کاربردهای تیتانیوم

ایمنی تیتانیوم در برابر خوردگی جوی، ساختار سبک وزن و بالاترین نسبت استحکام به چگالی هر عنصر فلزی، آن را به یک ماده ایده آل برای تولید صنعتی تبدیل می کند.
تیتانیوم در بسیاری از کاربردها در ساخت تجهیزات صنعتی استفاده می شود. به عنوان مثال در سیستم های لوله کشی یا مبدل های حرارتی در صنایع شیمیایی و فراساحلی. اما همچنین در ابزار دقیق برای پمپ ها و شیرها.

می توان آن را در ساخت هواپیما (صنعت هوافضا بزرگترین مصرف کننده محصولات تیتانیوم است)، ایمپلنت های پزشکی، کالاهای ورزشی مانند راکت تنیس و چوب گلف، قاب های عینک، جواهرات، رنگدانه های رنگ، کاغذ و بسیاری موارد دیگر یافت. تیتانیوم همچنین در تهیه کلر (الکترولیز غشایی) و ساخت PTA استفاده می شود.

کاربردهای واقعی تیتانیوم

پرنده سیاه SR-71 لاکهید مارتین

در اوج جنگ سرد، پرزیدنت آیزنهاور از گروه توسعه پیشرفته لاکهید مارتین، Skunk Works خواست تا هواپیمایی بسازد که قابل سرنگونی نباشد. این هواپیما باید برای مدت طولانی با سرعت بیش از 2000 مایل در ساعت پرواز کند. بدنه‌های هوای معمولی تحت اصطکاک اتمسفر این نوع سرعت‌ها ذوب می‌شوند. پیشرفت های پیشگامانه جدید در سراسر هیئت مدیره و سریع مورد نیاز بود. با مهلت فقط 20 ماه.

به گفته لاکهید مارتین ، «با دمای پیش‌بینی‌شده در لبه‌های جلویی هواپیما بیش از 1000 درجه فارنهایت، مقابله با گرما مجموعه‌ای از چالش‌های طراحی و مواد به ظاهر غیرقابل حل را ایجاد کرد» . آنها می افزایند: “آلیاژ تیتانیوم تنها گزینه برای بدنه هواپیما بود که استحکام فولاد ضد زنگ، وزن نسبتاً سبک و دوام در دماهای بیش از حد را فراهم می کرد.”
با این حال، Skunk Works بارها از اثر ترد کننده ابزارهای فولادی معمولی با روکش کادمیوم بر روی آلیاژ حساس ناامید می شد – آلیاژی که قبلاً هرگز به این وفور برای ساخت هواپیما استفاده نشده بود.

پیشرفت در Spirit AeroSystems و Norsk Titanium Components

در تابستان 2013، PR Newswire گزارش داد که Spirit AeroSystems و Norsk Titanium Components (NtiC) در کار مشترک خود که شامل فناوری رسوب مستقیم فلزات (DMD) برای استفاده در مواد هوافضا بود، به سطح آمادگی فناوری شش (TRL6) دست یافتند.

بر اساس یک بیانیه مطبوعاتی PR Newswire ، “NTiC یک فناوری تولید “نزدیک به شبکه” را توسعه داده است که به اجزای تیتانیوم امکان می دهد تا با استفاده از مواد اولیه تیتانیوم به جای یک بلوک بزرگ تیتانیوم، نزدیک به شکل نهایی ساخته شوند. این فرآیند ضایعات را کاهش می دهد، انرژی کمتری مصرف می کند و به طور قابل توجهی سریعتر است.

این فرآیند می‌افزاید: «این فرآیند مواد اولیه تیتانیوم را به اجزای پیچیده‌ای تبدیل می‌کند که بین 70 تا 80 درصد کامل شده‌اند. ماشینکاری سنتی تیتانیوم ممکن است تنها از 10 درصد مواد خام استفاده کند و 90 درصد آن به عنوان زباله دور ریخته شود. این فرآیند علاوه بر کاهش قابل توجه مقدار مواد خام مصرفی، زمان‌های تحویل بسیار کوتاه‌تر، انعطاف‌پذیری طراحی و کاهش هزینه کلی قطعات ماشین را فراهم می‌کند.