Usinage CNC de produits en alliage de titane

Les principales raisons du coût élevé de l'usinage des alliages de titane incluent : 1) Prix élevé des matières premières, le prix de l'alliage de titane est 5 à 10 fois celui de l'acier ordinaire ; 2) Difficulté d'usinage, nécessitant des outils dédiés (comme carbure ou CBN), consommation rapide des outils ; 3) Faible efficacité d'usinage, pour éviter la surchauffe et garantir la qualité, la vitesse de coupe est généralement faible ; 4) Besoin de systèmes de refroidissement spéciaux pendant l'usinage ; 5) Pour les pièces de haute précision, nécessité de plusieurs opérations d'usinage et de contrôles. Ces facteurs contribuent ensemble au coût élevé de l'usinage du titane.

Avec un équipement et des procédés professionnels, l'usinage CNC des alliages de titane peut atteindre une très haute précision : précision dimensionnelle ±0,005 mm, tolérance géométrique 0,01 mm/m, rugosité superficielle Ra0,02 μm. La précision réelle dépend de la structure de la pièce, de sa taille et de l'équipement d'usinage. Pour les grandes pièces complexes, la précision sera réduite. Nous choisissons l'équipement et le procédé d'usinage adaptés aux exigences spécifiques de la pièce pour garantir de satisfaire les exigences de précision du client.

Le choix du matériau en alliage de titane doit tenir compte de l'environnement d'application et des exigences de performance : 1) Pour les applications industrielles générales, le TC4 (Ti-6Al-4V) est recommandé pour ses excellentes performances globales ; 2) Pour les environnements très corrosifs, le TA2 (titane pur) est recommandé ; 3) Pour les environnements à haute température (supérieurs à 300°C), le TC11 ou Ti-6242 est recommandé ; 4) Pour les implants médicaux, le Ti-6Al-4V ELI ou les alliages Ti-Nb-Zr sont recommandés ; 5) Pour les environnements à basse température, le Ti-5Al-2.5Sn est recommandé. Nos ingénieurs vous fourniront des conseils professionnels sur le choix du matériau en fonction de votre scénario d'application spécifique.

Le changement de couleur des pièces en alliage de titane après usinage est principalement dû à l'oxydation de surface causée par une température trop élevée pendant l'usinage. L'alliage de titane a une faible conductivité thermique (environ 1/5 de celle de l'acier), la chaleur de coupe ne se dissipe pas facilement, provoquant facilement des températures locales élevées qui forment un film d'oxyde en surface. Différentes températures forment des films d'oxyde de différentes couleurs : en dessous de 200°C : blanc argenté, 200-300°C : jaune pâle, 300-400°C : bleu foncé, au-dessus de 400°C : gris ou noir. En contrôlant les paramètres de coupe, en utilisant des systèmes de refroidissement efficaces et des outils dédiés, nous pouvons contrôler efficacement la température d'usinage, éviter ou réduire le changement de couleur.

Les procédés de traitement de surface couramment utilisés pour les alliages de titane incluent : 1) Traitement mécanique : ponçage, polissage, grenaillage, etc. ; 2) Traitement chimique : décapage, gravure chimique, etc. ; 3) Traitement électrochimique : anodisation (peut obtenir des films d'oxyde de différentes couleurs et épaisseurs), polissage électrolytique, etc. ; 4) Traitement par revêtement : projection plasma, dépôt physique en phase vapeur (PVD), dépôt chimique en phase vapeur (CVD), etc. ; 5) Traitement de surface médical : revêtement d'hydroxyapatite, grenaillage et gravure acide (SLA), etc. Différents traitements de surface peuvent conférer aux pièces en titane différentes propriétés, comme l'amélioration de la résistance à l'usure, de la résistance à la corrosion, de la biocompatibilité ou de l'esthétique.

Le cycle d'usinage du titane est plus long que celui des métaux ordinaires, dépendant principalement de la complexité de la pièce, des exigences de précision et du lot : échantillons de pièces simples : généralement 3 à 5 jours ; échantillons de pièces de complexité moyenne : 5 à 7 jours ; échantillons de pièces complexes de haute précision : 7 à 15 jours. Petite production (10-50 pièces) : généralement 10-20 jours après confirmation de l'échantillon ; production moyenne (50-200 pièces) : 20-30 jours. Les pièces médicales en titane nécessitant des traitements et contrôles spéciaux peuvent avoir un cycle plus long. Nous planifions la production en fonction de la situation de la commande et nous efforçons de satisfaire les exigences de délai du client.