钛及其合金作为重要的生物医用材料,在口腔修复领域展现出显著优势,但其特殊的物理化学特性对加工工艺提出严苛要求。本文针对钛材的加工难点,系统梳理三种主流表面处理技术的关键要点及应用特征。
针对钛材高反应活性(室温下与氧、氮快速反应)、低导热系数(16.4 W/m·K)及强粘附特性引发的加工困境,传统磨料易引发表面烧伤(>300℃相变温度)和微裂纹扩展。研究表明,采用金刚石(HV10000)或立方氮化硼(HV4500)等超硬磨料,配合900-1800m/min最佳线速度,可将磨削比提升3-5倍,表面粗糙度Ra值稳定控制在0.2μm以内。需特别注意磨具自锐性维护,避免磨粒钝化导致的局部温升。通过20-40kHz高频振动产生瞬时空化效应,使100-800#碳化硅磨粒实现多维运动轨迹。临床测试显示,该技术对种植体螺纹根部(R<0.2mm)的加工效率提升60%,表面残余应力降低至<200MPa。但受制于振幅衰减规律(振幅损失率≈1/d2),对体积>15cm3的铸件处理时,需采用多轴联动装置补偿能量损耗。基于电化学-机械协同作用机理,采用导电金刚石磨轮(φ6mm,浓度75%),在0.9%NaCl电解液、5V直流电场和3000rpm转速条件下,可实现材料去除率0.8mm3/min与表面粗糙度Ra0.05μm的平衡。阳极溶解(约占35%材料去除)有效抑制机械应力集中,特别适合薄壁构件(厚度<0.5mm)加工。目前正通过脉冲电源(占空比30%-70%)和三维电场调控技术,攻克义齿支架多曲面的均匀加工难题。当前技术发展呈现多能场复合趋势,如激光辅助超声电解复合抛光等新技术可将表面完整性提升至纳米级。未来需重点突破加工效率与复杂形貌适配性的矛盾,推动钛材加工向智能化、精准化方向发展