6 Wissenswertes über Titanröhren

Einige zu berücksichtigende Vor- und Nachteile von Titanschläuchen

Da wir bei Metal Cutting Spezialisten für präzise abgelängte Metallrohre sind, greifen die Leute oft zu uns, um mehr über die Vor- und Nachteile verschiedener Rohrmaterialien zu erfahren.

Titanrohr ist ein interessantes Thema, da es sich um ein Material handelt, das einige einzigartige Vorteile bietet, aber auch einige besondere Herausforderungen mit sich bringt. Trotzdem wird Titan in einigen medizinischen Geräten und anderen Anwendungen verwendet, bei denen seine einzigartigen Eigenschaften von Vorteil sind.

1. Wünschenswerte Eigenschaften von Titanrohren

Titanrohre werden häufig wegen ihrer überlegenen chemischen Beständigkeit verwendet , was deutlich über dem von Edelstahl 304 oder sogar 316 liegt.

Als hochfestes Material mit geringem Gewicht und hoher Korrosionsbeständigkeit bietet Titan ein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht Das macht es zu einer guten Wahl für eine Vielzahl von Rohranwendungen. Zum Beispiel stellt Metal Cutting eine Vielzahl von Teilen aus Titan her, darunter:

• Rohre mit kleinem Durchmesser für den Einsatz in Automobilanwendungen
• Kleine, runde Titanröhrchen, die für Seed-Castings in der Brachytherapie verwendet werden.
• Dünnwandiges Titanrohr für Gehäuse von chemisch aktiven Behältern, die in den Biowissenschaften verwendet werden

Titanröhrchen sind auch in analytischen Instrumenten nützlich, z. B. für die Chromatographie und andere Anwendungen, bei denen die Schläuche:

• Wiederholter Exposition widerstehen
• Interagiert nicht mit vielen verschiedenen Arten von Chemikalien und anderen Substanzen

Ein weiterer Vorteil von Titanrohren in Medizinprodukten ist, dass es biokompatibel ist Der menschliche Körper verträgt nicht nur die Verwendung von Titan (was wichtig genug ist), sondern es ist auch nicht magnetisch — eine Eigenschaft, die immer wichtiger wird, da die Verwendung der Magnetresonanztomographie (MRT) in der medizinischen Diagnostik immer häufiger wird.

Von einer vorübergehend platzierten Herznadel bis hin zu einem (hoffentlich) dauerhaften Knochengelenkersatz ist die MRT-Kompatibilität für jedes medizinische Gerät wichtig, das für längere Zeit in den Körper eingeführt oder implantiert wird und bei dem ein leicht magnetisches Material gefährlich wäre.

Andernfalls könnte ein angeblich nicht-invasiver diagnostischer Test dazu führen, dass ein Metallgerät aus dem Körper gerissen wird. Das ist natürlich KEIN gutes Ergebnis!

2. Bemerkenswerte Vielfalt an Qualitäten und Rezepturen für Titanrohre

Ein weiteres großartiges Merkmal von Titan ist, dass es ebenso wie es verschiedene Arten von Edelstahl gibt, viele verschiedene Qualitäten von Titanrohren gibt.

Beispielsweise hat ASTM eine Vielzahl von Standards (hauptsächlich B265, B348 und B381) in Bezug auf die „Rezepte“ für Titansorten, die in verschiedenen Anwendungen verwendet werden. Wenn Sie sich die Spezifikationen ansehen, werden Sie sehen, dass es sogar mehrere Grade für unlegiertes Titan gibt.

Die gebräuchlichste im Handel erhältliche Titanlegierung, Grad 5, bietet eine hohe Festigkeit und Zähigkeit. Und im Gegensatz zu reinem Titan ist Titan Grad 5 wärmebehandelbar, sodass es geschweißt und für Rohre und andere Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, der Schifffahrt, in der Chemie und in der Medizin verarbeitet werden kann.

3. Titanschlauch mit Formgedächtnis

Für Anwendungen, die ein Formgedächtnis erfordern, können Sie auch Titanrohre in Betracht ziehen, die in Form von Nickel-Titan oder NiTi erhältlich sind (auch Nitinol genannt ), bei der es sich um eine eigene, separate Produktkategorie handelt.

Während das Material theoretisch eine 50/50-Mischung aus Nickel und Titan ist, ist NiTi niemals genau das. Tatsächlich ist NiTi immer eine kundenspezifische Mischung, die keine ASTM-Spezifikation hat und bei der jeder Hersteller seine eigene einzigartige, proprietäre Formel hat.

NiTi wird häufig zur Herstellung medizinischer Schläuche verwendet, die ein hohes Maß an Flexibilität und Knickfestigkeit erfordern, wie z. B. Katheterführungsdrähte, Stents und superelastische Nadeln für die Mikrochirurgie. Bei richtiger Behandlung bietet das Material auch eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit.

4. Herausforderungen bei der Arbeit mit Titan

Natürlich ist kein Material für alle Anwendungen geeignet, und Titan ist da keine Ausnahme.

Vergleich mit Edelstahl

Eine der Schwierigkeiten besteht darin, dass das Material etwas spröder und schwieriger zu ziehen ist als Edelstahl. Dies erschwert die Bearbeitung von Titan.

Obwohl Titan in ein Rohr gezogen werden kann, erzeugt das Verfahren nicht die schöne glatte Oberfläche, die beim Ziehen von Edelstahl entstehen kann. Es gibt Unternehmen, die Titan bis zu Ra 8-10 Mikrozoll ziehen können; rostfreier Stahl kann jedoch auf einen wesentlich glatteren Ra von 3–4 Mikrozoll oder besser gezogen werden.

Der rauere Innendurchmesser eines Titanrohrs kann sich auf die mikrofluidischen Eigenschaften jeder Flüssigkeit auswirken, die durch das Rohr fließen muss. Dies kann bei Anwendungen ein Problem darstellen, bei denen ein reibungsloser Flüssigkeitsfluss besonders wichtig ist.

Für die meisten Anwendungen medizinischer Vorrichtungen, bei denen der Schlauch Blut und andere Körperflüssigkeiten transportieren wird, ist dies kein Problem. Turbulenzen sind jedoch ein ernsthaftes Problem bei Anwendungen, bei denen die Schläuche winzige Flüssigkeitsmengen transportieren müssen.

Bearbeitbarkeit von Titanrohren

Als spröderes und weniger fehlerverzeihendes Material ist Titan auch schwerer zu bearbeiten. Je mehr Sie mit Titan tun müssen, um Ihr Endprodukt zu erhalten, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass Sie ein Problem mit Abplatzungen und anderen Problemen mit der Oberflächenrauheit haben.

Die Bearbeitung von Titan erfordert auch mehr Kühlmittel als andere Materialien benötigen. Hochdruck-Kühlmittel muss aus mehreren Düsen und Winkeln genau an die Stelle der Bearbeitung geliefert werden, um den Bereich mit Kühlmittel zu fluten.

Außerdem wird Titan selten für Rohrverbindungen verwendet. In der Tat, insbesondere für medizinische Geräte – wo viel maschinelle Bearbeitung erforderlich ist, um Bördelungen, Sicken und Gewinde an den Verbindungspunkten herzustellen – Metall jeder Art ist ein sehr kleiner Teil des Marktes für Rohrverschraubungen.

Stattdessen verwenden Rohrverschraubungen für medizinische Geräte häufiger hochbeständiges PEEK (Polyetheretherketon) oder andere spezielle Kunststoffe, die leichter geformt und bearbeitet werden können.

5. Die Kosten für Titanröhren

Neben den Vor- und Nachteilen müssen auch die Kosten von Titanrohren berücksichtigt werden.

Da Titan nicht so häufig verwendet wird wie ein Material wie Edelstahl, gibt es historisch gesehen nur wenige kleinere Anbieter, die Titanrohre herstellen. Darüber hinaus ist es in weniger Standardgrößen erhältlich, was eine längere Vorlaufzeit für die Herstellung kundenspezifischer Größen erfordert, was wiederum die Kosten erhöht.

Daher ist Titanrohr ein Material, bei dem Sie besser sicher sein sollten, dass Sie es WIRKLICH brauchen – nicht etwas, das auf die leichte Schulter genommen werden sollte – wenn Sie es spezifizieren möchten.

Hier ist ein zusätzlicher Tipp:Wenn Titan für ein Endprodukt benötigt wird, erstellen Unternehmen aus praktischer Sicht häufig Prototypen des Produktdesigns in einem anderen, kostengünstigeren Metall, um die Machbarkeit und Funktion zu testen. Wenn die anfänglichen Tests das Design validieren, kann es mit Titan erneut getestet werden.

Bei einer so bemerkenswerten Vielfalt an Titanrohroptionen ist es von entscheidender Bedeutung, immer genau anzugeben, welchen Typ und welche Sorte Sie möchten – ob es sich um reines Titan, eine der vielen Legierungen oder eine NiTi-Formel handelt – um die Herstellbarkeit Ihres Produkts zu optimieren.

(Erfahren Sie mehr über die Optimierung der Herstellbarkeit bei der Beschaffung von Kleinteilen.)

6. Experten für das Schneiden von Titanrohren

Wenn es sich um das geeignete Material für Ihre spezifische Rohranwendung handelt, können Sie sicher sein, dass Metal Cutting weiß, wie man Titan schneidet. Tatsächlich können wir jede Art und Qualität von Titanrohren, die Sie benötigen, schneiden, bearbeiten oder fertigstellen.

Wir schneiden, schleifen, läppen und polieren routinemäßig Rohre in Längen von nur 0,006 Zoll (0,152 mm) mit so dünnen Wandstärken oder Innendurchmessern von nur 0,001 Zoll (0,025 mm) – in jedem Metall, einschließlich Titan. (Wir sagen gerne, wenn der Durchmesser gezeichnet werden kann, können wir damit arbeiten.)

Wir können auch beschichtete Rohre präzise schneiden, ohne die Beschichtung zu beschädigen und unter Beibehaltung der Konzentrizität und eines sauberen Innendurchmessers. Zusätzlich zum Schneiden von Titan können wir Rohre mit Merkmalen wie Winkelschnitten, Schlitzen, Spitzen und Löchern anpassen.

Um Titanrohre oder andere Materialien für Ihre Anwendungsanforderungen zu besprechen, rufen Sie uns einfach an. In unserem kostenlosen, herunterladbaren Whitepaper Medical Tubing in the 21st Century:Who Needs?

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