กระบวนการผลิตแท่งคอมโพสิตไทเทเนียมทองแดงส่วนใหญ่ประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้:
1. การเตรียมวัตถุดิบ:
- ไทเทเนียม: โดยปกติแล้วจะเลือกใช้ไทเทเนียมอุตสาหกรรมที่มีความบริสุทธิ์สูง เช่น TA1, TA2 หรือ TA3
- วัสดุทองแดง: เลือกทองแดงปราศจากออกซิเจน (OFC) ที่มีค่าการนำไฟฟ้าสูงหรือวัสดุทองแดงที่มีความบริสุทธิ์สูงอื่นๆ
2. การรักษาพื้นผิว:
- ทำความสะอาดพื้นผิวของวัสดุไทเทเนียมและทองแดงเพื่อขจัดน้ำมันบนพื้นผิว ชั้นออกไซด์ และสิ่งสกปรกอื่นๆ
- ใช้วิธีการขัดแบบกลไกหรือการขัดแบบเคมีเพื่อให้ได้ความหยาบบางอย่างบนพื้นผิวของวัสดุไทเทเนียมและทองแดง ซึ่งจะช่วยให้เกิดการยึดเกาะในภายหลังได้
3. กระบวนการคอมโพสิต:
- การยึดติดแบบระเบิด: ใช้คลื่นกระแทกแรงดันสูงที่เกิดจากการระเบิดของวัตถุระเบิดเพื่อเชื่อมวัสดุไทเทเนียมและทองแดงภายใต้แรงดันสูงทันที วิธีนี้เหมาะสำหรับการผลิตวัสดุคอมโพสิตในพื้นที่ขนาดใหญ่
- คอมโพสิตรีดร้อน: วัสดุไทเทเนียมและทองแดงถูกรีดร้อนที่อุณหภูมิสูง โดยรวมวัสดุทั้งสองเข้าด้วยกันผ่านแรงดันเชิงกลและอุณหภูมิสูง คอมโพสิตรีดร้อนเหมาะสำหรับการผลิตวัสดุคอมโพสิตที่มีความหนาน้อยกว่า
- การเชื่อมแบบแพร่: ภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูงและความดันสูง การเชื่อมระหว่างไทเทเนียมและทองแดงทำได้โดยการแพร่กระจายของอะตอม วิธีนี้สามารถบรรลุการยึดเกาะพื้นผิวคุณภาพสูง แต่ต้นทุนอุปกรณ์ค่อนข้างสูง
4. หลังการประมวลผล:
- การรักษาความร้อน: ดำเนินการรักษาความร้อนบนแท่งคอมโพสิตเพื่อขจัดความเครียดในการประมวลผลและปรับปรุงโครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติของวัสดุ
- การตัดเฉือน: ดำเนินการกลึง การกัด การเจียร และกระบวนการตัดเฉือนอื่นๆ บนแท่งคอมโพสิตตามความจำเป็นเพื่อให้ได้ขนาดและความหยาบของพื้นผิวที่ต้องการ
- การรักษาพื้นผิว: การชุบด้วยไฟฟ้า การเคลือบ และการรักษาอื่นๆ ถูกนำไปใช้กับพื้นผิวของแท่งคอมโพสิตเพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนและความสวยงาม
5. การตรวจสอบคุณภาพ:
- การทดสอบแบบไม่ทำลาย: การใช้วิธีต่างๆ เช่น การทดสอบอัลตราโซนิก และการทดสอบเอ็กซ์เรย์ เพื่อตรวจสอบข้อบกพร่องภายในแท่งคอมโพสิต
- การทดสอบสมรรถนะทางกล: ทำการทดสอบแรงดึง การดัดงอ และแรงอัดเพื่อให้แน่ใจว่าความแข็งแรงและความเหนียวของแท่งคอมโพสิตเป็นไปตามมาตรฐาน
- การทดสอบประสิทธิภาพการนำไฟฟ้า: วัดความต้านทานของแท่งคอมโพสิตเพื่อให้แน่ใจว่าค่าการนำไฟฟ้าเป็นไปตามข้อกำหนด
เมื่อทำตามขั้นตอนข้างต้น ก็สามารถผลิตแท่งคอมโพสิตไทเทเนียม-ทองแดงคุณภาพสูงได้ วัสดุคอมโพสิตนี้รวมเอาความแข็งแรงและความต้านทานการกัดกร่อนสูงของไทเทเนียมเข้ากับค่าการนำไฟฟ้าสูงของทองแดง และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาอิเล็กทรอนิกส์ พลังงาน และการบินและอวกาศ