Cinco desafíos clave en el mecanizado de titanio: Respuestas de expertos

¿Se utiliza el titanio en el mercado automotriz?

Sí, aunque lo veo más en el mercado de posventa, carreras o segmentos de alto rendimiento de la industria automotriz junto con motocicletas, frente a la producción automotriz típica. Lo veo en áreas de motores de alta potencia, como componentes de la distribución: válvulas, resortes de válvula, retenedores de resorte, balancines, pasadores de muñequilla y bielas. El titanio también se usa para otras aplicaciones de carreras donde se desea alta resistencia y bajo peso.

¿Cuáles son las ventajas de usar titanio en aplicaciones de alto rendimiento?

Siempre que se pueda reducir peso sin sacrificar resistencia, se gana rendimiento. El rendimiento puede ser mejorar el consumo de combustible, aumentar la capacidad de carga o disminuir los tiempos de vuelta o carrera. Hay informes que muestran que por cada 45 kg (100 lbs) de reducción de peso se puede mejorar el consumo en un 1-2%. En aplicaciones de motores de alto rendimiento, cuanto menos masa rotante se tiene, menos pérdida parasitaria hay para generar potencia para competir.

¿Hay alguna razón por la que no se use más en la producción automotriz general?

Los altos costos y los desafíos de abastecimiento son los principales obstáculos. El titanio comparado con aleaciones de acero puede ser 20 veces más caro por libra que el acero. Combine esto con los desafíos de mecanizado y el costo por componente puede ser alto. Por ejemplo, miré un catálogo de piezas de carreras y un juego de 8 bielas de aleación de acero 4130 se mostraba a 250 $, mientras que un juego similar de bielas de titanio se mostraba a 6.000 $.

¿A qué se refiere con "desafíos de mecanizado"?

La alta densidad y los módulos de elasticidad son las características que hacen al titanio deseable, pero también lo hacen difícil de mecanizar. El titanio puede mecanizarse eficientemente si se usan los parámetros de corte y geometrías de herramienta correctos. En general, mecanizaría titanio al 40% de lo que mecanizaría aceros. Un mecanizado demasiado agresivo en acero tiene pocas consecuencias salvo desgastar la herramienta más rápido. Si se vuelve demasiado agresivo al mecanizar titanio, puede desarrollar una capa de óxido superficial que puede llevar a fallo de la pieza. Sabemos que se necesita calor y presión para generar viruta; cuando el calor es excesivo puede generar este óxido. Gran cuidado en el proceso de mecanizado con la colocación de refrigerante y la geometría de la herramienta de corte son factores que contribuyen a cuánto calor se generan. Ángulos de ataque positivos más altos y ángulos de hélice más altos, como los de nuestra serie Z-Carb, ayudan a reducir la presión necesaria para generar viruta, reduciendo así el calor. Es difícil mantener filos de corte afilados que reduzcan el calor generado con la resistencia adecuada del filo para ser lo más productivo posible.

¿Ve oportunidades para un aumento en el uso de titanio?

Sí, la industria del titanio busca nuevas oportunidades en el mercado automotriz, incluyendo escapes, paneles de carrocería y componentes de suspensión. Los fabricantes de herramientas de corte continúan avanzando en el utillaje usado para mejorar la productividad y fiabilidad del mecanizado de titanio.