فرآیند کشیدن سیم تیتانیوم تکنیکی است که به تدریج شمش های تیتانیوم و آلیاژ تیتانیوم را از طریق یک سری قالب های دقیق به سیم های ریز کشیده می کند. این ساده به نظر می رسد، اما در عمل مملو از چالش ها است، واقعاً یک "نیروی ملایم" در زمینه پردازش فلز. تیتانیوم فلزی با خواص عالی-استحکام بالا، وزن سبک و مقاومت در برابر خوردگی-است، اما همین مزایا برای پردازش نیز مشکل ایجاد میکند. تیتانیوم در دمای اتاق چقرمگی خوبی دارد، اما مقاومت بالایی در برابر تغییر شکل دارد، به این معنی که بسیار "سرسخت" است و برای تغییر شکل به نیروی قابل توجهی نیاز دارد. در عین حال، از نظر شیمیایی واکنش پذیر است، به راحتی با عناصری مانند اکسیژن و نیتروژن موجود در هوا در دمای بالا واکنش نشان می دهد و باعث می شود سطح آن شکننده شود. علاوه بر این، پدیده "سخت کاری" قابل توجهی را نشان می دهد، به این معنی که هر چه بیشتر کشیده شود سخت تر می شود و ممکن است در یک نقطه خاص بشکند. بنابراین کشیدن سیم تیتانیوم بسیار ساده تر از کشیدن سیم مسی یا آهنی است. این یک فرآیند مهندسی سیستماتیک است که عملیات مکانیکی، عملیات حرارتی و سطح را ادغام می کند.
فرآیند اصلی کل فرآیند کشیدن با آماده سازی بیلت آغاز می شود. به طور معمول، میله های سیمی از آلیاژ تیتانیوم آهنگری، نورد شده و سطحی-به عنوان مواد خام با قطری که ممکن است چند میلی متر باشد استفاده می شود. مرحله اول و حیاتی، پیش تصفیه سطحی است. این امر مستلزم حذف کامل رسوب اکسید، روغن و عیوب با استفاده از روش های مکانیکی یا شیمیایی برای ایجاد یک سطح تمیز و صاف است. هر نقصی در طول ترسیم بعدی بزرگنمایی میشود و منجر به شکستگی سیم میشود. بعد استفاده از یک لایه روان کننده است. به دلیل اصطکاک زیاد بین تیتانیوم و قالب و تمایل آن به "چسبندگی"، باید ایزولاسیون روانکاری موثر ایجاد شود. یک روش رایج، عملیات فسفاته کردن یا اکسیداسیون است که یک فیلم تبدیل متخلخل و بسیار چسبنده روی سطح سیم تیتانیوم ایجاد می کند. این فیلم به خودی خود اصطکاک را کاهش می دهد و مانند یک "اسفنج" عمل می کند، روان کننده های بعدی را جذب می کند و یک فیلم روان کننده پایدار در طول کشیدن تشکیل می دهد.
پس از پیش تصفیه، مرحله ترسیم چند{0}}گذره آغاز می شود. قسمت خالی تمیز و روغن کاری شده از طریق یک سری قالب های کاربید یا الماس با روزنه های به تدریج کوچکتر کشیده می شود. هر پاس قطر را کمی فشرده می کند. نکته کلیدی در اینجا کنترل "نرخ کاهش پاس" است. از آنجایی که کار تیتانیوم{5}}به سرعت سفت میشود، سیم بیش از حد را نمیتوان با یک بار کشیدن کشید، در غیر این صورت به دلیل سختی بیش از حد میشکند. بنابراین، یک برنامه قبولی علمی ضروری است، معمولاً با نرخ کاهش بین 10٪ تا 20٪. مهمتر از آن، پس از چندین بار کشیدن، سیم تیتانیوم سخت می شود و توانایی خود را برای تغییر شکل بیشتر از دست می دهد و نیاز به بازپخت میانی دارد. بازپخت در یک کوره محافظتشده در خلاء یا گاز بیاثر{11}}برای از بین بردن تنش داخلی و بازیابی انعطافپذیری و چقرمگی مواد انجام میشود و آن را برای گذرگاه کششی بعدی مناسب میکند. این چرخه «طراحی-سخت شدن-بازپخت-نقاشی مجدد» چندین بار تکرار میشود تا اندازه مورد نظر به دست آید. کل فرآیند نیاز به کنترل دقیق سرعت کشش، زاویه قالب و شرایط خنک کننده دارد تا تجمع گرما و آسیب اصطکاک به حداقل برسد.
هنگامی که سیم تیتانیوم از طریق کشش و بازپخت مکرر به قطر نهایی مطلوب رسید، فرآیند هنوز کامل نشده است. تکمیل هنوز مورد نیاز است. این شامل صاف کردن دقیق برای از بین بردن پیچ خوردگی و استرس داخلی، و گاهی اوقات پولیش الکتریکی یا بازپخت روشن با خلاء برای دستیابی به سطحی بسیار صاف و تمیز با خواص مکانیکی یکنواخت است. بنابراین ارزش سیم تیتانیوم تولید شده از طریق این فرآیند سختگیرانه محقق می شود. این به طور گسترده در زمینههای{3}فناوری پیشرفته استفاده میشود: در صنعت پزشکی، سیمهای تیتانیوم فوق-به دلیل زیست سازگاری عالی، مواد ایدهآلی برای بخیهها، سیمهای ارتودنسی دندان و استنتهای قلبی عروقی هستند. در هوافضا، سیمهای تیتانیوم برای تقویت مواد مرکب یا لایههای عایق حرارتی در شبکههایی بافته میشوند. در مهندسی شیمی و دریایی، برای بافتن صفحات فیلتر مقاوم در برابر خوردگی استفاده می شود. و در کالاهای مصرفی{6}بالا، در فریم های عینک، جواهرات و کالاهای ورزشی استفاده می شود. می توان گفت که هر رول سیم تیتانیوم ظریف و در عین حال قوی، حکمت علم مواد مدرن را تجسم می بخشد، نمونه ای عالی از رام کردن یک فلز سرکش به محصولات دقیقی که نیازهای پیشرفته- بشریت را برآورده می کند.
