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Titane Coulé

Les pièces en titane coulées à la cire perdue offrent une résistance exceptionnelle, une excellente résistance à la corrosion et des détails précis, idéales pour les applications aérospatiales, les dispositifs médicaux et les usages haute performance.

Coulée de titane à la cire perdue

Les pièces en titane coulées à la cire perdue, reconnues pour leurs propriétés exceptionnelles, trouvent des applications polyvalentes dans divers secteurs, notamment l'électronique grand public, les télécommunications, les solutions d'éclairage, les outils électriques et les systèmes de verrouillage. Ces composants fabriqués avec précision sont célébrés pour leur rapport résistance/poids élevé, leur résistance à la corrosion et leur biocompatibilité, ce qui les rend idéaux pour des applications exigeant des performances et une durabilité sans compromis.

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Dans l'électronique grand public, les pièces en titane coulées à la cire perdue sont utilisées pour des composants légers mais robustes comme les boîtiers de smartphones. Dans les télécommunications, elles permettent le développement de supports d'antenne efficaces. Pour les solutions d'éclairage, ces coulées améliorent la longévité des luminaires dans des environnements difficiles. Elles contribuent également à la robustesse des outils électriques, garantissant une fiabilité lors de tâches exigeantes. De plus, le système de verrouillage bénéficie de sa résistance à l'usure exceptionnelle et de sa fiabilité.

Titane coulé typique que nous utilisons :

  • Ti Grade 2 (Ti-CP)

  • Ti Grade 5 (Ti-6Al-4V)

  • Ti Grade 19 (Beta-C)

  • Ti Grade 23 (Ti-6Al-4V ELI)

Propriétés des alliages de titane coulés

Comparaison chimique des alliages de titane coulés à la cire perdue

Nuance d'alliage

Titane (Ti)

Aluminium (Al)

Vanadium (V)

Étain (Sn)

Fer (Fe)

Oxygène (O)

Autres éléments

Ti Grade 2

99,2 %

-

-

-

0,30 %

0,25 %

-

Ti Grade 5

90,7 %

6,0 %

4,5 %

-

0,25 %

0,20 %

-

Ti Grade 19

90,9 %

6,0 %

4,0 %

0,25 %

0,25 %

0,15 %

-

Ti Grade 23

90,0 %

6,0 %

4,0 %

-

0,25 %

0,13 %

0,1 % Al, 0,4 % Sn

Fonction des composants chimiques

Titane (Ti) :

Le titane est la colonne vertébrale de ces alliages. Sa propriété la plus notable est sa résistance exceptionnelle à la corrosion. Il forme une couche d'oxyde protectrice à sa surface lorsqu'il est exposé à l'oxygène, ce qui le rend hautement résistant à la rouille et à de nombreux environnements corrosifs. De plus, le titane présente un excellent rapport résistance/poids, ce qui le rend idéal pour des applications nécessitant à la fois résistance et légèreté, telles que l'aérospatiale et les dispositifs médicaux.

Aluminium (Al) :

L'aluminium est souvent ajouté aux alliages de titane pour améliorer leur résistance, en particulier à des températures élevées. Il forme des composés intermétalliques stables, renforçant ainsi le matériau. La combinaison aluminium-titane est précieuse dans les applications aérospatiales et marines où les matériaux doivent résister à des conditions de haute température et de corrosion.

Vanadium (V) :

Le vanadium est un puissant stabilisateur de la phase β dans les alliages de titane. Cet effet stabilisateur affine la microstructure, améliorant la résistance et la ténacité. Il aide également à prévenir la surchauffe lors du traitement de l'alliage. Dans l'aérospatiale, les alliages de titane contenant du vanadium sont privilégiés pour leurs propriétés de haute résistance et de légèreté.

Étain (Sn) :

L'ajout d'étain sert à plusieurs fins. Il contribue à la résistance et à la dureté de l'alliage, en particulier à basse température. L'étain est également utilisé pour stabiliser la phase bêta et améliorer les performances à haute température. Dans des applications telles que les équipements de traitement chimique, où une haute résistance et une résistance aux températures élevées sont requises, les alliages de titane contenant de l'étain sont choisis.

Propriétés physiques et mécaniques du titane coulé

Propriété

Résistance à la traction (MPa)

Limite d'élasticité (MPa)

Dureté (Brinell)

Résistance au cisaillement (MPa)

Résistance aux chocs (J)

Résistance à la fatigue (MPa)

Conductivité thermique (W/m·K)

Densité (g/cm³)

Plage de fusion (°C)

Ti Grade 2

345

275

120

205

60

215

20,9

4,51

1670-1700

Ti Grade 5

895

830

330

550

85

330

6,7

4,43

1635-1650

Ti Grade 19

485

345

135

295

70

230

11,8

4,49

1660-1680

Ti Grade 23

828

759

320

545

110

315

6,7

4,51

1630-1650

Caractéristiques clés et applications des pièces en titane coulées à la cire perdue

Titane Grade 2 (Ti-CP)

Le titane Grade 2 (Ti-CP), avec sa composition impressionnante de 99 % de titane, boasts des caractéristiques exceptionnelles qui en font un choix précieux pour les applications de coulée à la cire perdue. Ses attributs principaux incluent une remarquable résistance à la corrosion, le rendant bien adapté aux environnements industriels difficiles. Dans la coulée à la cire perdue, où la précision est primordiale, cette résistance à la corrosion assure la longévité et la fiabilité des composants coulés. De plus, la grande formabilité et la soudabilité du titane Grade 2 sont avantageuses pour les processus de coulée complexes, permettant la création de pièces intricées et de haute précision.

Une application prominente du Ti Grade 2 dans la coulée à la cire perdue se trouve dans l'industrie aérospatiale. Il est utilisé pour produire des composants complexes, tels que des aubes de turbine et des éléments structurels, dont la résistance à la corrosion et la légèreté sont essentielles. Cette nuance de titane est également employée dans le secteur des dispositifs médicaux pour fabriquer des implants biocompatibles et durables. Ses propriétés non réactives assurent la sécurité des patients et une fonctionnalité à long terme. La capacité du titane Grade 2 à maintenir son intégrité dans des conditions exigeantes en fait un choix exceptionnel pour la coulée à la cire perdue dans ces deux industries.

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grade-5-ti-ti-6al-4v-investment-cast-high-temperature-components

Ti Grade 5 (Ti-6Al-4V)

Le titane Grade 5, communément appelé Ti-6Al-4V, est un alliage de titane illustre admiré pour ses propriétés de haute résistance. Composé de 90 % de titane, 6 % d'aluminium et 4 % de vanadium, il offre un mélange parfait de résistance, de résistance à la chaleur et de résistance à la corrosion. Ces caractéristiques en font un choix de premier plan pour la coulée à la cire perdue, en particulier dans les industries où la précision et la fiabilité sont primordiales.

Une application notable du Ti Grade 5 dans la coulée à la cire perdue se situe dans le secteur aérospatial. Il joue un rôle pivotal dans la création de composants critiques tels que les pièces de moteurs d'avion et les éléments structurels. Sa remarquable résistance et sa résistance à la chaleur garantissent que les composants peuvent supporter des conditions extrêmes, contribuant à une sécurité de vol accrue. De plus, cet alliage de titane dans l'industrie médicale est utilisé pour fabriquer des implants nécessitant résistance et biocompatibilité. La stabilité à haute température de l'alliage se prête également aux applications dans les moteurs à turbine à gaz, renforçant sa position en tant que matériau polyvalent et fiable pour la coulée à la cire perdue.

Ti Grade 19 (Beta-C)

Le titane Grade 19, également connu sous le nom de titane Beta-C, présente plusieurs caractéristiques vitales qui en font un matériau précieux dans la coulée à la cire perdue. Composé de 3 % d'aluminium et 8 % de vanadium, cet alliage de titane appartient à la famille des alliages de titane bêta. Ses attributs notables incluent une formabilité exceptionnelle et une stabilité à haute température. Ces caractéristiques sont hautement avantageuses dans les processus de coulée à la cire perdue, où la précision et la durabilité sont primordiales.

Dans la coulée à la cire perdue, le titane Grade 19 excelle dans les applications exigeant des formes intricées et complexes. Sa capacité à supporter des températures élevées avec aplomb en fait un choix de premier plan pour la fabrication de composants critiques dans l'industrie aérospatiale. Les pièces de moteurs d'avion et les structures de cellules bénéficient considérablement du titane Beta-C, car il facilite la coulée complexe et offre la résilience nécessaire pour endurer des conditions de vol exigeantes. La combinaison de formabilité et de stabilité à haute température fait du titane Grade 19 un choix exceptionnel pour les applications de coulée à la cire perdue dans le secteur aérospatial, s'alignant parfaitement avec les exigences strictes de cette industrie.

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Ti Grade 23 (Ti-6Al-4V ELI)

Le titane Grade 23, ou Ti-6Al-4V ELI, est un alliage de titane aux qualités exceptionnelles qui trouvent des applications notables dans la coulée à la cire perdue. Variante du titane Grade 5, sa désignation « ELI » signifie sa faible teneur en éléments interstitiels, ce qui en fait un choix idéal pour des applications spécialisées, notamment les implants médicaux et dentaires. Tout en conservant les propriétés mécaniques exceptionnelles du Grade 5, il offre une biocompatibilité supérieure, garantissant qu'il répond aux exigences strictes du secteur de la santé.

Dans la coulée à la cire perdue, le titane Grade 23 excelle dans les applications exigeant précision et biocompatibilité. Sa résistance mécanique unique et ses faibles éléments interstitiels le rendent bien adapté à la fabrication de composants intricés et vitaux sur le plan médical, tels que les implants orthopédiques et les prothèses dentaires. L'industrie aérospatiale bénéficie également de ses propriétés biocompatibles lors de la conception de composants interagissant avec le corps humain. La polyvalence du titane Grade 23 en fait un atout précieux dans la coulée à la cire perdue, fournissant précision, résistance et biocompatibilité, s'alignant parfaitement avec les demandes des secteurs de la santé et de l'aérospatiale.

Étude de cas de coulée de précision

Neway est impliqué dans de nombreuses industries en tant que fabricant expérimenté de pièces moulées de précision (moulage sous pression, moulage à la cire perdue, moulage par gravité et moulage au sable).

Voici des cas de coulée liés à différentes industries pour votre référence :

neway-precision-casting-cases-study

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