con la
mano
creeremos tener un tornillo de duraluminio.
Hablamos de
titanio. Si no se utiliza en los barcos de recreo es porque nadie
se ha puesto a ello, ya que como comprobará las ventajas son
evidentes. El titanio abunda en la naturaleza combinado con otros
elementos químicos en diferentes minerales y compuestos. De hecho es el
noveno elemento más abundante en la corteza terrestre.
El titanio es
un material muy adecuado para ser utilizado en barcos y
elementos mecánicos, como en tornillería especialmente en los palos de los
veleros, también para hélices, flaps, tuberías y depósitos en
equipos desaladores, tensores y diferentes elementos de la jarcia, o en
piezas estructurales, incluyendo al propio casco y forros del
barco. Ya es posible encontrar en el mercado pasa-cascos y algunas
otras piezas fabricadas en titanio que
además de ser totalmente inmune al
agua salina, pesa del orden de la mitad que
el bronce.
El titanio es
además un material que permite ser utilizado junto con los
composites en fibra de carbono sin ningún problema, lo que hace de él
el aliado perfecto para los barcos de altas prestaciones.
Contrariamente
a lo que mucha gente piensa, el titanio es un metal muy utilizado en
la industria. Se trata del cuarto metal más utilizado en
construcción, después del aluminio, el acero y el magnesio,
en este mismo orden.
Las propiedades del titanio
Como hemos
comentado, el titanio es sumamente resistente a la corrosión frente
al ambiente marino y el agua salada. Sus propiedades de resistencia
mecánica y otras características físicas de dilatación o facilidad
de aceptar diferentes aleaciones con otros metales, su baja densidad
y nula toxicidad y asequible coste si tenemos en cuenta su larga vida sin
necesidad de realizar cambios o mantenimientos, hacen del titanio un
material perfecto en los barcos de recreo.
Aún no es
utilizado en la industria náutica de recreo porque alrededor de él
existen bastantes mitos que conviene aclarar.
Mucha gente sigue pensando que el titanio es un material muy exótico
y sólo apto para aplicaciones muy caras y tecnológicamente avanzadas, como por
ejemplo las rotulas
y clavos para huesos y caderas. Pero lo cierto es que el titanio se
utiliza industrialmente para un sinfín de aplicaciones;
en monturas de gafas, herramientas, material
de escalada, aviación, industria de alimentación,….
Muchos
profesionales de la construcción piensan que es muy difícil tornear
y soldar el titanio, lo cual es también falso. La realidad es que
hay que conocer sus características físicas y sus técnicas de
soldadura con equipos TIG así como las particularidades a tener en
cuenta en su mecanizado. Es un material perfectamente utilizable a
condición de saber cómo hacerlo.
Respecto al
precio, es cierto que es varias veces más caro que el inox, pero
este sobrecoste sólo se aplica al material
en bruto y no al coste total de un producto manufacturado, lo cual
hace mucho menor las posibles diferencias de precio, que por otro
lado no son tales si tenemos en cuenta el ahorro que supone la
posibilidad de prescindir de mantenimiento y recambios debidos a
desgaste y oxidaciones.
Hay gente que
piensa que el titanio es combustible y arde enérgicamente a altas
temperaturas. Estas personas simplemente confunden el titanio con el
magnesio. Lo cierto es que el titanio no arde ni con un soplete de
oxiacetileno bien cargado de oxigeno, como si ocurre,
por ejemplo, con los aceros con altos
contenido en carbono. Por esta razón los marines USA,
utilizan el titanio como coraza de protección frente a los
ataques con compuestos incendiarios y fosforados, justamente por su incapacidad
para arder incluso a altas temperaturas, así como por su alta resistencia a
los choques y su alto punto de fusión.
Por último,
aunque existe la posibilidad de encontrar titanio y sus aleaciones
en el mercado de materias primas a precios lógicos, este material no
es mágico y no será capaz por sí mismo de resolver todos los
problemas mecánicos. Las áreas de aplicación más
interesantes serán aquellas en las que necesitemos alta
resistencia mecánica y reducciones de peso, como por ejemplo
ocurre en los aparejos de los veleros, o en general en cualquier
situación en un barco, de motor o de vela,
si buscamos reducciones de peso y altas prestaciones.
Resistencia a la corrosión
del titanio
Es una de sus
características más apreciadas en el entorno marino. El titanio forma una delgada capa transparente de oxido de titanio
que es muy dura y estable frente a reacciones químicas. Esta capa
además de ser muy resistente, tiene la grata propiedad de ser adherente y con un acabado y características
parecidas a las de los objetos cerámicos. Es justamente este acabado
cerámico el que hace que el titanio sea muy resistente frente a la
abrasión o la erosión. Por ello es muy adecuado para fabricar
hélices de alto rendimiento que suelen estar sometidas a problemas
de cavitación, y que en otras hélices de acero o aluminio conduce a
picados y perforaciones importantes.
Con el titanio
ocurre algo parecido a con el aluminio, pero
con mejores características físicoquímicas. En cuanto se produce el
más mínimo arañazo, la curación del rasguño por una nueva capa de
óxido de titanio es inmediata. Salvo para algunos compuestos clorados,
el titanio resiste cualquier ataque químico de sales, ácidos y entornos fuertemente
alcalinos.
En cuanto a su
resistencia galvánica, el titanio también es excelente, pues es un
metal más noble que el acero, el aluminio, el cobre o el niquel, lo
que hace que estos metales actúen como ánodos de sacrificio frente
al titanio que se mantendrá inalterado. Su proximidad de potencial
galvánico al del grafito lo hacen el material perfecto para
combinarse en estructuras creadas en fibra de carbono.
Trabajar con Titanio
Si queremos
crear una pieza con cualquier metal, tendremos que partir de una
lámina del material para mediante varios plegados o cortes,
sacar la pieza buscada. En otros casos será necesario comenzar desde
un bloque y tornear o vaciar material hasta alcanzar el resultado. En
otras ocasiones tendremos que combinar ambas técnicas y realizar
soldaduras.
Para trabajar
de forma correcta el titanio, debemos tener presente sus
características físicas. Es ligero, con una
densidad de 4,51 (frente al inox que es de 8 gramos /cc), funde a
1.668 grados centígrados, tiene un bajo módulo de elasticidad, baja
ductilidad, y es propenso a contaminarse con otros elementos durante
su soldadura, por lo que debemos utilizar equipos de soldadura con
gases inertes.
Nos valdrán los soldadores normales que utilizamos
para soldar acero, pero debemos tener todo el material muy limpio.
Su rango de temperaturas en los que es dúctil es más pequeño que el
de otros metales.
Soldar titanio no tiene ningún misterio e incluso
es posible soldar diferentes piezas de diferentes aleaciones de
titanio. Lo único importante es no pretender soldarlo a otros
metales ferrosos, o con aleaciones de cobre o de níquel.
Tanto la soldadura MIG, TIG, por plasma y otras más avanzadas como
las de haz de electrones es posible, pero de todas ellas, la TIG es
seguramente la más adecuada al requerir equipos de soldadura
relativamente económicos y permitir resultados excelentes.
Como
ocurre con otros metales, pero más aún con el titanio, debemos
partir de unas superficies de soldadura limpias y pulidas para
que hagan buen contacto entre sí. El gas
inerte de protección debe proteger toda la zona a soldar y su parte
posterior que al adquirir muy altas temperaturas sería propensa a
contaminarse.
A diferencia
de lo que ocurre con el acero al carbono, con el titanio no es
necesario realizar ningún tipo de recocido o templado para aumentar
la dureza.
Para tornear
el titanio con buenos resultados es imperativo trabajar con bajas
velocidades en el torno, aplicar una excelente lubricación a la
pieza sobre la que trabajemos, utilizar cuchillas y vidias muy afiladas,
asegurar la sujeción perfecta de la pieza y la cuchilla, y mantener
un proceso de corte constante y progresivo.
Cuestión de precio
El titanio es
más caro que el acero pero no terriblemente más caro. El precio
depende del tipo de aleación de titanio utilizada, para hacernos una
idea, una aleación de grado 2 ó grado 3
cuesta el triple de lo que cuesta el material en acero inox 316. El
precio es por tanto muy parecido al precio de las aleaciones de
Cobre/Níquel en sus distintas proporciones, o incluso más barato que
el famoso Monel que cuesta unas 4 veces el precio del inox 316 con
una densidad de 8,9.
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