Usinage du titane : ce qu’il faut savoir

L’usinage du titane est un procédé consistant à travailler ou façonner la forme d’une pièce en titane. Grâce à ses propriétés remarquables, ce matériau est aujourd’hui très prisé dans plusieurs secteurs dédiés à la technologie de pointe. Pourtant, en dépit de son véritable succès, l’usinage de ce matériau s’avère particulièrement exigeant. Vous souhaitez en savoir davantage sur le sujet ? Nous vous disons tout dans cet article.

Les propriétés et caractéristiques du titane

Le titane est un matériau reconnu pour sa résistance exceptionnelle. Particulièrement robuste face à la corrosion et l’oxydation, il est considéré comme un « super-matériau ». La densité du titane est seulement 4,5 g/cm3, contre environ 7,65 g/cm3 pour l’inox, fait de lui un métal léger doté d’un potentiel d’innovation quasiment infini.

Matériau généralement onéreux, le titane possède des propriétés amagnétiques et biocompatibles, mais surtout, il résiste parfaitement aux substances les plus agressives et reste stable face aux températures élevées. Pour rappel, le point de fusion du titane atteint 1650 °C.

Le titane est un métal relativement commun, que l’on retrouve dans la nature, mais rarement sous sa forme pure. Ses excellentes propriétés rendent son coût élevé, et c’est aussi ce qui rend son usinage plus complexe et onéreux. En effet, il faut savoir que ce matériau possède une mauvaise conductivité thermique et s’avère hautement inflammable. En plus de présenter des risques pour la sécurité, son usinage engendre beaucoup de rebuts.
Afin de minimiser les déchets lors du travail de ce métal, il est fortement recommandé d’utiliser des outils de coupe adaptés.

Usinage du titane : les outils de coupe

L’usinage en tournage du titane est un procédé permettant de former des pièces en métal par extraction de matières. En raison de son coût élevé, il est parfaitement logique de chercher des équipements performants pour éviter le maximum de déchets lors de l’usinage du titane.

À noter, la coupe met souvent les outils à mal à cause de la chaleur intense dégagée durant le processus. C’est donc le choix du matériel qui garantira la précision et la réussite de l’usinage. L’utilisation des outils adaptés permettra, non seulement de réduire les risques pour l’opérateur (défauts de plasturgie, embrasement, frottement des copeaux…), mais également d’améliorer la qualité des produits et d’accélérer la vitesse de coupe.

Parmi les outils indispensables pour l’usinage du titane, citons entre autres :

• le lubrifiant pour évacuer la chaleur ;
• les plaquettes de coupe amovibles pour limiter la pression de coupe ;
• les poches à copeaux polies pour réduire les frottements lors de l’évacuation ;
• le système anti-incendie pour prévenir les éventuels embrasements ;

Les types de titane à usiner

Matériau onéreux et exclusif, le titane possède de nombreux avantages : une bonne extensibilité pour une résistance élevée et un poids très léger. Ce matériau est généralement travaillé sous deux formes :

• les alliages de titane ayant un grade 5 et plus (TA6V, Ti6A1, T35Pd…) : bonne propriété mécanique et résistance à la traction ou aux acides ;
• le titane pur allant du grade 1 à 4 (T40, T50, T60…) : bonne propriété mécanique et excellente protection anticorrosion, mais usinabilité difficile.

Les domaines d’application

En raison de leurs propriétés, les alliages de titane sont principalement destinés aux secteurs de l’horlogerie, la bijouterie ou le sport mécanique. Plus exigeant, le titane pur s’utilise exclusivement pour l’usinage médicale, aéronautique et spatiale.

Dans ses deux formes, le titane constitue un métal de choix pour les industries de pointe. Par exemple, l’industrie chimique, la construction automobile ou encore l’armement. Sachez par ailleurs qu’il s’agit d’un matériau biocompatible ce qui le prédispose aux applications médicales.

Dans ses applications plus communes, le titane permet de concevoir des pièces légères et fines : produits de luxe, prothèses, implants orthopédiques, etc.

Titane vs acier : les différences

En apparence, le titane et l’acier sont difficiles à distinguer et sont similaires, à quelques détails près. D’abord, le gris argenté de l’acier est souvent plus brillant alors que le titane présente un éclat plutôt sombre, voire mâte. Aussi, l’acier est généralement présenté sous sa couleur naturelle brute tandis que le titane est proposé dans différents coloris.

La faible densité du titane par rapport à l’acier (soit 60 % de moins) le rend plus robuste face aux chocs, à l’oxydation et aux substances chimiques. Cependant, il peut être assez sensible aux rayures.

Bien que moins cher et plus résistant aux rayures, l’acier présente une faible résistance à l’eau. En outre, il est très sollicité dans le domaine de l’horlogerie et les accessoires de luxe, grâce à sa propriété hypoallergénique, contrairement à l’acier pouvant provoquer certaines réactions cutanées.

Ce qu’il faut retenir sur l’usinage du titane

Qu’est-ce que le titane ?

Élément chimique métallique, le titane porte le symbole Ti et le numéro atomique 22 sur le tableau périodique des éléments. D’aspect blanc métallique, on l’utilise principalement dans les alliages légers et résistants destinés à la fabrication de pièces de précision.

Pourquoi son usinage est si onéreux ?

La fabrication d’une pièce en titane consiste à retirer la matière, de ce fait l’usinage engendre une perte de matériaux. Difficile à travailler, il nécessite également un procédé de tournage particulièrement exigeant et des outils performants.

Vous avez d’autres questions à poser sur l’usinage du titane ? L’idéal serait de nous contacter directement pour obtenir plus d’informations !

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