اتصال چسبی تیتانیوم

اتصال چسبی تیتانیوم یک فرایند مهندسی است که در صنعت هوافضا، ساخت تجهیزات پزشکی و جاهای دیگر استفاده می شود. آلیاژ تیتانیوم به دلیل استحکام، وزن و مقاومت در برابر خوردگی اغلب در کاربردهای پزشکی و نظامی استفاده می شود. در دستگاه های پزشکی قابل کاشت، تیتانیوم به دلیل زیست سازگاری و لایه اکسیدی غیرفعال و پایدار آن استفاده می شود. [ ۱] همچنین آلرژی به تیتانیوم کم است و برای از بین بردن یا کاهش آلرژی، از پوشش دهی Parylene استفاده می شود. [ ۲] در صنعت هوافضا، اتصالات تیتانیومی اغلب به منظور صرفه جویی در هزینه و زمان استفاده می شود. در گذشته، بدنه زیردریایی های روسی کاملاً از تیتانیوم ساخته شده بود، زیرا ماهیت غیر مغناطیسی این ماده توسط فناوری دفاعی آن زمان کشف نشده بود. [ ۳] چسباندن چسب به تیتانیوم نیاز به آماده سازی سطح دارد و راه حل واحدی برای همه کاربردها وجود ندارد. به عنوان مثال، روش های شیمیایی و اچ سازگاری زیستی ندارند و زمانی که ابزارها با خون و بافت تماس پیدا می کنند، نمی توان از آنها استفاده کرد. تکنیک های مکانیکی ایجاد زبری مانند سنباده زدن و زبری ایجاد شده با لیزر ممکن است سطح را شکننده کرده و مناطق سختی ایجاد کند که برای بارگذاری چرخه ای که در کاربردهای نظامی پیدا می شود مناسب نباشد. اکسیداسیون هوا در دماهای بالا یک لایه اکسید کریستالی را با هزینهٔ کمتر تولید می کند، اما افزایش دما می تواند قطعات دقیق را تغییر شکل دهد. [ ۴] نوع چسب، ترموست یا ترموپلاستیک و روش های پخت نیز به دلیل برهمکنش چسب با لایه اکسید ترمیم شده، از عوامل اتصال تیتانیوم هستند.
اکسید آلومینیوم یا آلومینا و کاربید سیلیکون بیشتر برای آماده سازی تیتانیوم در اتصال اپوکسی استفاده می شود. آلومینا دارای سختی ۹ در مقیاس Mohs است در حالی که سختی کاربید سیلیکون کمی کمتر از سختی الماس است. [ ۵] بسته به هندسه قطعه کار و قابلیت پرتاب ذرات در پاشش آلومینا، اندازه ذرات آلومینا در محدوده ۱۰ تا ۱۵۰ میکرون استفاده می شود. [ ۵] ذرات کاربید سیلیکون معمولاً در محدوده ۲۰ تا ۵۰ میکرون هستند و زبری با سرعت بیشتری نسبت به آلومینا رخ می دهد. [ ۵] همان طور که چوب گلف تیتانیومی در هنگام برخورد با سطح زمین جرقه می زند، هنگامی که کاربید سیلیکون به سطح تیتانیوم برخورد می کند نیز، اپراتور جرقه هایی را می بیند. اگر مجموعه های الکترونیکی حساس در داخل محفظه تیتانیومی قرار داشته باشند، باید احتیاط شود. تخلیه الکترواستاتیک را می توان با یونیزه کننده های نقطه ای یا متصل کردن ابزار به زمین کاهش داد. به طور معمول بعد از پاشش شن، از Glass beadsها جهت تمیز کردن، ایجاد پوشش زاویه ای نرم تر و روشن تر استفاده می شود ولی در پاشش به تیتانیوم جهت ایجاد زبری، کمتر مورد استفاده قرار می گیرند. آنها به صورت ذرات کروی در محدوده ۳۵–۱۰۰ میکرون استفاده می شوند. [ ۵] آنها در مقیاس 6Mohs هستند و اغلب با آب برای ایجاد دوغاب hydrohone استفاده می شوند. [ ۵]