6 coisas a saber sobre o tubo de titânio

Alguns prós e contras a serem considerados sobre o tubo de titânio

Como nós da Metal Cutting somos especialistas em tubos de metal cortados com precisão, as pessoas geralmente escolhem nossos cérebros para aprender mais sobre as vantagens ou desvantagens de diferentes materiais de tubos.

Tubo de titânio é um tema interessante porque é um material que oferece alguns benefícios únicos, mas também apresenta alguns desafios distintos. Mesmo assim, o titânio é usado em alguns dispositivos médicos e outras aplicações onde suas características únicas são benéficas.

1. Atributos desejáveis ​​do tubo de titânio

O tubo de titânio é frequentemente usado devido à sua resistência química superior , que está bem acima do aço inoxidável grau 304 ou mesmo grau 316.

Como um material de alta resistência e baixo peso com alta resistência à corrosão, o titânio oferece uma alta relação resistência-peso que o torna uma boa escolha para uma ampla gama de aplicações de tubulação. Por exemplo, a Metal Cutting fabrica uma variedade de peças de titânio, incluindo:

• Tubos arredondados de pequeno diâmetro para uso em aplicações automotivas
• Tubos pequenos e redondos de titânio usados ​​para invólucros de sementes em braquiterapia.
• Tubos de titânio de parede fina para invólucros de recipientes quimicamente ativos usados ​​em ciências da vida

Os tubos de titânio também são úteis em instrumentos analíticos, como para cromatografia e outras aplicações onde o tubo deve:

• Resistir à exposição repetida
• Não interage com muitos tipos diferentes de produtos químicos e outras substâncias

Outra vantagem do tubo de titânio em dispositivos médicos é que ele é biocompatível. Não só o corpo humano pode tolerar o uso de titânio (que é bastante importante), mas também é não magnético — uma característica cada vez mais importante à medida que o uso da ressonância magnética (RM) se torna mais comum em diagnósticos médicos.

De uma agulha cardíaca colocada temporariamente a uma (espero) substituição permanente da articulação óssea, a compatibilidade com a ressonância magnética é importante para qualquer dispositivo médico inserido ou implantado no corpo por qualquer período de tempo e onde um material levemente magnético seja perigoso.

Caso contrário, o que deveria ser um teste de diagnóstico não invasivo pode fazer com que um dispositivo de metal seja arrancado do corpo. Desnecessário isso, isso NÃO é um bom resultado!

2. Variedade notável de notas e receitas para tubos de titânio

Outra grande coisa sobre o titânio é que, assim como existem diferentes tipos de aço inoxidável, existem muitos tipos diferentes de tubos de titânio.

Por exemplo, a ASTM tem uma variedade de padrões (principalmente B265, B348 e B381) relacionados às “receitas” para graus de titânio usados ​​em diferentes aplicações. Se você observar as especificações, verá que existem vários graus para titânio não ligado.

A liga de titânio comercialmente mais comum, grau 5, oferece alta resistência e tenacidade. E, ao contrário do titânio puro, o titânio grau 5 é tratável termicamente, permitindo que seja soldado e fabricado para tubos e outros usos em aplicações aeroespaciais, marítimas, químicas e médicas.

3. Tubo de titânio com memória de forma

Para aplicações que exigem memória de forma, você também pode considerar o tubo de titânio disponível na forma de níquel titânio ou NiTi (também chamado de nitinol ), que é sua própria categoria de produto separada.

Embora em teoria o material seja uma mistura 50/50 de níquel e titânio, o NiTi nunca é exatamente isso. Na verdade, o NiTi é sempre uma mistura personalizada, sem especificação ASTM e com cada fabricante tendo sua própria fórmula exclusiva e proprietária.

O NiTi é frequentemente usado para produzir tubos médicos que requerem um alto grau de flexibilidade e resistência a dobras, como fios-guia de cateter, stents e agulhas superelásticas para microcirurgia. Quando devidamente tratado, o material também oferece excelente resistência à corrosão.

4. Desafios de trabalhar com titânio

Claro, nenhum material é tudo para todas as aplicações, e o titânio não é exceção.

Comparação com aço inoxidável

Uma das dificuldades é que o material é um pouco mais quebradiço e mais difícil de desenhar do que o aço inoxidável. Isso torna o titânio mais difícil de trabalhar.

Embora o titânio possa ser desenhado em um tubo, o processo não produz a superfície lisa e agradável que pode resultar ao desenhar aço inoxidável. Existem empresas que podem reduzir o titânio a Ra 8-10 micropolegadas; no entanto, o aço inoxidável pode ser estirado para um Ra 3-4 micropolegadas substancialmente mais suave ou melhor.

O diâmetro interno mais áspero do tubo de titânio pode ter um impacto nas propriedades microfluídicas de qualquer líquido que precise se mover pelo tubo. Isso pode ser um problema em aplicações onde o fluxo suave do líquido é especialmente importante.

Para a maioria das aplicações de dispositivos médicos, onde o tubo transporta sangue e outros fluidos corporais, isso não é uma preocupação. No entanto, a turbulência é um problema sério em aplicações onde a tubulação deve transportar pequenos volumes de fluido.

Usinabilidade do tubo de titânio

Sendo um material mais frágil e menos tolerante, o titânio também é mais difícil de usinar. Quanto mais você tiver que fazer com o titânio para obter seu produto final, maiores serão as chances de ter problemas com lascas e outros problemas de rugosidade da superfície.

A usinagem de titânio também requer mais refrigeração do que outros materiais podem precisar. A refrigeração de alta pressão deve ser fornecida precisamente no local de usinagem de vários bicos e ângulos, para inundar a área com refrigeração.

Além disso, o titânio raramente é usado para as junções de tubos. Na verdade, para dispositivos médicos em particular - onde é necessária muita usinagem para criar alargamentos, estampas e roscas nos pontos de conexão - metal de qualquer tipo é uma parte muito pequena do mercado de conexões para tubos.

Em vez disso, as conexões de tubos para dispositivos médicos costumam usar PEEK (poliéter éter cetona) de alta durabilidade ou outros plásticos especializados que podem ser moldados e usinados com mais facilidade.

5. O custo do tubo de titânio

Entre os prós e os contras, o custo do tubo de titânio também deve ser considerado.

Historicamente, como o titânio não é usado com tanta frequência como um material como o aço inoxidável, existem apenas alguns fornecedores menores que fabricam tubos de titânio. Além disso, ele vem em menos tamanhos padrão, exigindo maior tempo de espera para produzir tamanhos personalizados, o que, por sua vez, também aumenta o custo.

Portanto, o tubo de titânio é um material que você deve ter certeza de que realmente precisa - não algo para ser escolhido de ânimo leve - se for especificá-lo.

Aqui está uma dica adicional:do ponto de vista da praticidade, quando o titânio é necessário para um produto final, as empresas geralmente prototipam o design do produto em outro metal menos caro para testar a viabilidade e a função. Se o teste inicial validar o projeto, ele pode ser testado novamente usando titânio.

Com uma variedade tão notável de opções de tubos de titânio, é de vital importância sempre especificar qual tipo e grau específico você deseja - seja titânio puro, uma das muitas ligas ou uma fórmula de NiTi - para otimizar a capacidade de fabricação do seu produto.

(Saiba mais sobre como otimizar a capacidade de fabricação no fornecimento de peças pequenas.)

6. Especialistas em corte de tubos de titânio

Se for o material apropriado para sua aplicação de tubulação específica, você pode ter certeza de que a Metal Cutting sabe como cortar titânio. Na verdade, podemos cortar, usinar ou terminar qualquer tipo e grau de tubo de titânio que você possa precisar.

Costumamos cortar, retificar, lapidar e polir tubos em comprimentos tão curtos quanto 0,006″ (0,152 mm) com espessuras de parede tão finas ou diâmetros internos tão pequenos quanto 0,001″ (0,025 mm) - em qualquer metal, incluindo titânio. (Gostamos de dizer que se o diâmetro pode ser desenhado, podemos trabalhar com ele.)

Também podemos cortar tubos revestidos com precisão sem danificar o revestimento e mantendo a concentricidade e um diâmetro interno limpo. Além do corte de titânio, podemos personalizar tubos com recursos como cortes angulares, ranhuras, pontos e furos.

Para discutir tubos de titânio ou outros materiais para suas necessidades de aplicação, ligue para nós. Você também pode aprender mais sobre usinagem de dispositivos médicos e tubos de metal em nosso white paper gratuito para download Tubos médicos no século 21:quem precisa?