Usinage Titane

Bonjour à Tous ,

J'avais déjà évoqué précédemment l'usinage du titane.
Le titane est de plus en plus répandu du fait de ses qualités que je n'évoquerai pas car wiki le fait très bien.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Titane
Le titane est difficile à usiner car sa résistance thermique, qui est l'inverse de la conductibilité thermique, est élevée, au même titre que les aciers inoxydables.
Cela veut dire qu'une simple augmentation de vitesse augmente très rapidement l'usure de l'arête de coupe. Les calories ne s'évacuent pas dans le reste de la pièce à usiner comme pour un acier standard ou mieux un alliage d'aluminium.
La rigidité des machines et l'attachement des outils doivent êtres parfaits.
Le carbure n'est pas forcément une bonne alternative, principalement en sciage. L'arête de coupe d'un outil carbure est arrondie afin d'éviter la rupture du carbure. Cela veut dire une arête de coupe plus importante en surface par rapport à une arête en HSS, donc des pressions plus élevées et donc des couples Pression x Température importants et préjudiciables à un bon usinage.
Lorsque l'outil de coupe commence à peine à s'émousser, on assiste à un phénomène d'avalanche. Une étincelle puis une flamme surviennent et l'outil est instantanément arrondi et inutilisable.

Nous maîtrisons bien maintenant l'usinage du titane aussi bien avec des petites fraises de 2 mm ou moins, comme avec des fraises de Ø 40 mm. Des passes de 5 mm ne me font pas peur comme on peut voir sur la photo .



Mais le sciage reste une hantise que je ne maîtrise pas du tout.
Je parle de sciage sur des largeurs de 50 mm sur des longueurs de 500 mm !!!
je suis à l'écoute de toute suggestion dans ce domaine particulier.

Amitiés

Bonjour Lil

Je n'ai pas de compétences dans ce domaine mais j'ai récupéré ces infos sur :
http://fr.rtiintl.com/machining-titanium.html

Sciage
Deux méthodes courantes de sciage du titane sont le sciage à la scie à ruban et le sciage à la scie alternative à métaux. Tout comme avec les opérations d'usinage du titane, il existe des pratiques de sciage standardisées pour le titane. Des équipements rigides, de haute qualité doivent être utilisés, en incorporant une avance automatique et positive. Les lames en acier rapide sont efficaces, mais pour des recommandations concernant des lames spécifiques ou les pratiques de découpe, les fabricants de la lame doivent être consultés. Les liquides de coupe sont nécessaires.
Le sciage abrasif est également utilisé de façon courante avec le titane. Les disques à tronçonner à liant caoutchouc en carbure de silicium s'utilisent efficacement avec des liquides de refroidissement à base d'eau et en inondant la zone de coupe.
Jet d'eau
La découpe au jet d'eau est une innovation récente dans la découpe du titane. Un jet à grande vitesse contenant un abrasif entraîné est très efficace pour l'obtention de vitesses de coupe élevées et pour la production de bords lisses et sans bavures. Des sections allant jusqu'à trois pouces ont été coupées et le processus est relativement peu perturbé par les différences de dureté de la pièce en titane.

A tout hasard ... mais tu dois savoir tout ça.

Hello Maurice

Merci de rechercher des solutions. C'est très sympathique.

Le sciage à la scie alternative est impossible, les blocs à couper sont aussi presque aussi longs (500 mm) que la lame de la scie .
A la ruban, c'est presque impossible car sur une hauteur de 50 mm et pour l'usinage du titane, il faut de l'avance, même si la vitesse de coupe est faible et donc une pression très élevée pour ces épaisseurs.
Le sciage abrasif me paraît impossible, voir même dangereux car le titane est hautement inflammable.
J'ai vu l'autre jour une flamme d'un mètre sur une de nos machines, lorsque la fraise scie s'est brutalement et sans raison mise "en refus de coupe" et s'est arrondie instantanément. J'ai vu des outils carbure avec seule la queue restante, la fraise ayant complètement disparu par usure prématurée !!!
L'outil, carbure ou HSS a un potentiel de pièces, et vouloir le dépasser est très dangereux.
Le titane ne "prévient pas" comme les autres métaux, changement de bruit, défaut de cote par usure de l'outil, échauffement anormal, etc ... Les conséquences d'une altération de l'arête de coupe sont presque instantanées.

La technique hyperbare peut être intéressante, mais on flirte avec les limites en épaisseur

Amitiés

Bonsoir

Et les grands moyens.... oxycoupage ou découpe plasma par exemple...
mais comme le titane aime bien l'oxygène, j'ai bien peur qu'il faille prévenir les pompiers avant, non ?

bonsoir Lil
je pense comme Maurice a une découpe au plasma , sinon il est vrai que le titane s'enflamme rapidement je l'ai déjà constater en tournant des bagues dans du rond dt titane .
amitiés
Jean-Paul

Hello Maurice, hello Jean-Paul ,

Calamentran a écrit: Et les grands moyens.... oxycoupage ou découpe plasma par exemple...
mais comme le titane aime bien l'oxygène, j'ai bien peur qu'il faille prévenir les pompiers avant, non ?

jp bourdillat a écrit:sinon il est vrai que le titane s'enflamme rapidement je l'ai déjà constater en tournant des bagues dans du rond dt titane

Que vous ai-je fait tous les deux, que vous vouliez mettre le feu à l'usine
Tourner du titane et fraiser du titane n'a rien à voir quant au comportement des arêtes de coupe.
Une fois que la coupe est engagée avec l'outil de tour, la pression retombe et on a alors presque, qu'un problème de vitesse de rotation et d'échauffement.
En fraisage le copeau est discontinu et les arêtes des fraises ré-engage à chaque fois un nouveau copeau avec une flexion de la dent. C'est pour cela que paradoxalement il faut tourner lentement, mais avec une avance importante.

Je ne peux pas utiliser des moyens de ... charrons car les pièces sont usinées. Il ne s'agit pas de découpe puis de reprise en enlevant 10 mm car on achète le titane au plus près des cotes finies. Vu le prix, on évite de faire trop de copeaux .

En plus la coupe "à chaud" est prohibée bande de pyromanes

Amitiés

Bonsoir
Dans le role de l'ignorant, voici Charly 57.
En partant du principe que les moyens cités ne donnent pas satisfaction, il ne faut donc pas proposer la découpe laser. Mais il reste la découpe au fil qui doit pouvoir être controlée thermiquement et qui permet de belles épaisseurs (d'aprés ce qu'on en dit car je ne pratique pas).
Enfin, c'est pour faire avancer le chmilblic ...

Dans la boite qui m'occupe depuis 30 ans on utilise beaucoup (vraiment beaucoup) de titane

le pb est que les pièces en forte épaisseur sont soit forgées soit coulées
Et comme je ne suis pas à la prod. je n'ai pas d'info de 1ère main

on cisaille des toles assez épaisses (>> à 10 mm ) en toute matières, donc le Ti ne doit pas poser de pb

pour des fortes épaisseurs on utilise beaucoup la découpe fil en proto (en série je ne sais pas)
et
en série on fait des découpes par jet d'eau chargé d'abrasif dans des ép pouvant aller jusqu'à env 100mm (peut être plus ... ) : le résultat ressemble à une découpe au chalumeau oxycoupeur en terme de surface en micro comme macro géométrique (ça "ondule" sur la hauteur)

Le ti peut bruler en cas d'abrasion en particulier dans le cas Ti sur Ti : on appelle ça le "feu titane"
bye

Bonjour Lil, bonjour à tous,
tu peux essayer également de contacter http://www.hoffmann-group.com/fr/accueil.html ; ce sont des pros de l'outillage et en ce qui me concerne, j'ai de très bons contacts avec les commerciaux. Les outils ne sont pas donnés mais on n'est pas déçu.
A+

Merci Gérard ,

Nous allons les contacter.

Amitiés