טיטניום וסגסוגותיה מחליפים סגסוגות אלומיניום מסורתיות ביישומי תעופה וחלל רבים. כיום, תעשיית התעופה והחלל צורכת כ -42% מכלל הייצור העולמי של חומרי טיטניום, ומעכשיו ועד 2010, הביקוש לחומרי טיטניום צפוי להמשיך לגדול בקצב דו ספרתי. הדור החדש של המטוסים צריך לעשות שימוש מלא בביצועים המסופקים על ידי סגסוגת טיטניום. שוקי המטוסים המסחריים והצבאיים כאחד מניעים את הביקוש לסגסוגת טיטניום. בואינג 787, איירבוס A380, מטוס קרב F-22 ראפטור, מטוס קרב תקיפה משותף F-35 (הידוע גם בשם ברק II) ודגמים חדשים אחרים משתמשים כולם במספר רב של חומרים מסגסוגת טיטניום.
היתרונות של חומרים מסגסוגת טיטניום
סגסוגת טיטניום יש חוזק גבוה, קשיחות שבר גבוהה, עמידות טובה בפני קורוזיה ויכולת ריתוך. עם השימוש הגובר בחומרים מרוכבים בגוף המטוס, שיעור החומרים מבוססי טיטניום המשמשים בגוף המטוס יגדל גם הוא, מכיוון שביצועי ההדבקה של טיטניום וחומרים מרוכבים טובים בהרבה מאלה של סגסוגת אלומיניום. לדוגמה, בהשוואה לסגסוגת אלומיניום, סגסוגת טיטניום יכולה להגדיל את חיי השירות של מבנה המטוס ב -60%.
יחס החוזק / הצפיפות הגבוה ביותר של סגסוגת טיטניום (עד 20:1, כלומר 20% הפחתת משקל) מספק פתרון להפחתת משקלם של רכיבים גדולים, המהווה אתגר גדול עבור מתכנני מטוסים. בנוסף, ההתנגדות הגבוהה אינהרנטית בפני קורוזיה של סגסוגת טיטניום (בהשוואה לפלדה) יכולה לחסוך את עלות הפעולה היומיומית והתחזוקה של המטוס.
זקוק לקיבולת עיבוד גדולה יותר
מכיוון שקשה יותר לעבד אותו מאשר פלדת סגסוגת רגילה, סגסוגת טיטניום נחשבת בדרך כלל לחומר קשה לעיבוד. שיעור הסרת המתכת של סגסוגת טיטניום טיפוסית הוא רק כ -25% מזה של רוב הפלדה הרגילה או נירוסטה, ולכן הזמן הנדרש לעיבוד חומר עבודה מסגסוגת טיטניום הוא בערך פי 4 מזה של פלדה.
על מנת לענות על הביקוש הגובר לעיבוד סגסוגת טיטניום בתעשיית ייצור התעופה, היצרנים צריכים להגדיל את כושר הייצור, ולכן הם צריכים להבין טוב יותר את היעילות של אסטרטגיית עיבוד סגסוגת טיטניום. העיבוד של חומר עבודה טיפוסי מסגסוגת טיטניום מתחיל מזיוף עד 80% מהחומר מוסר כדי לקבל את צורת החומר הסופית.
עם הצמיחה המהירה של שוק חלקי התעופה, היצרנים הרגישו שהם לא מסוגלים לעשות מה שהם רוצים. בנוסף, בשל הביקוש לעיבוד מוגבר בשל יעילות העיבוד הנמוכה של רכיבי סגסוגת טיטניום, כושר העיבוד של סגסוגת טיטניום הוא כמובן במצב הדוק. כמה ארגונים מובילים בתעשיית ייצור התעופה אפילו מטילים ספק בגלוי אם יכולת העיבוד הקיימת יכולה להשלים את משימות העיבוד של כל רכיבי העבודה החדשים מסגסוגת טיטניום. מכיוון שרכיבי עבודה אלה עשויים בדרך כלל מסגסוגות חדשות, יש צורך לשנות את מצב העיבוד ואת חומר הכלי.
