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Titanio en el barco

 

 

El titanio ofrece propiedades excepcionales para la náutica. Totalmente inerte e inoxidable, ligero casi como el aluminio, duro como el acero ¿Por qué no se utiliza más?

 

Si en sus manos cae un tornillo de titanio, quedará sorprendido al comprobar su aspecto parecido al acero inoxidable pulido, aunque sorprendentemente liviano. Si cerramos los ojos y lo pesamos 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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