Titane 6AI-4V

Informations, astuces: Nous vous aidons à imprimer vos modèles 3D avec notre Titane 6AI-4V

Couleurs

Caractéristiques

Etat de surface
Détails
Solidité
Flexibilité

Guide du matériau Titane 6AI-4V

Description

Les objets imprimés en 3D en Titane 6AI-4V par Sculpteo sont créés à partir d’une fine poudre métallique, composée principalement de Titane (88-90%), Aluminium (5.50-6.5%) et V anadium (3.50-4.50%).

Il s’agit d’un Titane 6Al-4V de grade 5. Les alliages à base de titane sont très durs et extrêmement résistants à l’oxydation et aux acides. Le point de fusion est extrêmement élevé (1660 °C ou 3260°F). Il présente également une très faible toxicité, qui permet de nombreuses utilisations.

L’impression 3D de Titane est très précise grâce à la résolution du laser et la fine épaisseur de chaque couche de poudre (entre 30 et 40 µm). Avec une masse volumique de 4,41g/cm , le matériau est léger mais présente d’excellentes caractéristiques mécaniques.

Les pièces imprimées ont une surface d’aspect mat et sont légèrement rugueuses. Il est possible d’obtenir des surfaces lisses et brillantes après l’impression grâce à des étapes de finition.

Pour en savoir plus, vous pouvez vous référer à notre page de glossaire consacrée à l’ Impression 3D en Titane .

Pour en savoir plus sur les propriétés mécaniques de notre titane, référez vous au paragraphe Spécifications et fiches techniques. 

Applications

Comme le Titane est fusionné à plus de 1600°C, la fabrication additive métallique nécessite une grande maîtrise technique pour la pré-étude des effets thermiques et mécaniques avant impression 3D, ainsi qu’une excellente connaissance des techniques de finition pour le parachèvement de l’objet.

Les fabrications additives de pièces en Titane réussies sont souvent des projets où l’impression 3D se justifie totalement, car elle est la meilleure alternative de production en comparaison des autres techniques de fabrication (fonderie, usinage, découpe). Nous avons remarqué que ces avantages de l’impression 3D s’y retrouvent souvent :

  • Design complexe /Géométries filaires  / Mécanisme indémontable
  • Rapidité, réduction du temps d’assemblage
  • Optimisation topologique / Allègement
  • Petite série
  • Personnalisation de masse
  • Remote Production

Pour réussir la fabrication de votre pièce, il est fréquent de devoir modifier le design initial. Au risque de nous répéter, nous préférons vous mettre en garde : si vous souhaitez réaliser une pièce en Titane par simple curiosité ou pour le fun, vous risquez la désillusion face aux efforts nécessaires pour la réaliser ! 

Notre titane  imprimé en 3D est parfait pour les pièces de précision, nécessitant des parois très fines. Le Titane 6Al-4V de grade 5 est adapté pour les prototypes et les pièces fonctionnelles dans les domaines de l’aérospatial, l’automobile et des applications militaires (voir fiche technique). C’est également un excellent matériau pour la fabrication de pièces à géométrie complexe ou la production d’outillage et de moule pour injection. 

Prix et délais

Les techniques d’impression 3D des métaux sont plus complexes que le procédé de fabrication additive pour les plastiques ou les résines. Sans être un métal précieux, la poudre de titane est un matériau cher et les temps de refroidissement des matériaux amenés à leur point de fusion entraînent une moins grande utilisation des machines qu’en SLS. Nous prenons en compte ces facteurs dans le calcul des prix. 

Votre prix d’impression est calculé automatiquement au moment de la mise en ligne de votre fichier 3D sur notre site. Il est calculé de façon interactive. Vous pouvez donc visualiser son évolution en direct, au fur et à mesure des modifications que vous apportez à votre fichier 3D. Pour obtenir le prix de votre modèle en quelques clics, il vous suffit donc de vous connecter et de transférer votre fichier 3D.

Le délai après commande est de l’ordre de 11 à 12 jours (production + expédition) pour recevoir vos pièces en Titane 6AI-4V. L’impression peut parfois prendre plus de temps, selon la charge des imprimantes 3D de notre usine et la dimension de vos pièces. Le délai définitif est indiqué sur notre site au moment où vous passez votre commande. Le délai de livraison s’ajoute au délai d’impression et dépend de l’option de livraison que vous choisissez. 

Procédé d'impression 3D

L’impression 3D de Titane est réalisé par fusion laser; il existe actuellement 2 technologies : le DMLS et le SLM. Chez Sculpteo, nous utilisons la technologie DMLS (Direct Metal Laser Sintering) sur des machines EOS M280 et M290 pour imprimer le Titane.  Dans ces 2 techniques, le faisceau laser amène le métal à son point de fusion couche après couche afin de fabriquer votre objet. 

    La technologie DMLS utilise un puissant laser pour fondre successivement de manière sélective les fines couches de poudre. Après chaque passage du laser, le bac de poudre est abaissé et une nouvelle fine couche de poudre est déposée sur la précédente pour être à nouveau fondue. Le processus se répète jusqu’à ce que l’objet soit terminé.

    Résolution30 µm
    Tolérance± 0.2 mm
    Taille maximum325 x 250 x 250 mm

    Les dimensions maximum de vos modèles sont liés à la taille du bac de l’imprimante 3D. On ne peut imprimer plus grand ou plus large que la taille du bac.

    Votre objet doit aussi respecter les dimensions minimales pour les pièces en Titane 6AI-4V (expliquées ci-dessous). 

    Epaisseur minimale pour les parois rigides

    2 mm 

    Epaisseur minimale d’un détail du design 

    1 mm

    wall thickness

    Les parois de votre modèle doivent pouvoir adhérer à une épaisseur minimale de 2 mm afin de garantir que la structure ne cassera pas. Si les parois de votre modèle sont inférieures à 2 mm, nous vous recommandons de les épaissir ou d’ajouter des supports afin de maintenir leur stabilité.

    Pour assurer la solidité de l’objet, une épaisseur minimale de 2 mm. 

    Il est important de garder à l’esprit que votre modèle va devenir un objet physique. Si une parois trop fine supporte un élément trop lourd, elle peut casser (même si le logiciel de CAO ne vous l’indique pas). Nous vous recommandons d’ajouter une épaisseur minimale aux endroits supportant le plus de poids. 

    Ne pas oublier

    Icon to keep in mind that solidity check tool don't detect physical aberrations

    Il est important d’éviter les aberrations physiques : pièces flottantes, porte-à-faux, pièce supportant un poids trop important par rapport à son épaisseur, etc. Une vigilance particulière doit donc être accordée à la géométrie de votre design et les parties les plus sollicitées doivent être épaissies.

    Taille minimum des détails visibles1 mm
    Largeur et hauteur des détailsEmbossage: 1 mm 
    Gravure: 1 mm
    Largeur et hauteur minimales pour un texte lisible1 mm
    Ratio profondeur/longeur1/1

    La finesse des détails dépend de la résolution de notre imprimante 3D, mais aussi de la solidité des zones détaillées lors du nettoyage après impression. Nous vous invitons donc à respecter les tailles minimales indiquées ci-dessus pour vos détails et vos textes. Pour assurer un meilleure visibilité, la largeur de vos détails doit être au moins aussi importante que leur profondeur.

    Inclusion de volumes possibles ?Non
    Articulation possible ?Non
    Espacement minimum entre parois fixes0,2 mm
    Jeu fonctionnel minimum0,2 mm

    L’impression 3D requiert qu’un espace de jeu suffisamment important soit laissé afin de nettoyer la poudre de titane présente entre deux surfaces. Cela permet d’éviter que ces parois ne restent soudées l’une à l’autre. L’espacement minimum est notamment nécessaire pour les parties qui seront articulées, mais l’est également pour l’espacement entre les parois fixes. Il est donc nécessaire de prévoir un espace supérieur à 0.2 mm entre chacune de vos surfaces.

    Cet espace doit être d’autant plus important que votre pièce est grande. En effet, plus votre pièce est massive, plus les zones chauffées par le laser sont importantes : la poudre présente au niveau du jeu risque d’être soudée par propagation de la chaleur et donc impossible à extraire lors du dépoudrage. Par ailleurs, il est important de prévoir un espace permettant d’extraire la poudre non fusionnée de la zone d’articulation : dans certains cas, il est nécessaire d’ajouter des trous pour permettre cet évidement. 

    Ne pas oublier

    Le jeu doit être d’autant plus important que votre pièce est grande. En effet, plus votre pièce est massive, plus les zones chauffées par le laser sont importantes : la poudre présente au niveau du jeu risque d’être soudée par propagation de la chaleur et donc impossible à extraire lors du dépoudrage. Par ailleurs, il est important de prévoir un espace permettant d’extraire la poudre non fusionnée de la zone d’articulation : dans certains cas, il est nécessaire d’ajouter des trous pour permettre cet évidement.

    Possibilité d’assembler vos pièces ?No

    Évidement des pièces ?Non

    hollowing

    Possibilité d’avoir plusieurs objets dans un même fichier 3D ?Non


    Icon to show that you can't print a 3D file containing several objects

    This is not possible to 3D print a 3D file containing several objects with Titanium.

    Il n’est pas possible d’imprimer un fichier 3D contenant plusieurs objets, c’est pourquoi nous n’acceptons pas les fichiers en grappes, avec différents objets. Si vous souhaitez commander plusieurs pièces identiques, vous pouvez sélectionner le nombres de pièces que vous souhaitez durant la commande. Plus vous commandez de pièces, moins le prix des pièces est élevé.

    Vous pouvez également utiliser nos outils en ligne et découvrir nos astuces pour réduire le coût de votre impression 3D .

    Pour obtenir plus d’informations sur notre service de fabrication additive de métal, vous pouvez contacter notre service client .

    Grappe Material no.jpg

    Propriétés mécaniquesConditionsUnitéValeur
    Composition%Titane: 88- 100
    Aluminum: 5.5- 6.5
    Vanadium: 3.5- 4.5
    DensitéEOS-Methodg/cm34.41
    Limite élastiqueMPa1290 ± 80
    Elongation à la rupture%8 ± 4
    Température de fusion°C1660
    Module de YoungGPa111
    BiocompatibilitéYes

    Prêts à imprimer en 3D avec notre Titane 6AI-4V ?

    Avec le service d’impression 3D de Sculpteo, vous n’êtes qu’à quelques clics d’une impression 3D professionnelle en Titane 6AI-4V. Votre modèle 3D est imprimé avec la plus grande qualité et livré à votre porte. 

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