티타늄 와이어 드로잉 공정은 일련의 정밀 다이를 통해 티타늄 및 티타늄 합금 빌렛을 미세한 와이어로 점진적으로 늘리는 기술입니다. 이것은 간단하게 들리지만 실제로는 금속 가공 분야에서 진정한 "부드러운 힘"이라는 도전 과제로 가득 차 있습니다. 티타늄은 우수한 특성-고강도, 경량, 내식성-을 지닌 금속이지만 이러한 장점은 가공에 어려움을 가져오기도 합니다. 티타늄은 실온에서 인성이 우수하지만 변형에 대한 저항성이 높습니다. 즉, 매우 "완고"하고 모양을 변경하려면 상당한 힘이 필요합니다. 동시에 화학적으로 반응성이 있어 고온에서 공기 중의 산소, 질소와 같은 원소와 쉽게 반응하여 표면이 부서지기 쉽습니다. 더욱이, 상당한 "가공 경화" 현상을 나타내며, 이는 더 많이 그릴수록 더 단단해지고 특정 지점에서 파손될 수 있음을 의미합니다. 따라서 티타늄 와이어를 그리는 것은 구리나 철 와이어를 그리는 것보다 훨씬 덜 간단합니다. 기계, 열처리, 표면처리를 통합한 체계적인 엔지니어링 프로세스입니다.
전체 드로잉 공정의 핵심 공정은 빌렛 준비부터 시작됩니다. 일반적으로 단조, 압연, 표면{1}}처리된 티타늄 합금 선재가 원료로 사용되며 직경은 수 밀리미터에 이릅니다. 첫 번째이자 중요한 단계는 표면 전처리입니다. 이를 위해서는 기계적, 화학적 방법으로 산화물 스케일, 오일, 결함 등을 철저하게 제거하여 깨끗하고 매끄러운 표면을 만드는 것이 필요합니다. 결함이 있으면 후속 드로잉 중에 확대되어 와이어가 파손될 수 있습니다. 다음은 윤활층을 적용하는 것입니다. 티타늄과 다이 사이의 높은 마찰과 "고착"되는 경향으로 인해 효과적인 윤활 격리가 확립되어야 합니다. 일반적인 방법은 인산염 처리 또는 산화 처리로, 티타늄 와이어 표면에 다공성 고접착성 변환 필름을 생성합니다. 이 필름 자체는 마찰을 줄이고 "스펀지" 역할을 하여 연신 중에 후속 윤활제를 흡수하고 안정적인 윤활 필름을 형성합니다.
전처리 후 멀티-패스 드로잉 단계가 시작됩니다. 깨끗하고 윤활된 블랭크는 점점 더 작은 구멍을 가진 일련의 카바이드 또는 다이아몬드 다이를 통해 인출되고 강제됩니다. 각 패스는 직경을 약간 압축합니다. 여기서 핵심은 '합격감소율'을 조절하는 것이다. 티타늄 작업은-빠르게 경화되므로 한 번에 너무 많은 와이어를 그릴 수 없습니다. 그렇지 않으면 과도한 경도로 인해 파손될 수 있습니다. 따라서 과학적 합격 일정이 필요하며 일반적으로 감소율은 10%에서 20% 사이입니다. 더 중요한 것은 여러 번의 인발 과정을 거친 후 티타늄 와이어가 경화되고 추가 변형 능력을 잃어 중간 어닐링이 필요하다는 것입니다. 어닐링은 내부 응력을 제거하고 재료의 가소성과 인성을 복원하여 다음 드로잉 단계에 적합하게 만들기 위해 진공 또는 불활성 가스로 보호되는 노에서 수행됩니다. 이러한 "인발-경화-어닐링-재인발" 주기는 목표 크기에 도달할 때까지 여러 번 반복됩니다. 전체 공정에서는 열 축적과 마찰 손상을 최소화하기 위해 드로잉 속도, 금형 각도 및 냉각 조건을 정밀하게 제어해야 합니다.
반복적인 인발과 어닐링을 통해 티타늄 와이어가 원하는 최종 직경에 도달하더라도 공정은 아직 완료되지 않습니다. 아직 마무리가 필요합니다. 여기에는 컬과 내부 응력을 제거하기 위한 정밀 교정이 포함되며 때로는 균일한 기계적 특성을 지닌 매우 부드럽고 깨끗한 표면을 얻기 위한 전해연마 또는 진공 광택 어닐링이 포함됩니다. 이러한 엄격한 공정을 거쳐 생산된 티타늄 와이어의 가치는 이로써 실현됩니다. 이는 하이{3}}기술 분야에서 널리 사용됩니다. 의료 산업에서 초-미세 티타늄 와이어는 우수한 생체 적합성으로 인해 봉합사, 치과 교정용 와이어 및 심혈관 스텐트에 이상적인 재료입니다. 항공우주 분야에서는 티타늄 와이어를 메쉬로 직조하여 복합 재료 강화 또는 단열층을 만듭니다. 화학 및 해양 공학에서는 부식 방지-필터 스크린을 짜는 데 사용됩니다. 고급-소비재에서는 안경테, 보석, 스포츠 용품에 사용됩니다. 가늘지만 강한 티타늄 와이어 롤 하나하나에는 현대 재료 과학의 지혜가 구현되어 있다고 할 수 있습니다. 이는 반항적인 금속을 인류의 최첨단 요구에 부응하는 정밀 제품으로 길들이는 완벽한 예입니다.-
