Sokan azt feltételezik, hogy a titáncsavarok rendkívül -erős anyagból, - sokkal erősebbek, mint az acél. Ez egy tévhit. Az igazi előny valami árnyaltabb és értékesebb: a fajlagos szilárdság.
A tévhit
A titánötvözet abszolút szakítószilárdsága nagyjából hasonló a minőségi ötvözött acéléhoz (például AISI 4340 vagy hasonló minőség). Egyes titánminőségek valamivel magasabbak; néhány valamivel alacsonyabb. A titán nem rontja ki drámaian az acélt-.
Miért kerül tehát egy titán csavar 5-10-szer többe, mint egy acél? És miért ragaszkodnak a repülőgép-, motorsport- és orvostechnikai eszközök mérnökei a használatához?
A válasz azfajlagos erősség-, és ez teljesen megváltoztatja a számítást.
Specifikus erősség: A mérőszám, ami számít
Fajlagos szilárdság=Erősség ÷ Sűrűség
Azt méri, hogy egy anyag mekkora terhelést képes elviselnisúlyegységenként.
| Anyag | Sűrűség | Tipikus szakítószilárdság | Fajlagos erősség |
|---|---|---|---|
| Ötvözött acél (4340) | ~7,85 g/cm³ | ~1000 MPa | ~127 kN·m/kg |
| Titánötvözet (5. osztály) | ~4,51 g/cm³ | ~950–1000 MPa | ~210–220 kN·m/kg |
Ugyanaz a hangerő: hasonló erősségű.
Ugyanaz a súly:a titán nagyjából kétszeres terhelést hordoz.
Vagy másképp fogalmazva: egy olyan rögzítőelemnél, amelynek bizonyos terhelést kell viselnie, egy titán csavar kb.a súly feleaz acél egyenértékének.
Ez az oka annak, hogy az űrrepülőgép-mérnökök nem azért törődnek a titánnal -, mert "erősebb" az acélnál, hanem azért, mert drámaian kisebb súly mellett is egyenértékű szilárdságot biztosít. A repülésben pedig minden megspórolt gramm üzemanyag-megtakarítást, nagyobb hasznos terhelést vagy megnövelt hatótávolságot jelent.
A fajlagos erősségen túl: a teljes előnykészlet
A súlycsökkentés a fő téma, de a titáncsavarok olyan további tulajdonságokat kínálnak, amelyeket az acél nem tud felmutatni:
| Ingatlan | Titán | Acél |
|---|---|---|
| Korrózióállóság | Ön{0}}passziváló -, amely immunis a tengervízzel, a sópermettel és a legtöbb vegyszerrel szemben. Nincs szükség bevonatra | Bevonatot, bevonatot vagy katódos védelmet igényel korrozív környezetben |
| Mágneses viselkedés | A feldolgozástól függetlenül tartósan nem -mágneses - | Mágneses (vagy hidegmegmunkálás után mágnesessé válik) |
| Biokompatibilitás | Nem-mérgező, nem-allergén - biztonságos orvosi és élelmiszer--kontaktus alkalmazásokhoz | A nikkel{0}}tartalmú acélok bőrreakciókat okozhatnak |
| Fáradtságállóság | Kiváló ciklikus terhelés alatt | Jó, de korrozív környezetben gyorsabban lebomlik |
| Hőmérséklet stabilitás | Megőrzi tulajdonságait a kriogéntől a ~300 + fokig | A teljesítmény fokozatonként jelentősen változik |
Ezek a tulajdonságok a titáncsavarokat teszik alapértelmezett választássá olyan környezetekben, aholkorrózió, mágnesesség, súly vagy biokompatibilitástervezési korlátok - nem csak az erő.
Ahol titán csavarokat használnak
| Ipar | Alkalmazás | Elsődleges előny |
|---|---|---|
| Repülőgép | Repülőgép váz összeszerelés, motortartók, kompozit szerkezetek illesztései | Súlycsökkentés + CFRP galvanikus kompatibilitás |
| Motorsport | Alváz, motor, felfüggesztés rögzítői | Súlymegtakarítás minden csatlakozási ponton |
| Tengeri és tengeri | Tengervíz-csavarozott csatlakozások | Korrózióállóság - rozsdamentes, soha |
| Orvosi eszközök | Sebészeti rögzítés, implantátum alkatrészek | Biokompatibilitás + nem{1}}mágneses az MRI-kompatibilitás érdekében |
| Kerékpáros és sportfelszerelések | Keretcsavarok, szár bilincsek, nyeregcső vasalat | Könnyű súly + korrózióállóság + prémium érzet |
| Elektronika | Nem{0}}mágneses házak, precíziós műszerek | Nulla mágneses interferencia |
Közös titán csavarok
| Fokozat | Összetétel | Tipikus használat |
|---|---|---|
| 2. évfolyam | Kereskedelmileg tiszta titán | Tengerészeti, vegyi és orvosi alkalmazások - maximális korrózióállóság |
| 5. fokozat (Ti-6Al-4V) | 6% Al, 4% V | Repülési és nagy teljesítményű kötőelemek - az ipari szabvány |
| 9. fokozat (Ti-3Al-2,5 V) | 3% Al, 2,5% V | Jobb hidegalakíthatóságot és hegeszthetőséget igénylő alkalmazások |
Anyag minden titán kötőelem mögött
A titán csavar csak annyira megbízható, mint a titán, amelyből készült. A kiindulási rúd vagy huzal kémiai konzisztenciája, mikroszerkezeti egységessége és méretpontossága közvetlenül meghatározza, hogy a kész rögzítőelem megfelel-e a tervezési előírásoknak.
Baoji Yibaite New Materials Technology Co., Ltd.egy csúcstechnológiás{0}}titánfeldolgozó cég MagyarországonBaoji, Shaanxi tartomány - Kína Titán-völgye. A kötőelemek gyártásához használt titán alapanyagokat szállítjuk:
| Termék | Rögzítőelem alkalmazása |
|---|---|
| Titán rudak és rudak | Kezdő készlet fejléc, menetvágás és megmunkált kötőelemek gyártásához |
| Titán huzalok- precíziós-rajzolt | Közvetlen alapanyag hideg{0}}fejű csavarokhoz, csavarokhoz és szegecsekhez |
| Titán lemezek és lemezek | Bélyegzett alátétek, konzolok és lapos rögzítőelemek |
