الكشف عن السعر الحقيقي للتيتانيوم والصلب

عندما قارن المشتري الاقتباسين ، صدمت. سبائك التيتانيوم Ti-6Al-4V جاءت بسعر \ 45 دولارا للكيلوغرام بينما كان 304 الفولاذ المقاوم للصدأ 1.30 دولار فقط للكيلوغرام.

تكاليف المواد الخام

أكثر من سبعين بالمائة من سعر التيتانيوم يأتي من استخراج وتكرير الخام. تستهلك عملية Kroll وحدها حوالي أربعين كيلوواط / ساعة من الكهرباء وأكثر من كيلوغرام من كلوريد المغنيسيوم لكل كيلوغرام من التيتانيوم الإسفنجي.

على النقيض من ذلك ، فإن صهر الفولاذ في فرن القوس الكهربائي يضيف أقل من خمسين سنتا في تكاليف الطاقة.

الطاقة وإعادة الصهر

يتطلب التيتانيوم مرحلة انصهار ثانية في فرن القوس الفراغي. تضيف هذه الخطوة ما يقرب من دولار واحد من الكهرباء وحوالي ثمانية دولارات في استهلاك المعدات للكيلوغرام الواحد. عادة ما يمر الفولاذ بدورة فرن واحدة ، وبالكاد تسجل تكاليف الطاقة الخاصة به بالمقارنة.

مصاريف التصنيع

يستغرق قطع التيتانيوم ضعف الوقت ويؤدي إلى تآكل الأدوات بسرعة مضاعفة. لإزالة كيلوغرام واحد من التيتانيوم ، يقضي الميكانيكي حوالي عشرين دقيقة بخمسين دولارا في الساعة. تستغرق إزالة نفس الكمية من الفولاذ عشر دقائق بسعر ثلاثين دولارا في الساعة.

الصيانة وإعادة التدوير

تحتاج الهياكل الفولاذية إلى إعادة طلاء كل خمس سنوات لدرء الصدأ. يمكن أن تصل فاتورة إعادة الطلاء إلى الدولارات لكل متر مربع. يشكل التيتانيوم طبقة أكسيد واقية خاصة به ونادرا ما يحتاج إلى صيانة إضافية. عندما يصل أخيرا إلى نهاية عمره الافتراضي ، تكلف إعادة تدوير التيتانيوم أكثر ولكنه يستعيد كل المعدن تقريبا.

مثال على هيكل السباق

على هيكل السباق ، تبدأ أجزاء التيتانيوم من ثمانين دولارا للكيلوغرام الواحد للمواد والآلات. تبدأ الأجزاء الفولاذية حوالي عشرة دولارات. ضع في اعتبارك عقدا من الصيانة وتوفير الوقود من إطار أخف وزنا ، ويمكن أن تنخفض التكلفة الصافية للتيتانيوم بينما يرتفع صافي تكلفة الفولاذ.

اختيار المواد المناسبة

إذا قمت ببناء أجزاء قصيرة المدى وعالية الأداء مثل النماذج الأولية أو الغرسات الطبية ، فغالبا ما يؤتي التيتانيوم ثماره بسرعة.

عندما تحتاج إلى كميات كبيرة بميزانية محدودة - فكر في عوارض البناء أو علب الآلات - يظل الفولاذ هو الخيار الفعال من حيث التكلفة.

يمكن أن يؤدي مزج كليهما في التصميمات الهجينة إلى التقاط القوة عند الحاجة إليها والتوفير في الأماكن التي لا تكون مطلوبة.