6 вещей, которые нужно знать о титановой трубке

Некоторые преимущества и недостатки титановых трубок

Поскольку мы в Metal Cutting специализируемся на прецизионной резке металлических труб по заданной длине, люди часто прислушиваются к нам, чтобы узнать больше о преимуществах или недостатках различных материалов труб.

Титановая трубка — интересная тема, потому что это материал, который предлагает некоторые уникальные преимущества, но также ставит определенные проблемы. Несмотря на это, титан используется в некоторых медицинских устройствах и других приложениях, где его уникальные характеристики полезны.

1. Желательные свойства титановой трубки

Титановые трубки часто используются из-за их превосходной химической стойкости. , что значительно выше, чем у нержавеющей стали марки 304 или даже марки 316.

Будучи высокопрочным, легким материалом с высокой коррозионной стойкостью, титан обеспечивает высокое соотношение прочности и веса. что делает его хорошим выбором для широкого спектра применений трубок. Например, компания Metal Cutting изготавливает различные детали из титана, в том числе:

• Закругленные трубы малого диаметра для использования в автомобильной промышленности
• Маленькие круглые титановые трубки, используемые в качестве оболочек для семян в брахитерапии.
• Тонкостенные титановые трубки для корпусов химически активных контейнеров, используемых в медико-биологических науках

Титановые трубки также используются в аналитических приборах, таких как хроматография и другие приложения, где трубки должны:

• Защитите себя от повторного воздействия
• Не взаимодействует со многими типами химических веществ и других веществ.

Еще одним преимуществом титановых трубок в медицинских устройствах является их биосовместимость. Человеческое тело не только может переносить использование титана (что достаточно важно), но и является немагнитным. — эта характеристика становится все более важной по мере того, как использование магнитно-резонансной томографии (МРТ) становится все более распространенным в медицинской диагностике.

Совместимость с МРТ важна для любого медицинского устройства, которое вводится или имплантируется в тело на любой период времени, от временно помещенной кардиальной иглы до (надеюсь) постоянной замены костного сустава, где слабомагнитный материал может быть опасен.

В противном случае то, что должно быть неинвазивным диагностическим тестом, может привести к отрыву металлического устройства от тела. Само собой разумеется, что это НЕ хороший результат!

2. Замечательное разнообразие марок и рецептов титановых труб

Еще одна замечательная особенность титана заключается в том, что наряду с различными типами нержавеющей стали существует множество различных марок титановых труб.

Например, ASTM имеет множество стандартов (в основном B265, B348 и B381), касающихся «рецептов» для марок титана, используемых в различных областях. Если вы посмотрите на спецификации, то увидите, что существует даже несколько марок нелегированного титана.

Наиболее распространенный коммерчески доступный титановый сплав класса 5 обладает высокой прочностью и ударной вязкостью. В отличие от чистого титана, титан марки 5 поддается термообработке, что позволяет его сваривать и изготавливать для труб и других применений в аэрокосмической, морской, химической и медицинской областях.

3. Титановая трубка с памятью формы

Для приложений, требующих памяти формы, вы также можете рассмотреть возможность использования титановой трубки в форме никель-титана или NiTi. (также называемый нитинол ), которая является отдельной категорией товаров.

Хотя теоретически этот материал представляет собой смесь никеля и титана в пропорции 50/50, никель-титан никогда не бывает таким. На самом деле, никель-титановый сплав — это всегда индивидуальная смесь, не имеющая спецификации ASTM, и у каждого производителя есть собственная уникальная запатентованная формула.

NiTi часто используется для производства медицинских трубок, требующих высокой степени гибкости и устойчивости к перегибам, таких как катетерные проводники, стенты и сверхэластичные иглы для микрохирургии. При правильной обработке материал также обладает отличной коррозионной стойкостью.

4. Проблемы работы с титаном

Конечно, ни один материал не подходит для всех областей применения, и титан не является исключением.

Сравнение с нержавеющей сталью

Одна из трудностей заключается в том, что материал несколько более хрупок и труднее волочить, чем нержавеющая сталь. Это затрудняет работу с титаном.

Хотя титан можно волочить в трубу, этот процесс не дает гладкой поверхности, которая может быть получена при волочении нержавеющей стали. Есть компании, которые могут вытягивать титан до Ra 8-10 микродюймов; однако нержавеющая сталь может быть вытянута до значительно более гладкого Ra 3-4 микродюйма или выше.

Более грубый внутренний диаметр титановой трубки может повлиять на микрожидкостные свойства любой жидкости, которая должна проходить по трубке. Это может быть проблемой в приложениях, где особенно важен плавный поток жидкости.

Для большинства применений медицинских устройств, где по трубке будет проходить кровь и другие биологические жидкости, это не проблема. Однако турбулентность представляет собой серьезную проблему в тех случаях, когда по трубке должны проходить небольшие объемы жидкости.

Обрабатываемость титановой трубы

Будучи более хрупким и менее щадящим материалом, титан также труднее поддается механической обработке. Чем больше вы должны сделать с титаном, чтобы получить конечный продукт, тем выше вероятность того, что у вас могут возникнуть проблемы со сколами и другими проблемами шероховатости поверхности.

Для обработки титана также требуется больше охлаждающей жидкости, чем для других материалов. Охлаждающая жидкость под высоким давлением должна подаваться точно в место обработки из нескольких сопел и углов, чтобы заполнить область охлаждающей жидкостью.

Кроме того, титан редко используется для соединений трубок. На самом деле, в частности, для медицинских устройств, где требуется много механической обработки для создания раструбов, обжимов и резьбы в точках соединения, металл любого типа составляет очень небольшую часть рынка трубных фитингов.

Вместо этого в трубных фитингах для медицинских устройств чаще используется высокопрочный PEEK (полиэфирэфиркетон) или другие специализированные пластмассы, которые легче формовать и обрабатывать.

5. Стоимость титановой трубки

Помимо плюсов и минусов, необходимо также учитывать стоимость титановых трубок.

Исторически сложилось так, что титан не так часто используется, как нержавеющая сталь, поэтому существует всего несколько мелких поставщиков, которые производят титановые трубы. Кроме того, он выпускается в меньшем количестве стандартных размеров, что требует больше времени на изготовление нестандартных размеров, что, в свою очередь, также увеличивает стоимость.

Таким образом, титановая трубка — это материал, который вам ДЕЙСТВИТЕЛЬНО нужен, а не что-то легкомысленное, если вы собираетесь это указать.

Вот дополнительный совет:с точки зрения практичности, когда титан необходим для конечного продукта, компании часто создают прототипы дизайна продукта из другого, менее дорогого металла, чтобы проверить осуществимость и функциональность. Если первоначальное тестирование подтвердило правильность конструкции, ее можно повторно протестировать с использованием титана.

С таким замечательным разнообразием вариантов титановых труб жизненно важно всегда указывать, какой конкретный тип и марка вам нужны — будь то чистый титан, один из многих сплавов или формула NiTi — для оптимизации технологичности вашего продукта.

(Подробнее об оптимизации для обеспечения технологичности при поиске мелких деталей.)

6. Эксперты по резке титановых труб

Если это подходящий материал для вашего конкретного применения, вы можете быть уверены, что Metal Cutting знает, как резать титан. На самом деле, мы можем резать, обрабатывать или обрабатывать титановые трубы любого типа и сорта, которые вам могут понадобиться.

Мы регулярно режем, шлифуем, притираем и полируем трубы длиной от 0,006 дюйма (0,152 мм) с толщиной стенок до 0,001 дюйма (0,025 мм) — из любого металла, включая титан. (Мы любим говорить, что если диаметр можно нарисовать, мы можем с ним работать.)

Мы также можем точно разрезать трубы с покрытием, не повреждая покрытие, сохраняя концентричность и чистый внутренний диаметр. Помимо резки титана, мы можем настроить трубы с помощью таких функций, как резка под углом, прорези, точки и отверстия.

Чтобы обсудить титановую трубу или другие материалы для ваших нужд, просто позвоните нам. Вы также можете узнать больше о обработке медицинских устройств и металлических трубках в нашем бесплатном информационном документе «Медицинские трубки в 21 веке:кому это нужно?».