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VETCNCFABRICATION CNC
Composants usinés à titre illustratif ; il ne s’agit pas d’une photographie d’une production réelle en titane VETCNC

Usinage du titane CNC
pour des pièces sur mesure

Comparer les nuances de titane

Arbres, douilles, supports et composants usinés en titane

6 exemples de pièces

Arbres à épaulements

Précisez les diamètres de positionnement, les épaulements et l’axe de référence. Indiquez les perçages transversaux ou les surfaces planes, et identifiez les surfaces en contact avec un autre composant.

Douilles et manchons

Définissez conjointement les exigences relatives à l’alésage, au diamètre extérieur et à la face d’extrémité. Précisez le matériau associé ainsi que toute restriction liée au frottement, au nettoyage ou au traitement de surface.

Brides et raccords

Identifiez le diamètre de positionnement, le schéma de perçage des boulons et la face d’étanchéité. Pour les pièces en contact avec des fluides, précisez l’environnement de fonctionnement et les essais de réception requis.

Supports de fixation

Indiquez les faces et les trous assurant le positionnement du support dans l’ensemble. Partagez les caractéristiques critiques en charge, les exigences relatives aux bords ainsi que les zones où une modification de conception est autorisée.

Plaques de montage de précision

Indiquez le schéma de perçage, les exigences de planéité et de parallélisme. Précisez la condition de support lors de l’inspection ainsi que les surfaces devant rester exemptes de marques de manipulation.

Bloc usiné à plusieurs orifices

Inclure les alésages sécants, les détails des filetages et les exigences relatives aux bords internes. Discuter de l’accès nécessaire pour l’usinage, le nettoyage et l’inspection avant la libération du plan.

Titane de nuance 2, 5 ou 23 ?

Nuance 2 : titane commercialement pur

La nuance 2 est du titane commercialement pur, utilisé dans les équipements industriels où la résistance à la corrosion et la formabilité sont déterminantes. Il s’agit d’une spécification matérielle différente de celle de Ti-6Al-4V.[1]

Famille de matériaux
Titane commercialement pur
Ce qu’il faut spécifier
Préciser la norme produit, la forme en stock et l’état de livraison. Décrire le fluide de process, la température et toutes les exigences relatives à l’assemblage, plutôt que de supposer que la nuance convient à tous les environnements.

Nuance 5 : Ti-6Al-4V

La nuance 5 est l’alliage Ti-6Al-4V. Elle est largement utilisée pour les composants mécaniques où la résistance et le rapport résistance/poids sont essentiels ; ses propriétés dépendent de l’état du matériau et de son historique de traitement.[2]

Famille de matériaux
Alliage de titane contenant de l’aluminium et du vanadium
Ce qu’il faut spécifier
Indiquer la norme matériau requise et son état. Inclure les caractéristiques critiques en charge, les cotes finies ainsi que toute exigence supplémentaire relative au traitement ou aux essais.

Nuance 23 : Ti-6Al-4V ELI

La nuance 23 est la variante à très faible teneur en éléments interstitiels de Ti-6Al-4V, avec des limites plus strictes sur certains éléments. Elle doit être spécifiée et documentée sous la désignation ELI, et ne doit pas être considérée comme un substitut automatique de la nuance 5.[2]

Famille de matériaux
Ti-6Al-4V avec teneur contrôlée en éléments interstitiels
Ce qu’il faut spécifier
Indiquez la norme produit requise et la certification. Une simple désignation de nuance ne garantit pas l’approbation pour des applications médicales, aérospatiales ou autres.

Précisez la nuance de titane, la norme applicable et son édition. La disponibilité du matériau est confirmée lors de la préparation du devis ; toute alternative nécessite votre accord préalable.

Propriétés des barres en titane Nuance 5
PropriétéTi-6Al-4V, recuit
Barre TIMETAL 6-4
État
Résistance minimale à la traction (MPa)895Recuit ; section
Limite d’élasticité minimale (MPa)828Décalage 0.2% ; 20°C
Allongement minimal (%)10Éprouvette longitudinale

TIMETTIMETAL 6-4, Tableau 3 : valeurs minimales publiées pour les barres ou profilés ASTM B348 recuits de section inférieure à 3.00 in (76.2 mm), mesurées longitudinalement à 20°C.

Usinage par fraisage et tournage du titane selon votre plan

Fraisage CNC pour les poches et les éléments de fixation

Fournissez le modèle CAD accompagné du dessin coté. L’examen porte sur l’accès aux poches, les angles internes, le maintien des parois et l’ordre d’usinage des faces et des trous. Un usinage multi-faces peut nécessiter plusieurs montages.

Consulter le service d’usinage

Tournage CNC pour les diamètres, alésages et filetages

Identifiez l’axe de référence, les positions des épaulements, les exigences relatives aux filetages ainsi que les composants d’assemblage. Les pièces longues ou fines nécessitent un plan de serrage et de contrôle reflétant la pièce finie, et non uniquement la façon dont la matière brute est tenue.

Consulter le service d’usinage

Usinage multi-axes pour les éléments inclinés

Pour les perçages inclinés et les faces profilées, comparez les options de montage pratiques avant de spécifier un type de machine. Le procédé proposé doit expliquer comment les caractéristiques requises sont réalisées et vérifiées.

Consulter le service d’usinage

Les alliages de titane conduisent la chaleur moins efficacement que de nombreux métaux courants destinés à l’usinage, ce qui exige une attention particulière portée à la chaleur générée et à l’usure des outils au niveau du tranchant. Le choix des outils et les conditions de coupe doivent être adaptés à la nuance réelle et à la pièce concernée.[3]

Filetages, ajustements et surfaces de contact en titane

Filetages et assemblages répétés

Indiquez les deux matériaux en contact, la classe de filetage et si l’assemblage sera démonté régulièrement. Listez les lubrifiants, revêtements ou inserts autorisés afin qu’ils puissent être examinés conjointement avec le concepteur.

Contact glissant et ajusté

Décrivez la surface de contact, la pièce associée, la charge et le mouvement. Une apparence lisse ne définit pas à elle seule une condition acceptable de frottement ou d’usure ; précisez le traitement requis ainsi que les critères d’acceptation.

Surfaces d’étanchéité et surfaces en contact avec des fluides

Indiquez la portée d’étanchéité, l’exigence de finition de surface et les arêtes internes. Précisez le fluide en service ainsi que toute exigence de nettoyage, de test d’étanchéité ou de résidus devant être incluse dans la portée du devis.

Apparence et identification

Distinguez clairement les surfaces cosmétiques des surfaces fonctionnelles de contact. Fournissez une spécification de finition ou un échantillon de référence approuvé, et identifiez les zones qui ne doivent pas être sablées, colorées ou marquées.

Détails de conception à résoudre avant l’usinage du titane

Parois minces et longues sections non supportées

Indiquez les sections de paroi les plus fines ainsi que les faces pouvant être maintenues pendant l’usinage. Précisez si la planéité ou la position est mesurée en appui libre ou dans une condition d’assemblage spécifiée.

Poche profonde et angles internes

Un examen du dessin doit permettre de résoudre les questions d’accès des outils, des rayons internes et des caractéristiques masquées derrière d’autres surfaces. Indiquez quels rayons peuvent être modifiés et lesquels sont fonctionnellement fixes ; n’abandonnez pas ces décisions à une hypothèse non documentée.

Petits trous, filetages et arêtes sensibles aux bavures

Indiquez séparément la profondeur totale du filetage et la profondeur de perçage. Identifiez les intersections de trous traversants et les arêtes pour lesquelles la présence d’une bavure est inacceptable. Spécifiez la méthode de contrôle lorsque la vérification directe d’une caractéristique est difficile.

Orientation du matériau et traitements complémentaires

Incluez les exigences relatives à l’orientation de la matière brute là où la conception les impose. Tout traitement de détente des contraintes, traitement thermique, assemblage ou finition spécialisée doit faire partie d’un processus convenu, avec acceptation finale après les opérations correspondantes.

Quelles caractéristiques du dessin devrions-nous examiner avec vous ?

Tolérances et exigences de surface pour le titane

Dimensions et inspection des pièces en titane
CaractéristiqueSpécificationCondition d’acceptationVérification
Diamètres et ajustements d’assemblageLimites de taille ; ajustement ; références ; état final de la surfaceStade de mesure spécifié ; réserve pour les opérations ultérieuresVérifications finales de taille et d’ajustement
Planéité, position et battementRéférences et caractéristiques contrôléesÉtat libre ou support définiGéométrie critique pour l’assemblage, à déclarer
Filetages et caractéristiques internesNorme/classe de filetage ; profondeur totale ; intersections ; bordsStade spécifié par rapport à l’opération de finitionJauges ou méthode de vérification spécifiée
Texture de surface et zones traitéesParamètre et unités de rugosité ; emplacements ; masquage ; spécification du procédéZones traitées et masquées, telles que spécifiéesTenue séparée des enregistrements de rugosité, d’aspect et de traitement

Il n’existe pas de tolérance unique valable pour toutes les pièces en titane. Les limites réalisables dépendent de la taille, de la géométrie, de la nuance, de l’état et du procédé de fabrication. Indiquez clairement sur le dessin les caractéristiques critiques et faites-les confirmer dans le devis.

Finitions du titane destinées à l’apparence, au frottement et à l’usure

Pièce usinée et ébavurée

Préciser les marques d’outil autorisées, les chanfreins d’arête et le niveau de propreté requis. Identifier toutes les surfaces nécessitant une rugosité mesurée ou une finition supplémentaire, plutôt que de se contenter de l’instruction générique « lisse ».

Définir les arêtes critiques ainsi que la protection requise lors de l’emballage.

Surfaces sablées

Pour obtenir un aspect sablé spécifié, convenir du type d’abrasif, des zones de surface concernées, du masquage à appliquer et de l’échantillon de référence. Préciser explicitement si les filetages, les alésages d’ajustement et les zones d’étanchéité sont inclus ou exclus du procédé.

Convenir de l’apparence séparément des cotes dimensionnelles.

Anodisation colorée

L’anodisation colorée du titane et le traitement fonctionnel anti-serrage ne constituent pas la même exigence. Tiodize distingue son procédé de type III, producteur de couleur, de son procédé de type II, anti-serrage.[4]

Indiquer la spécification réelle ; la seule indication de la couleur ne constitue pas une preuve de performance à l’usure.

Traitements de surface fonctionnels

Pour répondre à une exigence fonctionnelle liée au frottement, à l’usure ou à un autre critère, fournir la spécification de procédé approuvée ainsi que les critères d’acceptation. Nous examinerons la voie spécialisée, le masquage, les modalités d’inspection et la répartition des responsabilités en production avant de vous établir un devis.

Le traitement spécialisé est soumis à une analyse de périmètre et à l’approbation du fournisseur.

Traçabilité des matériaux et inspection des composants en titane

Scène illustrative d’inspection dimensionnelle ; il ne s’agit pas d’un enregistrement d’inspection VETCNC

Confirmer le certificat de matière avant la production

Préciser la documentation matérielle requise et indiquer si celle-ci doit être examinée avant la découpe de la matière. Associer explicitement la nuance, la forme produit (barre, plaque, etc.) et l’état (recuit, durci, etc.) au matériau effectivement fourni, et non à une fiche technique générale.

Conserver l’identité du lot ou de la coulée associée à la commande

Précisez la traçabilité requise par lot de chauffe, par lot ou par pièce individuelle. Convenez de la manière dont l’identité du matériau est préservée tout au long de l’usinage, des opérations de finition et de l’emballage.

Vérifiez la pièce finie par rapport au dessin en cours.

Identifiez les dimensions à contrôler, la stratégie d’échantillonnage et la configuration des mesures. Un rapport dimensionnel, un certificat de matière et un registre des opérations de finition répondent à des questions différentes et doivent donc être spécifiés séparément.

Protégez les surfaces propres pendant l’emballage et la livraison.

Définissez la séparation des pièces, la protection des bords ainsi que toute restriction concernant les résidus ou les marquages. Convenez de la procédure à suivre pour documenter une non-conformité à la réception, ainsi que des informations de lot qui doivent l’accompagner.

Des prototypes en titane à la production en série

Prototypiez les caractéristiques que vous devez valider.

Précisez si l’échantillon est destiné à un contrôle d’ajustement, d’assemblage ou d’essai fonctionnel. Lorsque les propriétés du matériau sont déterminantes pour l’essai, convenez du grade et de l’état représentatifs plutôt que de les modifier uniquement pour obtenir un échantillon plus rapide.

Approbation de l’échantillon et mise en production.

Enregistrez les modifications du dessin, l’acceptation de la finition et les résultats des inspections avant la libération d’un lot. Cette libération confirme également le prix convenu, les conditions de livraison et les documents requis. Conservez les écarts acceptés séparément du prochain dessin contrôlé.

Révisions approuvées pour les commandes répétées.

Indiquez systématiquement sur chaque libération le numéro de pièce, la révision, la quantité et les documents requis. Informez-nous dès qu’un composant associé, une application ou une spécification change, même si la géométrie de la pièce semble inchangée.

Quels facteurs influencent le prix de l’usinage du titane CNC ?

Nuance, forme brute et volume d’enlèvement de matière

Un devis doit distinguer clairement la demande en matière de la prestation d’usinage. Les dimensions de la matière brute, sa certification, l’excédent de matière et toute alternative approuvée influencent la planification du travail.

Accessibilité, durée d’usinage et travaux secondaires.

Des poches profondes, des détails de petite taille, plusieurs montages et des opérations de finition supplémentaires peuvent modifier la portée du travail. Demandez des options distinctes lorsque des ajustements autorisés du design pourraient simplifier l’usinage, sans modifier aucune exigence fonctionnelle.

Inspection, quantité par lot et étapes de livraison.

Indiquez conjointement les quantités d’échantillons, les quantités de production, les rapports requis et les dates de libération. Comparez les devis pour le même grade, la même finition, la même étendue d’inspection et la même responsabilité de livraison, plutôt que de comparer uniquement un prix unitaire.

Questions relatives à l’usinage du titane CNC.

Quelle nuance de titane dois-je spécifier pour l’usinage CNC ?

Utilisez la nuance figurant sur votre plan approuvé, accompagnée de la norme matériau et de l’état de livraison. La nuance 2 est du titane commercialement pur ; les nuances 5 et 23 appartiennent à la famille Ti-6Al-4V. Il ne s’agit pas de spécifications interchangeables.[1] [2]

Quelle est la différence entre la nuance 5 et la nuance 23 ?

La nuance 23 est la variante à très basse teneur en éléments interstitiels (ELI) du Ti-6Al-4V, avec des limites plus strictes sur certains éléments. Précisez « ELI » ainsi que la norme produit applicable lorsque cela est requis. Demandez la documentation matérielle pertinente plutôt que de vous fier uniquement à un nom commercial.[2]

Pouvez-vous examiner une autre nuance de titane ou une spécification chinoise ?

Oui. Envoyez la désignation complète, l’édition requise, la forme en stock, l’état et les exigences en matière de documentation. La faisabilité et la disponibilité doivent être évaluées au cas par cas pour la commande réelle. Une nuance portant un nom similaire ne doit pas être substituée sans votre accord préalable.

Pourquoi le titane nécessite-t-il un plan d’usinage spécifique ?

Les alliages de titane imposent des exigences particulières aux outils de coupe, car la chaleur se concentre près du tranchant et l’usure des outils peut être importante. Le grade, la géométrie des caractéristiques et la finition requise doivent être examinés conjointement lors de la planification du parcours d’usinage.[3]

Quelles tolérances pouvez-vous indiquer pour les pièces en titane ?

Fournissez les limites critiques, les références, l’état de surface et les exigences de mesure. Les tolérances réalisables dépendent du diamètre, de l’épaisseur de paroi et du parcours de fabrication, et doivent être confirmées pour votre plan dans le devis.

Une finition anodisée colorée empêche-t-elle le grippage ?

N’utilisez pas la couleur comme preuve de performance anti-grippage. Tiodize distingue son procédé de type III, producteur de couleur, de son traitement fonctionnel de type II. Spécifiez le procédé et les performances requis ; ne substituez pas une finition décorative à une finition fonctionnelle.[4]

Pouvez-vous fournir des pièces en titane destinées à une application réglementée ?

Envoyez les exigences relatives aux qualifications, aux sources approuvées, à la traçabilité et à la documentation avant de passer commande. Une nuance de matériau ou un plan seul ne constitue pas une approbation pour l’usage prévu. Nous examinerons la portée requise plutôt que de sous-entendre que tout composant en titane convient à une utilisation réglementée.

Que dois-je inclure pour les pièces en titane filetées ou glissantes ?

Indiquez le matériau associé, la spécification du filetage ou de l’ajustement, l’état de surface et les conditions d’assemblage. Précisez les lubrifiants, revêtements ou inserts autorisés, ainsi que toute restriction concernant les résidus. Le maître d’œuvre doit approuver l’agencement des surfaces de contact.

Pouvez-vous établir un devis pour un prototype et une série de production ultérieure en un seul document ?

Oui. Indiquez séparément les quantités et les étapes de mise en production, ainsi que toute exigence d’approbation d’échantillon ou de validation. La quantité pratique, le prix et le calendrier sont confirmés après examen du plan, de la matière et de la portée du procédé.

Quels documents relatifs au matériau et aux contrôles puis-je demander ?

Listez dans votre demande la certification du matériau, la traçabilité par coulée ou par lot, les rapports dimensionnels et les registres de finition. Précisez si ces documents doivent être approuvés avant usinage. Le devis doit indiquer quels documents sont inclus et s’il est nécessaire de réaliser des contrôles supplémentaires.

Que se passe-t-il si un procédé sort du champ d’application de vos propres usines ?

Nous pouvons vous proposer un partenaire adapté, coordonner les travaux ou vous le présenter directement. Les responsabilités, les modalités commerciales et les canaux de communication doivent être convenus avant la transmission de la commande.

Comment puis-je envoyer des plans confidentiels de pièces en titane ?

Convenez au préalable de la confidentialité et d’une méthode de transfert de fichiers adaptée avant de partager des informations sensibles ou soumises à restrictions. Le formulaire de demande accepte les fichiers STEP, IGES, PDF, DWG, DXF, SLDPRT et ZIP d’une taille maximale de 20 Mo.

ASSISTANCE PROJET

Parlons de votre pièce en titane

Partagez votre plan, le matériau et la quantité. Indiquez-nous vos besoins et nous vous répondrons par e-mail.

Références techniques et notes matériaux
  1. TIMET — TIMETAL 50A (Nuance 2)— Titane commercialement pur et contexte industriel général ; données fournisseur, pas un stock de VETCNC.
  2. TIMET — TIMETAL 6-4 et 6-4 ELI— Identification des nuances 5 et 23, et contexte relatif à l’état du matériau.
  3. Sandvik Coromant — Matériaux usinés : titane— Usinabilité générale du titane, considérations relatives à la chaleur générée en coupe et à l’usure des outils.
  4. Tiodize — Anodisation du titane— Distinction entre les procédés d’anodisation fonctionnelle et colorée désignés ; aucune relation avec un fournisseur ni capacité de procédé sous licence n’est implicite.

Références relatives aux matériaux et à l’usinage. Utilisez la spécification en vigueur ainsi que les dossiers matériels propres à la commande, en complément du dessin approuvé.

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