La fabrication de produits en titane et ses alliages selon des méthodes traditionnelles reste une tâche technologique complexe qui demande beaucoup de temps et d'argent. Des scientifiques de l'Université d'État du Sud de l'Oural ont développé une nouvelle technologie universelle pour la fabrication de pièces en alliage de titane à l'aide de technologies additives. La nouvelle technologie permettra d'importantes économies dans l'usinage ultérieur. Un article sur l'étude a été publié dans Matériaux .

Le titane est largement utilisé dans l'ingénierie mécanique et l'aviation en raison de sa résistance. Cependant, dans une plus grande mesure, la production de fonderie traditionnelle est utilisée pour la fabrication de ces pièces. L'utilisation de technologies additives semble représenter une voie très prometteuse puisqu'elle permet de fabriquer des produits de formes géométriques complexes à partir du titane et de ses alliages avec relativement peu d'usinages ultérieurs.

« La fabrication de pièces par fonderie est un procédé technologique très complexe. Elle doit être réalisée sous atmosphère contrôlée (sous vide ou dans un environnement gazeux protecteur) pour éviter l'interaction du titane fondu avec l'oxygène et l'azote de l'air. l'usinage de telles pièces nécessite certaines conditions et certains équipements ; par conséquent, il se distingue par son coût élevé. L'utilisation des technologies additives semble être une voie très prometteuse, car il peut permettre de créer des produits de formes géométriques complexes à partir du titane et de ses alliages avec peu d'usinage. Cela réduira considérablement le prix du produit fini, " explique le professeur SUSU Marina Samodurova, docteur en sciences techniques.

L'objectif des travaux des scientifiques de l'Université d'État du Sud de l'Oural et des spécialistes de Composite JSC était de développer une technologie de fabrication de pièces à partir d'alliages de titane utilisant une combinaison de deux technologies de fabrication additive :la fusion laser sélective (SLM) et le dépôt direct de métal (DMD ) processus. Le travail de SUSU consistait à développer une technologie de production d'éléments de structure à partir d'alliages de titane en poudre mettant en œuvre la méthode DMD sur des ébauches réalisées selon les procédés SLS.

Dans le cadre des travaux du Laboratoire International de Mécanique, Procédés laser et technologies de production numérique, SUSU a mené une étude de la structure et de la micro-dureté de pièces fabriquées en alliages de titane à l'aide d'équipements de laboratoire de haute précision.

"L'analyse de la composition chimique de diverses pièces réalisée par surfaçage laser, l'analyse de l'homogénéité de la composition chimique dans la hauteur du produit, ainsi que la composition des composants structurels individuels a été réalisée. Tous les échantillons examinés présentent une microstructure caractéristique de l'état durci des alliages de titane diphasiques, ce qui signifie qu'ils ont la résistance et la dureté nécessaires à ces produits, " dit Marina Samodurova.

Au cours de l'expérimentation, une décision technologique a été prise concernant la protection thermique externe de la chambre de traitement. Cette mise à niveau mineure du système de surfaçage laser standard FL-Clad-R-4 a empêché la fissuration des pièces obtenues après refroidissement. Les scientifiques ont obtenu des produits avec de bonnes performances en termes de caractéristiques de résistance. Les résultats de l'expérience ont montré que les pièces en titane et alliages de titane obtenues à l'aide de technologies additives peuvent être utilisées avec succès dans l'ingénierie mécanique et l'aviation, car ils ont une excellente fiabilité et une grande marge de sécurité.