Titanio grado 2 frente a grado 5 para piezas EDC
El grado 2 se anodiza en un color más profundo, el grado 5 aguanta las roscas. Qué titanio especificar para cachas de cuchillo, cuerpos de bolígrafo y piezas de linterna, y cuánto cuesta mecanizar cada uno.
Casi todos los proyectos EDC que pasan por nosotros empiezan con la misma pregunta sin responder en el plano: dice titanio y nada más. Esa sola palabra abarca dos aleaciones que se mecanizan de forma distinta, cuestan distinto y se acaban distinto, y elegir la equivocada es la razón más común por la que un primer prototipo vuelve con buen aspecto y mal comportamiento.
La versión corta
El grado 2 es titanio comercialmente puro. Más blando, más dúctil, y se anodiza en un color profundo y saturado, los violetas y azules que la gente asocia con la tornillería de titanio premium. El grado 5, Ti-6Al-4V, está aleado con aluminio y vanadio. Aproximadamente el doble de resistencia, aguanta roscas y alojamientos de tornillo sin barrerse, y se anodiza en una versión más plana, algo más calcárea, de los mismos colores.
Si la pieza soporta carga, especifique grado 5. Si el trabajo de la pieza es lucir extraordinaria y va atornillada a otra cosa que soporta la fuerza, el grado 2 es la elección más bonita.
Dónde importa de verdad
| Pieza | Especificar | Por qué |
|---|---|---|
| Liner de frame-lock | Grado 5 | El lockbar flexiona miles de veces; el grado 2 se deforma |
| Cacha de cuchillo del lado visto | Grado 2 | Sin carga, y el color del anodizado es todo el sentido |
| Cuerpo de bolígrafo con tapa roscada | Grado 5 | Las roscas en grado 2 se desgastan visiblemente en un año de uso diario |
| Cuerpo de bolígrafo, secciones a presión | Grado 2 | Color más profundo, sin rosca que proteger |
| Roscas de cabeza y tapa trasera de linterna | Grado 5 | Se enroscan y desenroscan repetidamente; riesgo de agarrotamiento en titanio puro |
| Cuentas, piedras antiestrés, abridores de botellas | Grado 2 | Guiadas por el color, sin carga, y se mecaniza más rápido |
| Clips de bolsillo | Grado 5 | Recupera la forma en lugar de doblarse de forma permanente |
Cuánto cuesta mecanizar cada uno
El grado 2 se mecaniza más rápido y es más amable con las herramientas, pero el material solo es ligeramente más barato que el grado 5, así que en una serie pequeña la diferencia de coste es menor de lo que los compradores esperan: normalmente de un cinco a un doce por ciento con las cantidades de una serie EDC. Por debajo de unas cincuenta piezas, la preparación y el acabado dominan la cotización y la elección de aleación apenas mueve el total.
Ambas aleaciones son lentas comparadas con el aluminio. La baja conductividad térmica del titanio empuja el calor hacia la herramienta en lugar de hacia la viruta, así que las velocidades de corte se mantienen bajas y las herramientas se desgastan rápido. Un taller que cotiza titanio con tiempos de ciclo parecidos a los del aluminio no ha mecanizado mucho o no ha leído el plano.
La trampa del anodizado
El anodizado del titanio es un efecto de interferencia: una capa de óxido crecida hasta un espesor preciso manteniendo un voltaje preciso, que produce el color. La superficie más pura del grado 2 genera una capa más uniforme, por eso sus colores se ven más profundos.
La variable más importante no es la aleación, es el utillaje. Un taller que cuelga las piezas de forma holgada obtiene caída de voltaje a lo largo del lote y una deriva visible del bronce al marrón en lo que debería ser un solo color. Pida una muestra de color de cinco piezas antes de comprometerse con una serie, sea cual sea el grado elegido. Esa sola petición evita más disputas de repetición de pedido que cualquier indicación de tolerancia.
Regla práctica
Escriba el grado en el plano, no la palabra «titanio». Si de verdad no sabe cuál necesita la pieza, diga qué hace la pieza, «este liner es la cara de bloqueo», y cualquier taller competente se lo dirá. Envíe el plano y lo señalaremos antes de cotizarlo.
Composición y propiedades
| Grado 2 (Ti CP) | Grado 5 (Ti-6Al-4V) | |
|---|---|---|
| Composición | Titanio comercialmente puro | 6 % de aluminio, 4 % de vanadio |
| Límite elástico | ~275 MPa | ~830 MPa |
| Resistencia a la tracción | ~345 MPa | ~900 MPa |
| Dureza | ~80 HRB | ~36 HRC |
| Densidad | 4,51 g/cm3 | 4,43 g/cm3 |
| Maquinabilidad | Mejor | Más difícil, más desgaste de herramienta |
| Saturación del anodizado | Más profunda | Más plana |
| Coste relativo | Ligeramente menor | Ligeramente mayor |
La diferencia de resistencia es lo principal: el grado 5 es aproximadamente tres veces más resistente en límite elástico. Por eso aparece donde una rosca, un muelle o una cara de bloqueo soporta carga.
Observe que la densidad es esencialmente la misma. Elegir grado 5 no hace una pieza más ligera: permite que la misma pieza sea más delgada para la misma resistencia, que es otra cosa y conviene formularla correctamente en los textos de producto.
Diferencias de mecanizado en la práctica
Ambos son lentos comparados con el aluminio y por la misma razón: la baja conductividad térmica del titanio hace que el calor se quede en la zona de corte en lugar de irse con la viruta. Eso es lo que limita la velocidad de corte y destruye las herramientas.
El grado 5 es peor que el grado 2 en ambos aspectos. Cuente con ciclos más largos y menor vida de herramienta, lo que en una serie pequeña es un coste real porque el utillaje se amortiza entre pocas piezas.
Requisitos prácticos en cualquier caso: sujeción rígida, herramientas afiladas, refrigerante abundante y sin detenerse en el material. Una herramienta que roza en lugar de cortar endurece por deformación la superficie y la siguiente pasada corta un material más duro.
Los talleres que trabajan titanio cada semana lo tienen resuelto. Los que no, producirán un acabado peor, cotizarán un ciclo más largo, o ambas cosas. Es una pregunta razonable que hacer directamente.
Agarrotamiento
El titanio contra titanio se agarrota con facilidad: las superficies se sueldan en frío bajo carga y se desgarran. Eso importa en cualquier unión roscada que se maneje con regularidad: una tapa de bolígrafo, una tapa trasera de linterna, un pivote de cuchillo con un casquillo de titanio.
El grado 5 lo resiste mejor que el grado 2, una razón más para que las roscas vayan en grado 5. La mitigación completa pasa por anodizar ambas mitades, introducir un material distinto o aceptar el desgaste visible de la rosca. Vea roscas de linterna y mecanizado de bolígrafos de titanio.
Disponibilidad en Vietnam
La placa y la barra de grado 5 en tamaños comunes se tienen en stock con regularidad. El grado 2 está disponible pero en una gama de espesores más estrecha, y las secciones inusuales en cualquiera de los dos grados pueden tener un plazo de material de dos a tres semanas.
Si su diseño depende de un espesor de placa concreto, indíquelo en la solicitud de cotización. El plazo de material es con frecuencia la partida más larga de un calendario EDC y es invisible hasta que alguien lo comprueba.
Otros grados que puede encontrar
El grado 1 es más blando y más conformable que el grado 2, y se anodiza de forma similar. Rara vez se tiene en stock para este trabajo.
El grado 9 (Ti-3Al-2.5V) se sitúa entre el 2 y el 5: más resistente que el grado 2, más fácil de trabajar que el grado 5. Habitual en tubo, ocasionalmente útil para un cuerpo de bolígrafo.
El grado 23 (Ti-6Al-4V ELI) es la versión médica de intersticiales extra bajos del grado 5. Más caro y sin beneficio para el EDC. No lo especifique por accidente.
FAQ
¿Qué grado para una cacha de cuchillo? Cualquiera. Grado 5 si lleva el bloqueo o recibe tornillos bajo carga; grado 2 si es un panel de cobertura del lado visto y el color del anodizado es el objetivo.
¿Puedo anodizar el grado 5 en los mismos colores que el grado 2? Los mismos tonos, menos saturados. Lado a lado la diferencia es visible. Vea colores de anodizado del titanio.
¿Es mucho más caro el grado 5? El material es algo más caro; el mecanizado es notablemente más lento. Con tamaños de serie pequeños la preparación domina en ambos, así que la diferencia total suele ser de un cinco a un doce por ciento y no la gran brecha que la gente espera.
¿Necesita tratamiento térmico el titanio? No, no para uso EDC. Llega en la condición que usted quiere. Vea tratamiento térmico de piezas EDC para las calidades que sí lo necesitan.
¿Es hipoalergénico el titanio? El titanio se usa ampliamente en implantes y joyería corporal y es bien tolerado. El grado 5 contiene aluminio y vanadio, por eso existe el grado 23 para implantes médicos; no es una consideración para un objeto que se lleva en el bolsillo.
¿Qué debo escribir en el plano? El grado, de forma explícita: «Ti-6Al-4V (grado 5)» o «Ti CP grado 2». Nunca solo «titanio». Envíe el plano y si el grado no es el adecuado para lo que hace la pieza, se lo diremos antes de cotizar.