Benzersiz renk{0}}değiştirme efektiyle titanyum anotlama, endüstriyel tasarımda ve ileri teknoloji-üretimde oldukça tercih edilir. Bu renk harici bir kaplamadan gelmez, ışık girişimi prensibi kullanılarak yüzeydeki oksit filmin kalınlığının hassas bir şekilde kontrol edilmesiyle üretilir. Oksit film kalınlığı tam olarak 10-250 nanometre aralığında değiştiğinde, yüzey soluk altından koyu maviye ve mora kadar sürekli renk değişimleri gösterecektir. Bu yüzey-tabanlı renklendirme teknolojisi yalnızca renk ve matrisin atomik kombinasyonunu sağlamakla kalmıyor, aynı zamanda dayanıklılık ve çevre koruma açısından geleneksel renklendirme süreçlerini önemli ölçüde geride bırakıyor ve tıbbi cihazlarda, havacılıkta ve ileri teknoloji tüketici ürünlerinde tercih edilen yüzey işleme çözümü haline geldi.
Titanyum alaşımlı anotlama, geleneksel kaplama işlemlerinden temel olarak farklı olan, metal yüzey üzerinde yerinde bir TiO₂ oksit filmi büyüterek renk değişimi sağlar. Renk geliştirme mekanizması, ışık girişim etkisinden kaynaklanır: hassas bir şekilde kontrol edilen oksit film kalınlığı (tipik olarak 10-250 nm aralığında), gelen ışığa müdahale ederek belirli bir yapısal renkle sonuçlanır. Film kalınlığındaki her 10 nm'lik artışta renk, soluk altından koyu maviye ve en sonunda mora doğru gözle görülür şekilde değişiyor.
Renk stabilitesini etkileyen faktörler
Eloksallı film metalurjik olarak matrise bağlanır ve kaplamanın soyulmasına neden olmaz ancak aşağıdaki faktörler renk değişikliklerine neden olur:
I. Mekanik aşınmadan kaynaklanan renk değişikliği
Oksit film yalnızca mikron kalınlığındadır ve sertliği (HV 300-500) genellikle matrisinkinden daha düşüktür. Sürekli sürtünme, film kalınlığının incelmesine yol açarak renk kaymasına neden olabilir: yerel hafif aşınma, maviyi açık altına doğru soldurur ve şiddetli aşınma, matrisin gümüşi beyazını tamamen açığa çıkarır. Bu ilerleyici renk değişikliği temelde kaplama dökülmesinden farklıdır.
Renk stabilitesini etkileyen faktörler
II. Kimyasal saldırı renk bozulmasına neden olur
TiO₂ inert olmasına rağmen bazı ortamlar yine de katmanı aşındırabilir:
- Strong acids (such as concentrated hydrochloric acid) and strong alkali (pH>12) ortamlar oksit filmi çözecektir
- Klorür iyonları (kıyı ortamları) ve sülfitler (endüstriyel alanlar) oyuklanma korozyonunu başlatır
-Uzun-süreli olarak organik çözücülere maruz kalmak yüzeyin pasifleşmesine neden olabilir
Bu kimyalar, lokal dökülme yerine renk doygunluğunun azalmasına ve puslu beneklenmelere neden olabilir.
Renk stabilitesini etkileyen faktörler
III. Termojenik yapısal dönüşüm*
Sıcaklık 300 dereceyi aştığında oksit film faz değişimine ve kalınlaşmaya uğrar:
- 300-450 derece : anataz fazı oluşumu, daha koyu renklere doğru renk kayması
- >600 derece: Membranın çatlaması ile rutil faz geçişi
Bu süreç geri döndürülemez ve renk değişiklikleri, ısıl işlemle tam olarak kontrol edilebilen belirli yasalara tabidir.
Teknik avantajlar ve uygulanabilir sınırlar
Bu teknoloji özellikle bağlanma kuvvetinin gerekli olduğu senaryolar için uygundur (örn. tıbbi cihazlar, havacılık bileşenleri) ve renk stabilitesi geleneksel bir iç mekan ortamında on yıldan fazla korunabilir. Yüksek-aşınma veya yüksek derecede korozif ortamlar için, yüzey yalıtımı veya tasarım koruma yapılarıyla renk ömrünü uzatın.
Tasarımcılar, bu renk-değiştirme mekanizmalarını ve bunların sınır koşullarını anlayarak, kontrollü bir aralıkta uzun-kalıcı ve sabit renk ifadesi elde etmek için titanyum anotlama işlemini daha doğru bir şekilde kullanabilirler.
