Titanium gebruik vandaag: van luchtvaart tot alledaagse producten

Eén van de meest voorkomende elementen op aarde, titanium, wordt steeds meer gebruikt in de huidige samenleving. Het komt voor in de mineralen ilmeniet, sfeen en rutil en wordt gevonden in titanaten en talloze ijzerertsen. Net zo sterk als staal maar veel minder dicht, is titanium een belangrijk legeringsmiddel met veel metalen zoals ijzer, molybdeen en aluminium.

Eén van de kenmerkende eigenschappen van titaniumlegeringen is hun vermogen extreme omgevingen te weerstaan. Vanwege zijn overlevingsvermogen wordt titanium zwaar benut en geassocieerd met de luchtvaart, medische, energie, olie en gas industrieën. Sommige minder gedachte industrieën waar titanium ook voor gebruikt wordt, zijn de automotive, elektronica en desalinisatie industrieën.

Luchtvaartindustrie

Bijna twee derde van alle geproduceerde titaniummetaal wordt gebruikt in de frames en motoren van vliegtuigen - de A380 Airbus gebruikt bijvoorbeeld ongeveer 70 ton. Militaire vliegtuigen zoals de UH-60 Black Hawk helicopter en de F-22, F/A-18, C-17 en F-35, gebruiken ook grote hoeveelheden titanium.

Het metaal wordt gebruikt in het landingsgestel, luchtframe, bevestigingsmiddelen, en motoren. Motordelen vervaardigd van titanium omvassen assen, bladen, schijven, en behuizingen voor de frontfan tot het achterste einde van de motor. Een voorbeeld van extreme condities waar sommige van deze onderdelen mee om moeten gaan is temperatuurbereik van onder nul tot 600 graden Celsius.

Titanium is ook een perfecte pasvorm voor ruimtevoertuigen, die materialen vereisen die hoge sterkte, corrosiebestendig en lichtgewicht zijn. Het materiaal werd zwaar gebruikt in de constructie van de spaceshuttles en het internationale ruimtestation.

Automotive-industrie

Eerder gebruik van titanium in de automotive-industrie was primair gericht op racing. Echter, in de vroege 2000s, was Volkswagen de eerste om een titaniumlegering in een massaproductieauto te gebruiken - de Lupo. Specifiek, gebruikten ze titanium veren in plaats van staal. Vandaag de dag gebruikt titanium platen voor onderlichaamsschilden op hun Model S sedan. Het is ontworpen om de veiligheid aanzienlijk te verbeteren omdat het helpt gevoelige front onderlichaamscomponenten te beschermen tegen schade.

Voor breder gebruik binnen de automotive-industrie, zijn grotere ontwikkelingen vereist om de economie van titanium te verbeteren; deze ontwikkelingen kunnen worden gevonden in nieuwe productiemethoden.

Elektronica-industrie

Titanium printplaat hybrides beloven een nieuwe era in de productie van printplaten. Ze kunnen meer dan traditioneel geprinte printplaten, of PCBs, zijn hard en werken goed in vijandige omgevingen.

Een titanium elektronische printplaat wordt gemaakt door de precisie schermprinten en bakken van geleiders, diëlektrica en weerstanden op het titaniummetaal. Andere elektronische en non-elektronische componenten worden vervolgens toegevoegd om een elektronische schakeling te produceren die 'gebouteerd' kan worden.

Titanium hybrides hebben een veel hogere betrouwbaarheid door minder soldeerverbindingen en ook extrem nauwkeurige actieve schakelingcalibratie. Ze opereren op een breder temperatuurbereik, zijn erg compact - half de grootte van de meest complexe PCBs - en zijn volledig ingehaald voor complete bescherming van de omgeving.

Titanium schakelingen kunnen ook gebruikt worden in toepassingen die verwarmingselementen, wegen, belastingcellen en krachtmeting, en kunnen gebruikt worden voor stroommeting, vloeistofdruk en temperatuurmetting en rekmeetstoepassingen.

Biomedische techniek

Titanium is een van de meest bio-compatibele metalen - het menselijk lichaam kan het zonder schadelijke effecten aan. De mechanische eigenschappen omvatten verbeterde weerstand tegen slijtage, hoge elasticiteit, en goede warme en koude vormbaarheid, wat het perfect maakt voor gebruik in chirurgische implantaten zoals heupballen, gewrichtsvervanging, hartstents en tandimplantaten.