Revelando o preço real do titânio e do aço

Quando o comprador comparou as duas cotações, ela ficou atordoada. A liga de titânio Ti-6Al-4V chegou a US $ 45 por quilo, enquanto o aço inoxidável 304 custava apenas US $ 1,30 por quilo.

Custos de matéria-prima

Mais de setenta por cento do preço do titânio vem da extração e refino do minério. O processo Kroll sozinho consome cerca de quarenta quilowatts-hora de eletricidade e mais de um quilo de cloreto de magnésio para cada quilograma de titânio esponja.

Por outro lado, derreter o aço em um forno elétrico a arco adiciona menos de cinquenta centavos em custos de energia.

Energia e Refusão

O titânio requer um segundo estágio de fusão em um forno a arco a vácuo. Essa etapa adiciona cerca de um dólar em eletricidade e cerca de oito dólares em depreciação de equipamentos por quilo. O aço geralmente passa por um único ciclo de forno, e seus custos de energia mal são registrados em comparação.

Despesas de usinagem

O corte de titânio leva o dobro do tempo e desgasta as ferramentas duas vezes mais rápido. Para remover um quilo de titânio, um maquinista gasta cerca de vinte minutos a cinquenta dólares por hora. A remoção da mesma quantidade de aço leva dez minutos a trinta dólares por hora.

Manutenção e Reciclagem

As estruturas de aço precisam ser revestidas a cada cinco anos para evitar a ferrugem. A conta de repintura pode chegar a dólares por metro quadrado. O titânio forma sua própria camada protetora de óxido e raramente precisa de manutenção extra. Quando finalmente chega ao fim da vida útil, a reciclagem de titânio custa mais, mas recupera quase todo o metal.

Um exemplo de chassi de corrida

Em um chassi de corrida, as peças de titânio começam em oitenta dólares por quilo para material e usinagem. As peças de aço começam em torno de dez dólares. Considere uma década de manutenção e a economia de combustível de uma estrutura mais leve, e o custo líquido do titânio pode cair enquanto o custo líquido do aço aumenta.

Escolhendo o material certo

Se você construir peças de curto prazo e alto desempenho, como protótipos ou implantes médicos, o titânio geralmente se paga rapidamente.

Quando você precisa de grandes volumes com um orçamento apertado - pense em vigas de construção ou carcaças de máquinas - o aço continua sendo a escolha econômica.

A mistura de ambos em designs híbridos pode capturar força onde é necessária e economia onde não é.