Toepassingen van titanium: luchtvaart, geneeskunde, chemie en bouw

Titanium is een sterk en relatief licht metaal met hoge corrosiebestendigheid en een goede verhouding tussen sterkte en gewicht. Als constructiemetaal vervangt het staal niet in alle producten. Het wordt gekozen wanneer laag gewicht, weerstand tegen agressieve media, duurzaamheid of biocompatibiliteit de hogere prijs rechtvaardigen. Een groot deel van het titaniumverbruik betreft bovendien titaniumdioxide, een wit pigment voor verf, kunststoffen, papier en andere materialen.

Eigenschappen van titanium

Belangrijke eigenschappen van titanium zijn:

• hoge corrosiebestendigheid, ook in zeewater en veel chloridehoudende omgevingen;
• goede verhouding tussen sterkte en gewicht;
• relatief hoog smeltpunt;
• bruikbaar in een breed temperatuurbereik;
• vorming van een beschermende oxidelaag op het oppervlak;
• goede biocompatibiliteit van bepaalde kwaliteiten en legeringen.

Titanium heeft ook beperkingen. Het is duurder dan gewone constructiestalen, moeilijker te bewerken en te lassen en niet altijd economisch voor goedkope massaproducten. Daarom wordt titanium vooral gekozen wanneer de eigenschappen de kosten duidelijk rechtvaardigen.

Kwaliteiten en legeringen

In de industrie worden commercieel zuiver titanium en titaniumlegeringen gebruikt. Zuivere kwaliteiten worden gekozen wanneer ductiliteit en corrosiebestendigheid belangrijk zijn. Legeringen met aluminium, vanadium, molybdeen, nikkel en andere elementen verhogen sterkte, hittebestendigheid of prestaties onder belasting.

De kwaliteit beïnvloedt sterkte, vervormbaarheid, lasbaarheid, corrosiebestendigheid en toegestane bedrijfstemperatuur. Een medisch implantaat, warmtewisselaar, luchtvaartonderdeel, bevestiging of decoratief onderdeel kan daarom een andere kwaliteit vereisen.

Waar titanium wordt gebruikt

Titanium en zijn legeringen worden gebruikt in verschillende sectoren:

• lucht- en ruimtevaart - structurele delen, bevestigingen, landingsgestelonderdelen, motordelen en hydraulische systemen;
• chemische en petrochemische industrie - warmtewisselaars, leidingen, apparaten, tanks, pomponderdelen en appendages;
• energie en waterbehandeling - condensors, warmtewisselaars, koelsystemen, ontziltingsinstallaties en apparatuur in contact met zout water;
• maritieme techniek - scheepsuitrusting, bevestigingen, pomponderdelen en warmtewisselaars in zeewater;
• geneeskunde en tandheelkunde - implantaten, platen, schroeven, tandheelkundige constructies, chirurgische instrumenten en prothesedelen;
• voedingsindustrie - tanks, filters, warmtewisselaars, leidingen en hygiënische onderdelen;
• sport, consumentengoederen en design - fietsen, horloges, brillenmonturen, sieraden, elektronicabehuizingen en sportuitrusting.

Titanium in de bouw

In de bouw wordt titanium minder vaak gebruikt dan staal, aluminium of koper, maar het kan nuttig zijn in veeleisende en decoratieve onderdelen. Het wordt toegepast voor dak- en gevelelementen, bekleding, decoratieve panelen, bevestigingen, kroonlijsten, kolommen en buitendelen die lang moeten meegaan.

De belangrijkste redenen zijn corrosiebestendigheid, duurzaamheid, relatief laag gewicht en weerstand tegen atmosferische invloeden. Door de prijs wordt titanium meestal selectief gekozen voor gebouwen met hoge eisen aan levensduur, uiterlijk of agressieve omgeving.

Waarop letten bij de keuze

Titanium moet niet alleen op materiaalnaam worden gekozen. Kwaliteit, levertoestand, productvorm, oppervlaktekwaliteit, lasomstandigheden, bedrijfstemperatuur, contactmedium en sterkte-eisen zijn belangrijk. De uiteindelijke keuze gebeurt volgens normen, projectgegevens en aanbevelingen van de fabrikant.

Gerelateerde materialen

• Soortelijk gewicht van titanomagnetieterts