Tubos de titanio ANSI B36.1

Información del producto Tubos de titanio

Composición del material:

Los tubos de titanio se fabrican principalmente con grados como el Grado 1 (CP Ti), el Grado 2 (CP Ti), el Grado 5 (Ti-6Al-4V) y el Grado 7 (Ti-0,2Pd).

Dimensiones y tamaños:

Diámetro exterior (OD): Oscila normalmente entre 1/8 de pulgada y 12 pulgadas o más, dependiendo de la aplicación.

Espesor de pared: Varía en función del diámetro exterior y de los requisitos específicos de la aplicación.

Longitud: Longitudes personalizadas están disponibles, por lo general en longitudes de corte estándar o requisitos específicos del cliente.

Normas de fabricación:

ASTM B338: Especificación estándar para tubos sin soldadura y soldados de titanio y aleaciones de titanio para condensadores e intercambiadores de calor.

ASTM B861: Especificación estándar para tubos sin soldadura de titanio y aleaciones de titanio.

Aplicaciones:

Aeroespacial: Los tubos de titanio se utilizan en componentes estructurales de aeronaves, sistemas hidráulicos e intercambiadores de calor.

Procesamiento químico: Gracias a su resistencia a la corrosión, los tubos de titanio son esenciales para la manipulación de productos químicos corrosivos.

Medicina: Los tubos de titanio se utilizan en dispositivos médicos como prótesis e implantes quirúrgicos debido a su biocompatibilidad y resistencia.

Pruebas y certificación:

Los tubos se prueban para garantizar que cumplen las propiedades mecánicas especificadas, las tolerancias dimensionales y los requisitos de resistencia a la corrosión.

Las certificaciones suelen incluir el cumplimiento de las normas ASTM y pueden incluir informes de ensayos de materiales (MTR) para verificar la composición química y las propiedades mecánicas.

Especificaciones de los grados de titanio:

Titanio de grado 1: Conocido por su alta ductilidad, el titanio de grado 1 es el más blando y moldeable de todos los grados de titanio comercialmente puro. Se utiliza sobre todo en aplicaciones que requieren una resistencia superior a la corrosión en entornos como la industria de procesamiento químico.

Titanio de grado 2: Es el grado de titanio más utilizado. Ofrece un buen equilibrio entre resistencia y ductilidad, con una excelente resistencia a la corrosión. Se utiliza en una amplia gama de aplicaciones, incluidas las bridas para sistemas de tuberías.

Titanio de grado 5 (Ti 6Al-4V): Este es un grado aleado y el más utilizado de todas las aleaciones de titanio. Aumenta significativamente la resistencia de las bridas en comparación con los grados de titanio puro. El titanio de grado 5 se utiliza en aplicaciones de alta resistencia en las que se requiere resistencia al calor y a la corrosión.

Titanio de grado 7: Con una excelente soldabilidad y fabricabilidad, este grado incluye paladio para mejorar la resistencia a la corrosión, especialmente contra los ácidos reductores y el ataque localizado en haluros calientes.

Titanio de grado 12: Este grado ofrece una mayor resistencia al calor y fuerza en comparación con otros grados comercialmente puros. También mantiene una buena soldabilidad y resistencia a la corrosión.

Titanio de grado 23 (Ti 6Al-4V ELI): Este grado es similar al Grado 5 pero tiene intersticiales extra bajos (ELI), lo que lo hace preferible para una mayor tenacidad a la fractura y una ductilidad mejorada. Suele utilizarse en aplicaciones médicas y también es adecuado para bridas en aplicaciones críticas de alta gama.

Requisitos químicos de los tubos de titanio ANSI B36.1:

Propiedades mecánicas de los tubos de titanio ANSI B36.1:

Imágenes detalladas de los tubos de titanio ANSI B36.1:

Ventajas y desventajas de los tubos de titanio

1. Propiedades deseables de los tubos de titanio

Los tubos de titanio se utilizan a menudo por su excelente resistencia química, muy superior a la del acero inoxidable de grado 304 o incluso 316.

Como material de alta resistencia, ligero y muy resistente a la corrosión, el titanio ofrece una elevada relación resistencia-peso, lo que lo hace ideal para una gran variedad de aplicaciones de tuberías. Por ejemplo, el corte de metales utiliza el titanio para crear una gran variedad de piezas, entre ellas:

Tubos de filete de pequeño diámetro para aplicaciones de automoción

Tubo de titanio redondo pequeño para carcasas de semillas en braquiterapia.

Tubos de titanio de pared fina para carcasas de recipientes químicamente activos en ciencias de la vida

Los tubos de titanio también se pueden utilizar en instrumentos analíticos como la cromatografía y otros mosto de tubos:

Resiste la exposición repetida

No interactúa con muchos tipos diferentes de productos químicos y otras sustancias

Otra ventaja de los tubos de titanio en dispositivos médicos es su biocompatibilidad. El cuerpo humano no sólo tolera el uso del titanio (lo cual ya es bastante importante), sino que además no es magnético, una tendencia que va en aumento a medida que se generaliza el uso de la resonancia magnética (RM) en el diagnóstico médico. más características importantes.

Desde las agujas cardíacas colocadas temporalmente hasta las prótesis óseas y articulares (con suerte) permanentes, la compatibilidad con la IRM es importante para cualquier dispositivo médico insertado o implantado en el cuerpo durante cualquier periodo de tiempo, y los materiales micromagnéticos pueden ser peligrosos.

De lo contrario, lo que debería ser una prueba diagnóstica no invasiva podría hacer que el dispositivo metálico se saliera del cuerpo. Ni que decir tiene que no fue un buen resultado.

2. Hay varios grados y formulaciones de tubos de titanio

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

Por ejemplo, ASTM tiene varias normas (principalmente B265, B348 y B381) relacionadas con la "formulación" de los grados de titanio utilizados en diferentes aplicaciones. Si echa un vistazo a las especificaciones, verá que hay incluso múltiples grados de titanio sin alear.

La aleación de titanio de grado 5 más común en el mercado tiene una gran resistencia y tenacidad. A diferencia del titanio puro, el titanio de grado 5 es tratable térmicamente y puede soldarse y fabricarse 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 los tubos de titanio disponibles en Nitinol o NiTi (también conocido como Nitinol), que es su propia categoría de producto independiente.

Aunque en teoría el material es una mezcla 50/50 de níquel y titanio, el NiTi es cualquier cosa menos eso. De hecho, el NiTi es siempre una mezcla personalizada, no existen especificaciones ASTM y cada fabricante tiene su propia formulación patentada.

El NiTi se utiliza habitualmente en la fabricación de tubos médicos que requieren un alto grado de flexibilidad y resistencia al doblado, como los alambres guía de catéteres, los stents y las agujas superelásticas para microcirugía. El material también tiene una excelente resistencia a la corrosión cuando se manipula adecuadamente.

4. Retos del trabajo con titanio

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

Comparación con el acero inoxidable

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

Aunque el titanio puede embutirse en tubos, el proceso no produce la superficie lisa que puede producirse al embutir acero inoxidable. Algunas empresas pueden estirar el titanio hasta Ra 8-10 micropulgadas; sin embargo, el acero inoxidable puede estirarse hasta Ra 3-4 micropulgadas o más.

Los diámetros interiores más gruesos de los tubos de titanio pueden afectar a las propiedades microfluídicas de cualquier líquido que deba pasar por el tubo. Esto puede ser un problema en aplicaciones en las que la fluidez de los líquidos es especialmente importante.

En la mayoría de las aplicaciones de dispositivos médicos, los tubos transportarán sangre y otros fluidos corporales, lo que no supone ningún problema. Sin embargo, las turbulencias son un grave problema en aplicaciones en las que los tubos deben transportar volúmenes de fluidos minúsculos.

Maquinabilidad de los tubos de titanio

Al ser un material más quebradizo y menos flexible, el titanio también es más difícil de mecanizar. Cuanto más se trabaja el titanio para obtener el producto final, más probabilidades hay de que se produzcan astillamientos y otros problemas de rugosidad superficial.

El mecanizado del titanio también requiere más refrigerante que otros materiales. El refrigerante a alta presión debe suministrarse con precisión al lugar de mecanizado desde múltiples boquillas y ángulos para llenar el área con refrigerante.

Además, el titanio rara vez se utiliza para juntas de tuberías. De hecho, sobre todo en el caso de los dispositivos médicos -donde se requiere un mecanizado exhaustivo en el punto de conexión para crear abocardados, hisopos y roscas-, los metales de cualquier tipo representan sólo una parte muy pequeña del mercado de accesorios.

Por el contrario, los accesorios para dispositivos médicos utilizan más a menudo PEEK (polieteretercetona) de alta durabilidad u otros plásticos especiales que pueden moldearse y mecanizarse más fácilmente.

5. El coste del tubo de titanio

Teniendo en cuenta los pros y los contras, también hay que considerar el coste del tubo de titanio.

Históricamente, sólo unos pocos proveedores pequeños han fabricado tubos de titanio porque el titanio no se utiliza con tanta frecuencia como materiales como el acero inoxidable. Además, tiene menos tamaños estándar y requiere plazos de entrega más largos para producir tamaños personalizados, lo que a su vez aumenta los costes.

Así que el tubo de titanio es un material que, si va a especificarlo, más vale que esté seguro de que realmente lo necesita, y no algo que elija al azar.

Un consejo más: desde un punto de vista práctico, cuando el titanio es necesario para el producto final, las empresas suelen hacer prototipos con otro metal más barato para probar su viabilidad y funcionalidad. Si la prueba inicial valida el diseño, puede volver a probarse con titanio.

Con tantas opciones de tubos de titanio, es fundamental especificar siempre el tipo y el grado específicos que desea (ya sea titanio puro, una de varias aleaciones o una formulación NiTi) para optimizar la fabricabilidad de su producto.

(Más información sobre la optimización de la fabricabilidad en la contratación de piezas pequeñas).

6. Experto en corte de tubos de titanio

Si es el material adecuado para su aplicación específica de tubos, puede estar seguro de que Metal Cutting sabe cortar titanio. De hecho, podemos cortar, mecanizar o acabar cualquier tipo y grado de tubo de titanio que necesite.

Cortamos, esmerilamos, rectificamos y pulimos habitualmente tubos de tan sólo 0,006" (0,152 mm) de longitud, espesores de pared finos o diámetros interiores de tan sólo 0,001" (0,025 mm), cualquier metal, incluido el titanio. (Nos gusta decir que si el diámetro puede estirarse, podemos utilizarlo).

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