El alto costo del titanio
Como mucha gente sabe, el principal factor que limita el uso más amplio del titanio es su costo. Dado que el costo es significativamente más alto que el de las aleaciones de aluminio y acero, el uso de titanio debe justificarse para cada aplicación. Son muchos los factores que provocan esta situación. La separación de metales del mineral requiere alta energía. La fusión del lingote también consume mucha energía; además, su alta reactividad requiere el uso de tanques de cobre refrigerados por agua o fusión de hogares en una atmósfera inerte, dependiendo de la tecnología de fusión. El costo de procesamiento también es muy alto, aproximadamente 10-100 veces más lento que el procesamiento de aleación de aluminio. Recientemente, Froes 7 señaló que el costo de compra de un kilogramo de placa de aluminio es menor que el costo de un kilogramo de esponja de titanio (el material de partida). Esta esponja también debe fundirse agregando una aleación maestra varias veces, forjada o forjada y enrollada en un tamaño adecuado para la placa delgada, colocada en el paquete junto con múltiples placas delgadas, enrollada al grosor apropiado, grabada y molida hasta el espesor final para obtener la placa de titanio.
Teniendo en cuenta estos factores, la mayor parte de la investigación y el desarrollo de Boeing y otros fabricantes y fabricantes de equipos originales se dedican a reducir la relación compra-vuelo de piezas de titanio. Por ejemplo, una placa de 40 kg se puede utilizar para procesar una pieza de 5 kg, lo que significa que casi el 90% del titanio se convertirá en fragmentos (chatarra). Reducir la proporción de compra a vuelo significa que las personas están comprando un material muy caro que es más ligero en peso, y también reduce la cantidad de procesamiento en ese material. Se están investigando varias tecnologías para lograr esto. Estos incluyen soldadura, mayor uso de extrusión cuando sea apropiado, conformado de superplásticos y conformado de superplásticos y unión por difusión, conformado de estiramiento en caliente para obtener formas de conformado más precisas e incluso pulvimetalurgia. En términos de soldadura, tanto la soldadura por fusión como la soldadura de estado sólido están en estudio. La Figura 4 ilustra un ejemplo de la reducción en la compra al vuelo que se puede lograr mediante soldadura láser. El haz de electrones y la agitación por fricción y la soldadura por fricción lineal también están en estudio. También se buscan aleaciones con maquinabilidad mejorada.
