Процес волочіння титанового дроту — це техніка, яка поступово розтягує заготовки з титану та титанового сплаву на тонкі дроти за допомогою серії точних штампів. Звучить просто, але на практиці пов’язане з проблемами, воістину «ласкавою силою» у сфері обробки металу. Титан — це метал із чудовими властивостями-високою міцністю, малою вагою та стійкістю до корозії-але саме ці переваги також ускладнюють обробку. Титан має хорошу міцність при кімнатній температурі, але високу стійкість до деформації, тобто він дуже «впертий» і потребує значної сили, щоб змінити свою форму; водночас він є хімічно активним, легко вступаючи в реакцію з такими елементами, як кисень і азот у повітрі, при високих температурах, внаслідок чого його поверхня стає крихкою; крім того, він демонструє значне явище «робочого зміцнення», тобто він стає твердішим, чим більше його витягують, і може зламатися в певний момент. Тому волочити титановий дріт набагато менш просто, ніж волочити мідний або залізний дріт; це систематичний інженерний процес, що включає механічну, термічну обробку та обробку поверхні.
Основний процес усього процесу креслення починається з підготовки заготовки. Зазвичай в якості сировини використовуються ковані, катані та -оброблені поверхнею дріт із титанового сплаву, діаметр якого може становити кілька міліметрів. Перший і важливий крок - попередня обробка поверхні. Це вимагає ретельного видалення окалини, масла та дефектів за допомогою механічних або хімічних методів для створення чистої гладкої поверхні. Будь-які недоліки будуть збільшені під час наступного волочіння, що призведе до обриву дроту. Далі йде нанесення мастильного шару. Через високе тертя між титаном і матрицею та його схильність до «прилипання» необхідно встановити ефективну ізоляцію мастила. Поширеним методом є обробка фосфатуванням або окисленням, яка створює пористу конверсійну плівку з високим адгезивом на поверхні титанового дроту. Сама ця плівка зменшує тертя і діє як «губка», вбираючи наступні мастила та утворюючи стабільну мастильну плівку під час нанесення.
Після попередньої обробки починається стадія багатоходового витягування-. Чисту, змащену заготовку витягують і продавлюють через серію твердосплавних або алмазних матриць із поступово меншими отворами. Кожен прохід трохи стискає діаметр. Ключовим моментом тут є контроль «скорочення пропуску». Оскільки титанова виріб-швидко твердіє, занадто багато дроту не можна витягнути за один прохід, інакше він зламається через надмірну твердість. Тому необхідний науковий графік проходження, як правило, зі скороченням від 10% до 20%. Що ще важливіше, після кількох проходів волочіння титановий дріт твердне і втрачає здатність до подальшої деформації, що вимагає проміжного відпалу. Відпал відбувається у вакуумній або захищеній{11}}інертним газом печі, щоб усунути внутрішню напругу та відновити пластичність і міцність матеріалу, що робить його придатним для наступного проходу витягування. Цей цикл «витягування-загартування-відпалу-перемальовування» повторюється кілька разів, доки не буде досягнуто цільового розміру. Весь процес вимагає точного контролю швидкості витягування, кута матриці та умов охолодження, щоб мінімізувати накопичення тепла та пошкодження від тертя.
Коли титановий дріт досягає бажаного остаточного діаметра шляхом багаторазового волочіння та відпалу, процес ще не завершено; ще потрібна обробка. Це включає в себе точне випрямлення для усунення скручування та внутрішньої напруги, а іноді електрополірування або вакуумний яскравий відпал для досягнення надзвичайно гладкої, чистої поверхні з однаковими механічними властивостями. Таким чином усвідомлюється цінність титанового дроту, виготовленого за допомогою цього суворого процесу. Він широко використовується в галузях високих-технологій: у медичній промисловості ультра-титанові дроти є ідеальними матеріалами для швів, зубних ортодонтичних дротів і серцево-судинних стентів завдяки своїй чудовій біосумісності; в аерокосмічній галузі титанові дроти вплітають у сітки для армування композитних матеріалів або теплоізоляційних шарів; у хімічній та морській техніці він використовується для виготовлення стійких до корозії-фільтрів; і в -споживчих товарах високого класу він використовується в оправах для окулярів, ювелірних виробах і спортивних товарах. Можна сказати, що кожен рулон тонкого, але міцного титанового дроту втілює в собі мудрість сучасного матеріалознавства, чудовий приклад приборкання непокірного металу в прецизійні вироби, які задовольняють-найсучасніші потреби людства.
