Titaani kasutusalad lennunduses, meditsiinis ja tööstuses

Titaan on tugev ja suhteliselt kerge metall, millel on suur korrosioonikindlus ning hea tugevuse ja massi suhe. Metallisulamina ei kasutata seda terase asemel igas tootes, vaid kohtades, kus on tähtsad väike mass, vastupidavus agressiivsele keskkonnale, pikk kasutusiga ja biosobivus. Suur osa kaevandatud titaanist ei lähe konstruktsioonimetalliks, vaid titaandioksiidiks ehk valgeks pigmendiks värvides, plastides, paberis ja muudes materjalides.

Titaani omadused

Titaani tähtsad omadused on:

• suur korrosioonikindlus, sealhulgas merevees ja mitmes kloriidikeskkonnas;
• hea tugevuse ja massi suhe;
• suhteliselt kõrge sulamistemperatuur;
• töövõime laias temperatuurivahemikus;
• võime moodustada pinnale kaitsev oksiidikiht;
• mõne margi ja sulami hea sobivus organismi kudedega.

Titaanil on ka piirangud. See on tavalisest konstruktsiooniterasest kallim, raskemini töödeldav ja keevitatav ning odavates masstoodetes sageli majanduslikult põhjendamatu. Seetõttu valitakse titaani kasutus arvutuse põhjal: seda kasutatakse siis, kui materjali omadused hinna tõesti korvavad.

Titaani margid

Tööstuses kasutatakse tehniliselt puhast titaani ja titaanisulameid. Tehniliselt puhtad margid valitakse sinna, kus eriti tähtsad on plastsus ja korrosioonikindlus. Alumiiniumi, vanaadiumi, molübdeeni, nikli ja muude elementidega sulameid kasutatakse tugevuse, kuumuskindluse või koormuse all töövõime suurendamiseks.

Titaanimark mõjutab tugevust, plastsust, keevitatavust, korrosioonikindlust ja lubatud töötemperatuuri. Seetõttu valitakse meditsiiniimplantaadi, soojusvaheti, lennukidetaili, kinnitusvahendi või dekoratiivtoote jaoks erinev materjal ja pinnakvaliteet.

Titaani kasutusalad

Titaani ja selle sulameid kasutatakse mitmes suures valdkonnas:

• lennundus ja kosmosetehnika – lennukikere detailid, kinnitusvahendid, telikuosad, mootorisõlmed, hüdrosüsteemid ning muud detailid, kus on tähtsad tugevus, väike mass ja kuumataluvus;
• keemia- ja naftakeemiatööstus – korrodeerivas keskkonnas töötavad soojusvahetid, torud, aparaadid, mahutid, pumbaosad ja armatuur;
• energeetika ja veetöötlus – kondensaatorid, soojusvahetid, jahutussüsteemid, magestusseadmed ning soolase või saastunud veega kokkupuutuvad seadmed;
• meretehnika – laevaseadmed, kinnitusvahendid, pumbaosad, soojusvahetid ja merevees töötavad elemendid;
• meditsiin ja hambaravi – implantaadid, plaadid, kruvid, hambaravikonstruktsioonid, kirurgiainstrumendid ja proteesiosad;
• toiduainetööstus – mahutid, filtrid, soojusvahetid, torud ning üksikud seadmeosad, kus vajatakse korrosioonikindlust ja hügieenilist töökindlust;
• sport, olme ja dekoratiivtooted – jalgrattad, kellad, prilliraamid, ehted, elektroonikaosad, matka- ja spordivarustus.

Titaani kasutamine ehituses

Ehituses kasutatakse titaani harvem kui terast, alumiiniumi või vaske, kuid see võib olla kasulik vastutusrikastes ja dekoratiivsetes elementides. Titaanist valmistatakse katuse- ja fassaadidetaile, voodrit, dekoratiivpaneele, kinnitusvahendeid, karniise, sambaid ja elemente, mis peavad välitingimustes kaua kestma.

Ehituses titaani kasutamise peamised põhjused on korrosioonikindlus, vastupidavus, suhteliselt väike mass ja ilmastikukindlus. Hinna tõttu kasutatakse seda sihipäraselt hoonetes, kus kasutuseale, välimusele või agressiivsele keskkonnale esitatakse suuremaid nõudeid.

Mida titaani valimisel arvestada?

Titaani ei saa valida ainult materjali nimetuse järgi. Praktikas on tähtsad mark, tarneseisund, toote liik, pinnakvaliteet, keevitustingimused, töötemperatuur, kokkupuutekeskkond ja tugevusnõuded. Merevees, keemiaaparaadis, meditsiinitootes ja fassaadipaneelis töötab materjal erinevalt, mistõttu tehakse lõplik valik standardite, projekti ja tootja soovituste põhjal.

Seotud materjalid

• Titaanmagnetiidimaagi mass