6 cosas que debe saber sobre el tubo de titanio

Algunos pros y contras a considerar sobre los tubos de titanio

Debido a que en Metal Cutting somos especialistas en tubos de metal cortados a la medida con precisión, las personas a menudo hurgan en nuestro cerebro para obtener más información sobre las ventajas o desventajas de los diferentes materiales de tubos.

Tubo de titanio es un tema interesante porque es un material que ofrece algunos beneficios únicos pero también plantea algunos desafíos distintos. Aun así, el titanio se usa en algunos dispositivos médicos y otras aplicaciones donde sus características únicas son beneficiosas.

1. Atributos deseables del tubo de titanio

El tubo de titanio se usa a menudo debido a su resistencia química superior , que está muy por encima del acero inoxidable grado 304 o incluso del grado 316.

Como material de alta resistencia y bajo peso con alta resistencia a la corrosión, el titanio proporciona una alta relación resistencia-peso. eso lo convierte en una buena opción para una amplia gama de aplicaciones de tubería. Por ejemplo, Metal Cutting fabrica una variedad de piezas de titanio, que incluyen:

• Tubos redondeados de pequeño diámetro para uso en aplicaciones automotrices
• Tubos de titanio pequeños y redondos que se utilizan para las semillas en braquiterapia.
• Tubo de titanio de pared delgada para las cubiertas de recipientes químicamente activos utilizados en las ciencias de la vida

Los tubos de titanio también son útiles en instrumentos analíticos, como cromatografía y otras aplicaciones en las que el tubo debe:

• Resiste la exposición repetida
• No interactuar con muchos tipos diferentes de productos químicos y otras sustancias

Otra ventaja del tubo de titanio en dispositivos médicos es que es biocompatible. El cuerpo humano no solo puede tolerar el uso de titanio (que es lo suficientemente importante), sino que también es no magnético. — un rasgo cada vez más importante a medida que el uso de imágenes por resonancia magnética (IRM) se vuelve más común en los diagnósticos médicos.

Desde una aguja cardíaca colocada temporalmente hasta un (con suerte) reemplazo permanente de una articulación ósea, la compatibilidad con la resonancia magnética es importante para cualquier dispositivo médico que se inserte o implante en el cuerpo durante un período de tiempo prolongado y donde un material ligeramente magnético sería peligroso.

De lo contrario, lo que se supone que es una prueba de diagnóstico no invasiva podría provocar que un dispositivo de metal sea arrancado del cuerpo. ¡No hace falta que eso NO sea un buen resultado!

2. Notable variedad de grados y recetas para tubos de titanio

Otra gran ventaja del titanio es que, al igual que existen diferentes tipos de acero inoxidable, existen muchos grados diferentes de tubos de titanio.

Por ejemplo, ASTM tiene una variedad de estándares (principalmente B265, B348 y B381) relacionados con las "recetas" para los grados de titanio utilizados en diferentes aplicaciones. Si observa las especificaciones, verá que incluso hay varios grados para el titanio sin alear.

La aleación de titanio disponible comercialmente más común, el grado 5, ofrece alta resistencia y tenacidad. Y a diferencia del titanio puro, el titanio de grado 5 se puede tratar térmicamente, lo que permite soldarlo y fabricarlo para tubos y otros usos en aplicaciones aeroespaciales, marinas, químicas y médicas.

3. Tubo de titanio con memoria de forma

Para aplicaciones que requieren memoria de forma, también puede considerar el tubo de titanio disponible en forma de níquel titanio o NiTi (también llamado nitinol ), que es su propia categoría separada de producto.

Mientras que en teoría el material es una mezcla 50/50 de níquel y titanio, NiTi nunca es exactamente eso. De hecho, NiTi siempre es una mezcla personalizada, sin especificación ASTM y cada fabricante tiene su propia fórmula única y patentada.

NiTi se usa a menudo para producir tubos médicos que requieren un alto grado de flexibilidad y resistencia a las torceduras, como guías de catéteres, stents y agujas superelásticas para microcirugía. Cuando se trata adecuadamente, el material también ofrece una excelente resistencia a la corrosión.

4. Desafíos de trabajar con titanio

Por supuesto, ningún material lo es todo para todas las aplicaciones, y el titanio no es una excepción.

Comparación con acero inoxidable

Una de las dificultades es que el material es algo más frágil y más difícil de estirar que el acero inoxidable. Esto hace que sea más difícil trabajar con titanio.

Aunque el titanio se puede estirar en un tubo, el proceso no produce la superficie suave y agradable que puede resultar al estirar acero inoxidable. Hay empresas que pueden extraer titanio hasta Ra 8-10 micropulgadas; sin embargo, el acero inoxidable se puede estirar a un Ra sustancialmente más suave de 3-4 micropulgadas o mejor.

El DI más rugoso en el tubo de titanio puede tener un impacto en las propiedades microfluídicas de cualquier líquido que necesite moverse a través del tubo. Esto puede ser un problema en aplicaciones donde el flujo uniforme del líquido es especialmente importante.

Para la mayoría de las aplicaciones de dispositivos médicos, donde el tubo transportará sangre y otros fluidos corporales, esto no es una preocupación. Sin embargo, la turbulencia es un problema grave en aplicaciones en las que la tubería debe transportar pequeños volúmenes de fluido.

Maquinabilidad de tubo de titanio

Al ser un material más frágil y menos tolerante, el titanio también es más difícil de mecanizar. Cuanto más tenga que hacer con el titanio para lograr su producto final, mayores serán las posibilidades de que pueda tener un problema con el astillado y otros problemas de rugosidad de la superficie.

El mecanizado de titanio también requiere más refrigerante del que pueden necesitar otros materiales. El refrigerante a alta presión debe suministrarse precisamente en el lugar de mecanizado desde varias boquillas y ángulos, para inundar el área con refrigerante.

Además, el titanio rara vez se usa para las uniones de los tubos. De hecho, para dispositivos médicos en particular, donde se requiere una gran cantidad de mecanizado para crear abocardados, estampados y roscados en los puntos de conexión, metal de cualquier tipo es una parte muy pequeña del mercado de racores para tubos.

En su lugar, los racores de tubo para dispositivos médicos suelen utilizar PEEK (poliéter éter cetona) de alta durabilidad u otros plásticos especializados que se pueden moldear y mecanizar más fácilmente.

5. El costo del tubo de titanio

Entre los pros y los contras, también se debe considerar el costo de los tubos de titanio.

Históricamente, debido a que el titanio no se usa con tanta frecuencia como un material como el acero inoxidable, solo hay unos pocos proveedores más pequeños que fabrican tubos de titanio. Además, viene en menos tamaños estándar, lo que requiere un mayor tiempo de entrega para producir tamaños personalizados, lo que a su vez también aumenta el costo.

Por lo tanto, el tubo de titanio es un material que es mejor asegurarse de que REALMENTE necesita, no algo que se elija a la ligera, si va a especificarlo.

Aquí hay un consejo adicional:desde el punto de vista práctico, cuando se necesita titanio para un producto final, las empresas a menudo crean prototipos del diseño del producto en otro metal menos costoso para probar la viabilidad y la función. Si la prueba inicial valida el diseño, se puede volver a probar con titanio.

Con una variedad tan notable de opciones de tubos de titanio, es de vital importancia especificar siempre qué tipo y grado en particular desea, ya sea titanio puro, una de las muchas aleaciones o una fórmula de NiTi, para optimizar la capacidad de fabricación de su producto.

(Obtenga más información sobre la optimización de la capacidad de fabricación en el abastecimiento de piezas pequeñas).

6. Expertos en Corte de Tubo de Titanio

Si ES el material apropiado para su aplicación de tubería específica, puede estar seguro de que Metal Cutting sabe cómo cortar titanio. De hecho, podemos cortar, mecanizar o terminar cualquier tipo y grado de tubo de titanio que pueda necesitar.

Rutinariamente cortamos, esmerilamos, lapeamos y pulimos tubos en longitudes tan cortas como 0,006″ (0,152 mm) con espesores de pared tan delgados o diámetros internos tan pequeños como 0,001″ (0,025 mm), en cualquier metal, incluido el titanio. (Nos gusta decir que si se puede dibujar el diámetro, podemos trabajar con él).

También podemos cortar tubos revestidos con precisión sin dañar el revestimiento y manteniendo la concentricidad y un diámetro interno limpio. Además del corte de titanio, podemos personalizar los tubos con características como cortes en ángulo, ranuras, puntas y orificios.

Para hablar sobre tubos de titanio u otros materiales para las necesidades de su aplicación, solo llámenos. También puede obtener más información sobre el mecanizado de dispositivos médicos y los tubos metálicos en nuestro libro blanco gratuito y descargable Tubos médicos en el siglo XXI:¿Quién los necesita?