Korak 1: Nabavite RawMaterijali
Da biste napravili praznu cijev od titanijuma, prvi korak je imati kvalificirane sirovine. Titanijum u zemljinoj kori uglavnom postoji u obliku titanijum dioksida u mineralima kao što su rutil i ilmenit. Kroz niz složenih hemijskih reakcija, uglavnom tretiranjem rude hlorom i ugljenikom, a zatim reakcijom sa metalnim magnezijumom, konačno se dobija porozni i rastresiti čisti titanijum poput sunđera, koji se naziva "spužvasti titanijum". Njegovo ime je vrlo opisno jer je njegov izgled i tekstura zaista poput sivog metalnog sunđera. Ovo je temelj za sve naredne obrade, a njegova čistoća direktno određuje kvalitetu završne prazne cijevi. Nakon što dobiju spužvasti titan, radnici će ga razbiti na male komade određene specifikacije kako bi se pripremili za sljedeći korak topljenja.
Korak 2: Topljenje&CastingInto Ingots
Otpušteni sunđer titan se ne može direktno preraditi u cevi. Mora se rastopiti u jedan, gusti metalni ingot. Zbog ekstremne reaktivnosti titanijuma na visokim temperaturama, on snažno reaguje sa kiseonikom, azotom i drugim gasovima u vazduhu. Stoga se proces topljenja mora odvijati u vakuumu ili pod zaštitom inertnih plinova. Industrijska metoda koja se najčešće koristi je "vakuumsko topljenje potrošnog luka". Jednostavno rečeno, spužvasti titan i potrebni elementi za legiranje (kao što su aluminij i vanadij, koji se koriste za proizvodnju najčešće korištene legure titana TC4) se utiskuju u elektrode. U velikom, vakuumiranom, vodom-hlađenom bakrenom lončiću, elektrode djeluju kao "svijeće", stvarajući lukove visoke{8}}samoelektrifikacije-da se sami rastapaju. Istopljeni titan se zatim spušta u lončić ispod da se ohladi i stvrdne, formirajući prvi ingot titanijuma. Da bi se osigurao ujednačen sastav i ispunili standardi čistoće, ovaj proces se obično ponavlja dva do tri puta. Konačni dobijeni cilindrični ili kvadratni ingot titanijuma je "matični materijal" za izradu cevnih gredica.
Korak 3: Kovanje& Piercing
Sa čvrstim titanijumskim ingotom u ruci, sledeći korak je transformacija u šuplju cev. Ingot titanijuma, nakon topljenja, ima krupna zrna i neujednačenu unutrašnju strukturu. Prvo ga treba iskovati. Ingot se zagrije na odgovarajuću temperaturu (obično između 800 i 1000 stepeni), a zatim se više puta poređa i izvlači pomoću hidraulične prese od deset-hiljada-tona ili kovačkog čekića. Ovaj proces je poput miješenja tijesta, koje može razbiti krupna zrna, poboljšati mikrostrukturu i kompaktirati sve moguće unutrašnje defekte, značajno poboljšavajući mehanička svojstva titanijumskog materijala. Nakon kovanja, dobija se manja -, gušća šipka. Zatim dolazi ključni korak - pirsing. Najklasičnija metoda je "unakrsno probijanje", gdje se zagrijana titanijumska šipka šalje između dva suprotno{13}}rotirajuća rola. Središnje linije rolni i šipke imaju ugao. Pod dejstvom trenja, šipka se istovremeno rotira i napreduje, a u sredini je izložena jakom smičnom naprezanju, tako da je "prisiljena" da kroz nju probuši rupu, formirajući početnu šuplju cijev.
Korak 4: Precizno valjanje& Tretman
Grube cijevi dobivene bušenjem su još uvijek prilično grube, s neujednačenom debljinom stijenke i nepreciznim dimenzijama. Potrebna je dalja obrada. To se obično postiže procesom "valjanja cijevi", kao što je korištenje mlin za hladno valjanje. Tokom ovog procesa, gruba cijev se postavlja preko tvrdog trna i prolazi kroz valjak tipa - specijalnog oblika rupe. Kako se valjaonica kreće naprijed-natrag, cijev se postepeno kotrlja, smanjujući debljinu stijenke, smanjujući promjer i zaglađujući površinu. Tačnost dimenzija je značajno poboljšana. Višestrukim prolazima hladnog valjanja i srednjeg toplinskog tretmana (poznatog kao "žarenje", koji ima za cilj eliminaciju stvrdnjavanja i naprezanja uzrokovanog obradom i vraćanje plastičnosti materijala), konačno se dobija titanijumska cijev preciznih dimenzija i odličnih performansi. Konačno, prazna cijev se ispravlja, krajevi se odrežu, površina se čisti (kao što je ispiranje kiselinom za uklanjanje oksidnog kamenca) i provodi se ne{8}}destruktivno ispitivanje kako bi se osiguralo da nema unutrašnjih ili površinskih defekata. Na ovaj način se proizvodi kvalificirana titanijska prazna cijev koja se koristi za proizvodnju raznih preciznih titanijskih cijevi potrebnih u svemirskoj, kemijskoj, medicinskoj i drugim oblastima.
