JM- dijo:

Como siempre nuestro estimado JM plantea cuestiones de gran interés técnico.

Y esa misma pregunta “Acero-Titanio” también me la planteo yo.

Efectivamente pienso, casi estoy seguro, que ese tornillo no habría fallado si fuese de acero, pero argumentemos un poco.

El acero es una aleación hierro-carbono muy conocida y empleada en la industria en donde gracias a los distintos contenidos de carbono en la fusión y distribución de los tres componentes básicos que entran en su fabricación (Ferrita-Perlita y cementita) se modifican las cualidades del mismo casi al antojo del fabricante.

Así con acero se pueden realizar productos con unas características específicas para el uso y esfuerzos a los que se va a someter la pieza, digamos un tornillo.

En este caso se busca y consigue alta resistencia, uniformidad, durabilidad, ductilidad y tenacidad, cualidades básicas del acero y muy necesarias en un elemento como ese tornillo, especialmente la ductilidad (capacidad de soportar deformaciones sin fallar) y la tenacidad (capacidad de absorber energía sin fisurarse)

¿Que sucede con el titanio?

El titanio es, en principio, tan resistente como el acero pero un 55% más ligero (aleación) . Se suele utilizar como aleación junto a aluminio, molibdeno, vanadio, hierro etc empleándose en la industria aeronáutica-espacial así como en prótesis articulares y dentales.

Pero, en el caso del tornillo. ¿Entre otros, que esfuerzo debe soportar?. Pues el «esfuerzo cortante»,  especialmente si no se le apoya con el apriete necesario la sección puede verse sometida a un esfuerzo de cortante puro y ahí es donde el titanio no se comporta igual que el acero.

En el cálculo a cortante de las secciones estructurales interviene un factor innato al material. «El Módulo de Elasticidad a Cortante», a mayor módulo mayor resistencia.

Y aquí creo está el tema:

Módulo de elasticidad del acero : 200
Módulo de elasticidad del titanio : 110
Módulo de elasticidad a cortante del acero : 80
Módulo de elasticidad a cortante del titanio : 40

Es verdad que la aleación mejora sustancialmente las características físico-mecánicas del titanio llegando incluso a superar a las del acero en algunas de ellas, pero ciñéndonos exclusivamente al esfuerzo cortante a igual sección el acero es muy superior al titanio.
Saludos

voy a sentarme para asimilarlo todo…q buenos que sois!

el dilema del peso me recuerda al del medio ambiente, cuanto arriesgamos en pro de un ideal y a qué coste. 
Si Cabes hubiera montado el tornillo que llevan todas las shercos, ¿cuanto hubiera ganado, 150gr?, toda la tornillería de la moto, ¿cuanto supone, 1 kg?, friamente lo piensas y una visita al baño antes del indoor le hubiera ahorrado el titanio y el disgusto.

Pero bueno ¿dudas entre el acero y el titanio?
Si pudiesemos pagarlo lo llevariamos hasta en la tornilleria del casco.
Yo pienso que es un fallo de montaje, si la tuerca del tornillo deja holgura en las bieletas, quizas un tornillo de acero no se hubiera cortado, por efecto zizalla, tal vez se doblase, pero tambien se hubiera bloqueado la suspension, al no dejar libre todo el recorrido de la suspension.
Si fueseis pilotos oficiales no renunciariais al titanio y no creo que ni Cabestany ni Sherco lo hagan.
SALUDOS

Una gran explicación del qué y el como de la tornilería de titanio: http://www.tornillosdetitanio.com/manual_titanio.pdf
Según se extrae de las tablas de comparaciones, si Paxau hubiera montado en la moto de Cabes un tornillo de grado 5 o superior, éste sería de mucho mayor resistencia elástica que acero, y por tanto no atribuible la rotura a la utilización de esta aleación.

Ya estamos.
El titanio es un material EXCELENTE. Su uso en alta tecnología espacial, aeronautica y quirurgica así lo demuestra.
Los tornillos de titanio son productos de gran CALIDAD y el distribuidor «Tornillos de Titatio» LOWDE una casa seria y eficiente.El catálogo e información de su web magnífica tal y como nos ha dejado amablemente los amigos de Scotthish.
¿Pero todo esto que tiene que ver?
Me he leido el manual de «Tornillos de titanio» y no puedo mas que estar de acuerdo con él. Pero en ningún sitio dice que un tornillo de titanio a igual sección resista más que un tornillo de acero a esfuerzo cortante puro siendo ambos fabricados para ese cometido.
Si dice que es muy importante el par de apriete y habla de «Modulo elástico» comparándolo con el acero, en ningún caso indica nada del «Modulo de elasticidad a cortante».
Posiblemente , como se dijo antes, ese tornillo rompió por falta de apriete cosa que no hubiese sucedido en acero de calidad.
Así que me reafirmo en lo dicho.

Gracias por tan detallada explicación, Hely. Con el tema quería llamar la atención sobre lo peligroso que puede ser dejarse llevar por el Hi-Tech en muchas ocasiones. Y de paso, derribar una leyenda técnica: el titanio no supera al acero en tenacidad ni en resistencia.

El titanio es un material excelente y yo no estoy en contra de su uso (de hecho, mi tibia tiene un ‘tunning’ de titanio desde hace ocho años). Puedes poner titanio en casi cualquier sitio de la moto, mientras sean tornillos que soporten tensiones longitudinales (tijas, cárter, pinzas, anclajes de motor, etc, etc.) pero colocarlo en sitios sometidos a cizalla, especialmente en el amortiguador, es un riesgo demasiado grande para lo poco que se gana. Si los tornillos de acero 12.9 que soportan bieletas y amortiguador se sustituyen por sus homólogos en titanio (del grado máximo, si quieres) no creo que se ganen ni siquiera 80 gramos. Y sí, en cambio, aumenta el riesgo de rotura a poco que falle el apriete de alguno de ellos, sobre todo los dos gordos.

Cada cosa para lo que es.

Un saludo, JM.

Estimados compañeros:
Voy a contaros una experiencia con una  gasgas 125cc del año 97 y concretamente en la zona de las  bieletas.
esta  moto tenia en las bieletas un tornillo de acero forjado ( el de color negro) y de diametro de 9 mm. Con esta moto empezamos a aprender a subir los cortes y a volar, como no teniamos la tecnica suficiente,, ya que estabamos aprendiendo, la moto sufria fuertes golpes en esa zona, tengo que decir que durantre la semana reviso las motos para salir el fin de semana y al moto salió, en teoria, sin fallo aparente, cuando  terminamos de entrenar notamos que la suspensión trasera iba durisima, al llegar a casa, cuando llegó la revisión cotidiana, me puse a mirar que habia ocurrido y ví que  el tornillo estaba doblado, sin darle mayor importancia monte otro tornillo del mismo material, a las pocas salidas lo mismo, entonces me preocupé mas del tema y comprobé que el tornillo era de la medida justa y la parte lisa donde roza contra los casquillos era escasa, pensando que era ese el problema compre un tornillo de igual material mas largo para que la parte lisa coincidiera con los casquillos y corté el sobrante, al poco tiempo lo mismo ( la verdad es que llevaba fuertes impactos en esa zona). decidi entonces montar un tornillo de acero inoxidable, mas resistente a la interperie y al oxido y tambien mas duro, duró mas tiempo y pensaba que el problema estaba  solucionado, cada vez que veniamos de entrenar, revisa la zona y como aparentemente estaba bien no desarmaba, ese fué mi error.
Un dia en una excursión, habia una piedra de unos 80cm aprox y mi hijo la subió  y la bajó de un salto y se quedó con la moto clavada, el susodicho tornillo rompió, por suerte quedó en un susto ya que se podia haber lastimado con el impacto la columna. ( como el tornillo nose doblaba , la suspensión funcionaba perfectamente y parecia que todo estaba bien, sin embargo el tornillo esta «rajandose» o cortandose por el efecto  «cizalla» que dice el amigo JM)
Ante esto decidí enterame mas a fondo del tema, y descubrí que los tornillos tienen una numeración en la cual indica su dureza tanto a la tracción . como a la rotura, y su elasticidad, el tornillo de acero es mas duro, sin mebargo mas quebradizo a un impacto fuerte, a tornillos iguales de diametro el de acero templado se doble y el de acero inoxidable se rompe.
opté por meter los separadores de las pro  que monta tornillo de 10mm torneandole la pestaña y hasta la fecha, la moto se vendió y sigue funcionado perfectamente con ese tornillo. No era problema de apriete aprieto todo con dinamometrica, sino problema del tornillo, bien por su insuficiente dureza a la tracción y a la rotura o bien por su diametro.
Con esto quiero decir que a veces pensamos que algo es mejor y resulta que no, ya que es preferible que se doble a que parta. pero estamos hablando de personas normales aficionados a la mecanica y las motos de los pilotos oficiales estar suprvisadas por ingenieros y me imagino que estos detalles los tienen en cuenta, ya que tienen a su disposicón los medios  intelectuales adquiridos por su carrera y por la experiencia de los que los demás carecemos.
Hay un refrán que dice que: «no hay mal que por bien no venga» y con esto quiero decir que ese punto lo superrevisarán y solucionaran para que no vuelva a fallar, de eso seguro, y como dice Cabestany en sus declaraciones la temporada es muy larga, la diferencia de puntos es pequeña y él se encuentra en un gran nivel, al ver como hacia el trial y al ver a sus rivales, por lo que el tema estará este año muy calentito y emocionante … y eso es bueno para el trial 
Despues de este rollo os dejo una tabla con los par de apriete según los diametros y calidades de los materiales y moviendoos por esa pagina podeis encontrar cosas interesantes:
http://www.vendo.com.pe/Accesorios/Caracteristicas%20de%20los%20pernos%20milimetricos.htm
http://www.vendo.com.pe/Herramientas%20de%20ajuste.htm#Parte%20tecnica
http://www.infomecanica.com/roscas.htm
Un saludo

No puedo estar más que de acuerdo con JM . La alta tecnología a veces juega malas pasadas no obstante gracias a estas incidencias se aprende y corrige para el futuro.
Excelentes links Madriles. Los ingenieros y proyectistas en general no siempre son los que deciden finalmente un producto u otro, también hay intereses comerciales y la influencia de las «modas». Estoy seguro que mas de un técnico de Sherco había manifestado sus reticencias a estos elementos destinados al aligeramiento  máximo, pero en la vida mandan mas otras cosas aunque la seguridad siempre debe primar.

Lo habeis explicado perfectamente. Es una cosa tan simple como lo que se ha dicho. El acero tiene la suerte de que, con solo juntar hierro y carbono se obtienen materiales completamente diversos en función de los porcentajes de carbono añadidos al hierro (de echo se pueden hacer aceros que se rompen simplemente tirándolos al suelo, es decir, extremadamente quebradizos; pero también se pueden hacer muy dúctiles). Sin embargo el titanio no puede variar tanto sus propiedades y además lo hace a costa de variar, no los porcentajes de aleación sino los materiales de aleación. Por eso, aunque se investiga mucho, no se puede encontrar todavía un titanio con mejores propiedades a cortante que el acero.

Entonces está claro que Cabes (o sus ingenieros-mecánicos) hicieron una elección. Extrema ligereza o seguridad. Optaron por lo primero y salieron perdiendo. Pero bueno, creo que eso ya lo debe valorar cada uno.

Yo sin dudas me quedo con la seguridad.

Un saludo

Yo lo veo de otra forma.
Por lo que explicais deduzco que es un tornillo que «conoci» hace poco en mi Sherco 05.
Uno que cuando lo vi se estaba saliendo un poco y lo primero que pensé fue…
«…con lo poco que cuesta poner una tuerca y su arandela para que no se salga como todas las motos…»
Que ese tornillo que no rosca en tuerca se me pase a mi apretarlo, pues puede valer y es bien facil que me pase, pero no me hodas que a una moto que compite en el mundial… es para correrlos a correazos, no me digais.