6 dingen die u moet weten over titaniumbuis

Enkele voor- en nadelen van titaniumbuizen die u moet overwegen

Omdat wij bij Metal Cutting specialisten zijn in het precies op maat snijden van metalen buizen, kiezen mensen vaak onze hersens om meer te weten te komen over de voor- of nadelen van verschillende buismaterialen.

Titanium buis is een interessant onderwerp omdat het een materiaal is dat een aantal unieke voordelen biedt, maar ook een aantal duidelijke uitdagingen met zich meebrengt. Toch wordt titanium gebruikt in sommige medische apparaten en andere toepassingen waar de unieke eigenschappen gunstig zijn.

1. Gewenste kenmerken van titanium buis

Titanium buis wordt vaak gebruikt vanwege de superieure chemische bestendigheid , wat ruim boven die van roestvrij staal 304 of zelfs 316 ligt.

Als een zeer sterk, lichtgewicht materiaal met een hoge corrosieweerstand, biedt titanium een ​​hoge sterkte-gewichtsverhouding dat maakt het een goede keuze voor een breed scala aan buistoepassingen. Metal Cutting maakt bijvoorbeeld een verscheidenheid aan onderdelen van titanium, waaronder:

• Buizen met een kleine diameter voor gebruik in automobieltoepassingen
• Kleine, ronde titanium buisjes gebruikt voor zaadomhulsels bij brachytherapie.
• Dunwandige titanium buizen voor de behuizingen van chemisch actieve containers die worden gebruikt in de biowetenschappen

Titaniumbuizen zijn ook nuttig in analytische instrumenten, zoals voor chromatografie en andere toepassingen waarbij de buizen:

• Weerstaan ​​aan herhaalde blootstelling
• Geen interactie met veel verschillende soorten chemicaliën en andere stoffen

Een ander voordeel van titanium buisjes in medische hulpmiddelen is dat het biocompatibel is Het menselijk lichaam kan niet alleen het gebruik van titanium verdragen (wat belangrijk genoeg is), maar het is ook niet-magnetisch — een eigenschap die steeds belangrijker wordt naarmate het gebruik van magnetische resonantie beeldvorming (MRI) steeds gebruikelijker wordt in de medische diagnostiek.

Van een tijdelijk geplaatste hartnaald tot een (hopelijk) permanente vervanging van het bot, MRI-compatibiliteit is belangrijk voor elk medisch hulpmiddel dat voor langere tijd in het lichaam wordt ingebracht of geïmplanteerd en waar een licht magnetisch materiaal gevaarlijk zou zijn.

Anders zou wat een niet-invasieve diagnostische test zou moeten zijn, ertoe leiden dat een metalen apparaat uit het lichaam wordt gerukt. Dat is natuurlijk GEEN goede uitkomst!

2. Opmerkelijke verscheidenheid aan kwaliteiten en recepten voor titaniumbuizen

Een ander groot voordeel van titanium is dat, net zoals er verschillende soorten roestvrij staal zijn, er ook veel verschillende soorten titanium buizen zijn.

ASTM heeft bijvoorbeeld een verscheidenheid aan normen (voornamelijk B265, B348 en B381) met betrekking tot de "recepten" voor titaniumkwaliteiten die in verschillende toepassingen worden gebruikt. Als je naar de specificaties kijkt, zul je zien dat er zelfs meerdere kwaliteiten zijn voor ongelegeerd titanium.

De meest voorkomende in de handel verkrijgbare titaniumlegering, klasse 5, biedt een hoge sterkte en taaiheid. En in tegenstelling tot puur titanium, is titanium van klasse 5 warmtebehandelbaar, waardoor het kan worden gelast en gefabriceerd voor slangen en ander gebruik in de ruimtevaart, scheepvaart, chemische en medische toepassingen.

3. Titanium buizen met vormgeheugen

Voor toepassingen die vormgeheugen nodig hebben, kunt u ook een titanium buis overwegen die beschikbaar is in de vorm van nikkel titanium of NiTi (ook wel nitinol genoemd) ), wat zijn eigen, aparte productcategorie is.

Hoewel het materiaal in theorie een 50/50 mengsel van nikkel en titanium is, is NiTi nooit precies dat. NiTi is in feite altijd een mengsel op maat, zonder ASTM-specificatie en waarbij elke fabrikant zijn eigen unieke, gepatenteerde formule heeft.

NiTi wordt vaak gebruikt om medische slangen te produceren die een hoge mate van flexibiliteit en knikweerstand vereisen, zoals kathetergeleidingsdraden, stents en superelastische naalden voor microchirurgie. Als het materiaal op de juiste manier wordt behandeld, biedt het ook een uitstekende corrosieweerstand.

4. Uitdagingen bij het werken met titanium

Natuurlijk is geen enkel materiaal alles voor alle toepassingen, en titanium is geen uitzondering.

Vergelijking met roestvrij staal

Een van de moeilijkheden is dat het materiaal wat brozer en moeilijker te trekken is dan roestvrij staal. Dit maakt titanium moeilijker om mee te werken.

Hoewel titanium in een buis kan worden getrokken, produceert het proces niet het mooie gladde oppervlak dat kan ontstaan ​​bij het trekken van roestvrij staal. Er zijn bedrijven die titanium tot Ra 8-10 microinch kunnen trekken; roestvrij staal kan echter worden getrokken tot een aanzienlijk gladdere Ra 3-4 microinch of beter.

De ruwere ID op titanium buis kan een impact hebben op de microfluïdische eigenschappen van elke vloeistof die door de buis moet bewegen. Dit kan een probleem zijn in toepassingen waar de vlotte doorstroming van de vloeistof bijzonder belangrijk is.

Voor de meeste toepassingen van medische apparatuur, waarbij de buis bloed en andere lichaamsvloeistoffen zal vervoeren, is dit geen probleem. Turbulentie is echter een serieus probleem bij toepassingen waarbij de slang kleine vloeistofvolumes moet vervoeren.

Bewerkbaarheid van titanium buis

Omdat het een brozer en minder vergevingsgezind materiaal is, is titanium ook moeilijker te bewerken. Hoe meer je met titanium moet doen om je eindproduct te krijgen, hoe groter de kans dat je een probleem hebt met afbrokkelen en andere oppervlakteruwheidsproblemen.

De bewerking van titanium vereist ook meer koelmiddel dan andere materialen nodig kunnen hebben. Hogedrukkoelmiddel moet precies op de plaats van bewerking worden geleverd vanuit meerdere mondstukken en hoeken, om het gebied met koelmiddel te overspoelen.

Bovendien wordt titanium zelden gebruikt voor de verbindingen van buizen. In feite, in het bijzonder voor medische apparaten - waar veel machinale bewerkingen nodig zijn om flares, smeden en schroefdraad op de verbindingspunten te maken - metaal van elke soort is een zeer klein deel van de markt voor buisfittingen.

In plaats daarvan gebruiken buisfittingen voor medische hulpmiddelen vaker PEEK (polyetheretherketon) met een hoge duurzaamheid of andere gespecialiseerde kunststoffen die gemakkelijker kunnen worden gegoten en bewerkt.

5. De kosten van titanium buis

Naast de voor- en nadelen moeten ook de kosten van titaniumbuizen in overweging worden genomen.

Historisch gezien, omdat titanium niet zo vaak wordt gebruikt als een materiaal zoals roestvrij staal, zijn er maar een paar kleinere leveranciers die titaniumbuis maken. Bovendien is het verkrijgbaar in minder standaardformaten, waardoor er een langere doorlooptijd nodig is om aangepaste formaten te produceren, wat op zijn beurt ook de kosten verhoogt.

Daarom is titanium buis een materiaal waarvan je maar beter zeker weet dat je het ECHT nodig hebt - niet iets dat lichtvaardig moet worden gekozen - als je het gaat specificeren.

Hier is een extra tip:vanuit praktisch oogpunt, wanneer titanium nodig is voor een eindproduct, maken bedrijven vaak prototypes van het productontwerp in een ander, goedkoper metaal om de haalbaarheid en functie te testen. Als de eerste test het ontwerp valideert, kan het opnieuw worden getest met titanium.

Met zo'n opmerkelijke verscheidenheid aan titanium buisopties, is het van vitaal belang om altijd te specificeren welk type en welke kwaliteit u wilt - of het nu puur titanium is, een van de vele legeringen of een NiTi-formule - om de produceerbaarheid van uw product te optimaliseren.

(Meer informatie over optimaliseren voor maakbaarheid bij de inkoop van kleine onderdelen.)

6. Experts in het snijden van titanium buizen

Als dit het juiste materiaal IS voor uw specifieke buistoepassing, kunt u erop vertrouwen dat Metal Cutting weet hoe titanium moet worden gesneden. In feite kunnen we elk type en kwaliteit titanium buis snijden, machinaal bewerken of afwerken.

We snijden, slijpen, lappen en polijsten buizen routinematig in lengtes van slechts 0,006 "(0,152 mm) met wanddiktes zo dun of ID's zo klein als 0,001" (0,025 mm) - in elk metaal, inclusief titanium. (We zeggen graag dat als de diameter kan worden getekend, we ermee kunnen werken.)

We kunnen gecoate buizen ook nauwkeurig snijden zonder de coating te beschadigen en met behoud van concentriciteit en een schone ID. Naast titanium snijden, kunnen we buizen aanpassen met functies zoals hoekuitsnijdingen, sleuven, punten en gaten.

Om titaniumbuis of andere materialen voor uw toepassingsbehoeften te bespreken, hoeft u ons alleen maar te bellen. U kunt ook meer te weten komen over het bewerken van medische apparatuur en metalen buizen in onze gratis, downloadbare whitepaper Medical Tubing in the 21st Century:Who Needs It?