Usinage du Titane
Le titane est un métal léger à très haut rapport résistance/masse, réputé pour sa combinaison rare de propriétés : haute résistance mécanique, excellente corrosion, bonne biocompatibilité, stabilité à haute température. Les alliages de titane (comme le Ti-6Al-4V, les alliages α, β ou α-β) sont utilisés dans les secteurs exigeants (aéronautique, médical, spatial). Chez MicroMécanique, nous disposons de moyens d’usinage capables de travailler le titane et ses alliages pour des pièces de précision, prototypes ou petites séries, en maîtrisant les défis que présente ce matériau.
Exemples de produits / réalisations envisageables
Voici ce que MicroMécanique peut ou pourrait déjà réaliser avec le titane :
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Composants aéronautiques / spatiaux : supports, éléments structurels, pièces légères, composants moteur ou de turbine.
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Implants médicaux (orthopédie, dentaire), instruments chirurgicaux, pièces biocompatibles.
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Pièces pour industrie chimique et marine, exposées à des milieux corrosifs ou agressifs.
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Éléments nécessitant un bon rapport résistance/poids : masses réduites, pièces mobiles, éléments de montures de précision.
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Prototypes, petites séries dans le luxe ou horlogerie, où la finition, l’aspect, et la résistance sont importantes.
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Pièces soumises à température élevée ou aux chocs thermiques.
Propriétés du titane et de ses alliages
| Propriété | Description / Valeurs typiques |
|---|---|
| Densité | Environ 4,5 g/cm³ pour les alliages couramment utilisés (beaucoup plus léger que l’acier ou le tungstène). |
| Résistance mécanique / limite d’élasticité | Varie selon les alliages : par exemple Ti-6Al-4V a une résistance à la traction élevée, et un excellent compromis résistance/poids. |
| Module d’élasticité (Young) | Environ 110-120 GPa pour le titane pur / alliages α-β. |
| Dureté | Dépend de l’alliage ; certains alliages peuvent se rapprocher de ~30-40 HRC selon traitement. |
| Conductivité thermique | Faible : le titane conduit mal la chaleur, ce qui pose des défis durant l’usinage (la chaleur reste concentrée sur l’outil). |
| Résistance à la corrosion | Très bonne : formation d’une couche passive d’oxyde de titane qui protège dans beaucoup de milieux (eau de mer, acides faibles, etc.). |
| Résistance à haute température / stabilité thermique | Les alliages de titane conservent de bonnes propriétés mécaniques à température élevée, mais il y a des limites selon l’alliage. |
| Biocompatibilité | Très bonne pour usage médical ‒ titane pur ou alliages spécifiques très utilisés pour implants. |
Technologies d’usinage utilisées / nécessaires chez MicroMécanique
Travailler le titane et ses alliages exige des procédés, outils et machines adaptés. Voici ce que Micro Mécanique met en œuvre :
Tournage / fraisage CNC spécialisés : outil très affûté, angles appropriés, avance adéquate pour éviter vibrations / adhérence.
Usinage 5 axes / UGV pour les pièces complexes, surfaces courbes, géométries difficiles.
Refroidissement interne / lubrification élevée : usage de fluides de coupe de haute qualité, souvent refroidissement interne ou externalisé pour évacuer la chaleur efficacement.
Vitesses de coupe modérées mais avances et profondeurs correctes : éviter excès de vitesse, privilégier stratégies qui réduisent l’échauffement.
Outils en carbure revêtu ou plaquettes spéciales : revêtements résistants à la chaleur / à l’usure, comme TiAlN ou autres, pour prolonger la durée de vie des outils.
Contrôle de la vibration / flambement des sections minces : bonnes fixations, machines rigides, parcours d’outil adaptés pour éviter les vibrations.
Traitements de surface après usinage : polissage, passivation (oxydation contrôlée), éventuellement traitements thermiques ou autre selon usage (médical, aéronautique).
Mesure et contrôle qualité stricts : tolérances serrées, états de surface, géométrie précise, traçabilité.
Vous souhaitez travailler du Titane ?
Découvrez les domaines d’applications
Voici les domaines où le titane et ses alliages présentent un avantage particulier :
Aéronautique / spatial : composants de structure, pièces moteur, connecteurs, fixations, pièces légères critiques.
Médical / implantologie : implants (os, dentaire), instruments chirurgicaux, prothèses, matériel stérile.
Chimie / pétrole & gaz / marine : pièces exposées à corrosion, environnements agressifs, températures modérées à élevées.
Sport / luxe / horlogerie : pièces haut de gamme, montres, bijoux, éléments nécessitant finition esthétique + performance.
Recherche & développement / prototypes : pour tester de nouveaux alliages, combiner performances, miniaturisation.
Défense : pièces nécessitant résistance mécanique, poids réduit, résistance à l’environnement (ex: pièces exposées).