ASTM F136 : le guide ultime
Table des matières
Bienvenue, cher lecteur ! Aujourd'hui, nous plongeons dans le monde fascinant des ASTM F136. Vous vous demandez peut-être ce qu'est l'ASTM F136. Ne vous inquiétez pas, je vous couvre. À la fin de ce guide complet, vous saurez tout ce qu'il y a à savoir sur ce matériau remarquable.
Aperçu de l'ASTM F136
L'ASTM F136, également connu sous le nom de titane 6Al-4V ELI (Extra Low Interstitial), est un alliage de titane largement reconnu pour son utilisation dans le domaine médical. Cet alliage se distingue par sa biocompatibilité, sa résistance à la corrosion et ses excellentes propriétés mécaniques, ce qui en fait un matériau de choix pour les implants médicaux, les instruments chirurgicaux et d'autres applications critiques.
Principaux détails de l'ASTM F136
- Composition: Titane, aluminium, vanadium
- Propriétés: Haute résistance, faible poids, résistance à la corrosion, biocompatibilité
- Applications: Implants médicaux, instruments chirurgicaux, composants aérospatiaux
- Spécifications: La norme ASTM F136 définit la qualité et les caractéristiques de l'alliage.
Types, composition, propriétés et caractéristiques
Pour apprécier pleinement l'ASTM F136, il est essentiel de comprendre sa composition, ses propriétés et ses caractéristiques. Voyons cela en détail :
Composition de l'ASTM F136
| Élément | Pourcentage |
|---|---|
| Titane (Ti) | 88 – 90% |
| Aluminium (Al) | 5.5 – 6.75% |
| Vanadium (V) | 3.5 – 4.5% |
| Oxygène (O) | ≤ 0,13% |
| Carbone (C) | ≤ 0,08% |
| Azote (N) | ≤ 0,05% |
| Hydrogène (H) | ≤ 0,0125% |
| Fer (Fe) | ≤ 0,25% |
Propriétés et caractéristiques de l'ASTM F136
| Propriété | Description |
|---|---|
| Densité | 4,43 g/cm³ |
| Module de Young | 110 GPa |
| Résistance ultime à la traction | 860 MPa |
| Limite d'élasticité | 795 MPa |
| Allongement à la rupture | 15% |
| Dureté | 300 HV |
| Conductivité thermique | 6,7 W/m-K |
| Résistivité électrique | 1,7 µΩ-m |
| Biocompatibilité | Excellent (conforme aux normes ASTM F136) |
| Résistance à la corrosion | Élevé (résistant aux fluides corporels et aux produits chimiques) |
Applications de ASTM F136
L'ASTM F136 est principalement utilisé dans le domaine médical, mais ses applications s'étendent à d'autres industries en raison de ses propriétés uniques.
Applications médicales
| Application | Description |
|---|---|
| Implants orthopédiques | Remplacement de la hanche, articulation du genou, implants rachidiens |
| Implants dentaires | Racines de dents, piliers, ponts |
| Instruments chirurgicaux | Scalpels, pinces, écarteurs |
| Implants cranio-faciaux | Plaques, vis pour la chirurgie reconstructive |
| Implants cardiovasculaires | Valves cardiaques, stents |
Applications aérospatiales
| Application | Description |
|---|---|
| Fixations pour l'aérospatiale | Boulons, écrous et vis pour l'assemblage des avions |
| Composants structurels | Structures des cellules, trains d'atterrissage |
| Pièces de moteur | Aubes de turbines, disques de compresseurs |
Applications industrielles
| Application | Description |
|---|---|
| Traitement chimique | Équipement pour usines chimiques, réacteurs |
| Applications marines | Construction navale, composants de forage en mer |
| Articles de sport | Bicyclettes et clubs de golf haute performance |
Spécifications, tailles, qualités, normes
Lorsque l'on travaille avec l'ASTM F136, il est essentiel de respecter les normes spécifiées afin de garantir l'intégrité et les performances du matériau.
Spécifications et normes
| Standard | Description |
|---|---|
| ASTM F136 | Spécification standard pour l'alliage corroyé de titane-6-aluminium-4-vanadium ELI (extra low interstitial) pour les applications d'implants chirurgicaux. |
Tailles et qualités
| Gamme de tailles | Description |
|---|---|
| Barres | Diamètre : 6 mm à 150 mm |
| Feuilles | Épaisseur : 0,5 mm à 5 mm |
| Plaques | Épaisseur : de 5 mm à 100 mm |
| Fils | Diamètre : 0,1 mm à 10 mm |
| Notes | Grade 23 (Ti 6Al-4V ELI) |
Fournisseurs et détails des prix
Il est essentiel de trouver le bon fournisseur pour s'assurer d'obtenir un matériau ASTM F136 de haute qualité. Voici quelques fournisseurs réputés et leurs tarifs.
Fournisseurs principaux
| Fournisseur | Description | Prix (approximatif) |
|---|---|---|
| ATI Metals | Fabricant et fournisseur mondial de premier plan de titane et d'autres matériaux spécialisés. | $50 - $100 par kg |
| Timet (Titanium Metals Corporation) | Important producteur de produits à base de titane, spécialisé dans les applications aérospatiales et médicales. | $60 - $110 par kg |
| VSMPO-AVISMA | Premier producteur mondial de titane, fournissant des alliages de titane de haute qualité. | $55 - $105 par kg |
| Toho Titanium | Fournisseur japonais connu pour ses produits en titane de haute pureté et de pointe. | $65 - $115 par kg |
| Arcam AB (GE Additive) | Spécialisée dans la fabrication additive et les matériaux avancés pour les secteurs médical et aérospatial. | $70 - $120 par kg |
Comparer les avantages et les inconvénients
Lorsque vous envisagez d'utiliser l'ASTM F136 pour votre application, il est essentiel de peser ses avantages et ses limites.
Avantages de l'ASTM F136
| Avantage | Description |
|---|---|
| Biocompatibilité | Excellente compatibilité avec les tissus humains, ce qui le rend idéal pour les implants médicaux. |
| Résistance à la corrosion | Très résistant aux fluides corporels et aux produits chimiques, il assure une grande longévité. |
| Propriétés mécaniques | Rapport résistance/poids élevé, ce qui le rend à la fois solide et léger. |
| Polyvalence | Convient à une large gamme d'applications, du médical à l'aérospatial. |
Limites de l'ASTM F136
| Limitation | Description |
|---|---|
| Coût | Relativement cher par rapport à d'autres matériaux. |
| Usinabilité | Nécessite un équipement et des techniques d'usinage spécialisés. |
| Disponibilité | Les délais de livraison peuvent être plus longs en raison de la forte demande et de processus de fabrication spécifiques. |
Modèles spécifiques de poudres métalliques
Dans le domaine de la fabrication additive et des applications avancées, plusieurs modèles de poudres métalliques spécifiques de l'ASTM F136 se distinguent. En voici quelques exemples notables :
Top Metal Powder Models
| Modèle | Description |
|---|---|
| Ti64 ELI par Arcam AB | Poudre de titane de haute pureté pour la technologie de fusion par faisceau d'électrons (EBM). |
| TLS Ti6Al4V ELI de TLS Technik | Poudre de haute qualité pour la fusion sélective par laser (SLM) et d'autres procédés de fabrication additive. |
| AP&C Ti-6Al-4V ELI par GE Additive | Poudre de titane sphérique conçue pour une fluidité et une densité d'emballage optimales dans la fabrication additive. |
| Ti-6Al-4V ELI par Carpenter Additive | Poudre haute performance pour diverses technologies d'impression 3D, garantissant une qualité et des propriétés constantes. |
| AMTi-6Al-4V ELI par Tekna | Poudre de titane atomisée par plasma pour des performances supérieures dans la fabrication additive. |
| Ti-6Al-4V ELI par Oerlikon Metco | Poudre de haute qualité pour le revêtement laser, la fabrication additive et d'autres processus avancés. |
| Ti-6Al-4V ELI par LPW Technology | Poudre conçue pour des applications légères et à haute résistance dans les domaines aérospatial et médical. |
| Ti-6Al-4V ELI par Praxair Surface Technologies | Poudre homogène et de haute pureté pour les applications de fabrication additive exigeantes. |
| Ti-6Al-4V ELI par Sandvik | Poudre de titane de première qualité pour la fabrication additive, garantissant d'excellentes propriétés mécaniques et une excellente biocompatibilité. |
| Ti-6Al-4V ELI par Renishaw | Poudre polyvalente pour une large gamme de technologies de fabrication additive, offrant de hautes performances et une grande fiabilité. |
Analyse comparative des modèles de poudres métalliques
Pour vous aider à prendre une décision éclairée, comparons ces modèles de poudres métalliques en fonction de différents paramètres.
Comparaison des performances
| Modèle | Capacité d'écoulement | Densité d'emballage | Niveau de pureté | Fourchette de prix |
|---|---|---|---|---|
| Ti64 ELI par Arcam AB | Excellent | Haut | Ultra-haut | $100 - $150/kg |
| TLS Ti6Al4V ELI de TLS Technik | Très bon | Haut | Haut | $90 - $140/kg |
| AP&C Ti-6Al-4V ELI par GE Additive | Excellent | Très élevé | Ultra-haut | $110 - $160/kg |
| Ti-6Al-4V ELI par Carpenter Additive | Très bon | Haut | Haut | $95 - $145/kg |
| AMTi-6Al-4V ELI par Tekna | Excellent | Haut | Ultra-haut | $105 - $155/kg |
| Ti-6Al-4V ELI par Oerlikon Metco | Très bon | Haut | Haut | $100 - $150/kg |
| Ti-6Al-4V ELI par LPW Technology | Excellent | Très élevé | Ultra-haut | $110 - $160/kg |
| Ti-6Al-4V ELI par Praxair Surface Technologies | Très bon | Haut | Haut | $95 - $145/kg |
| Ti-6Al-4V ELI par Sandvik | Excellent | Très élevé | Ultra-haut | $110 - $160/kg |
| Ti-6Al-4V ELI par Renishaw | Excellent | Haut | Haut | $100 - $150/kg |
Comparaison des avantages et des inconvénients
| Modèle | Pour | Cons |
|---|---|---|
| Ti64 ELI par Arcam AB | Grande pureté, excellente fluidité, performances fiables | Coût plus élevé que celui de certaines autres solutions |
| TLS Ti6Al4V ELI de TLS Technik | Qualité constante, bon rapport qualité-prix | Densité d'emballage légèrement inférieure à celle des autres produits |
| AP&C Ti-6Al-4V ELI par GE Additive | Ultra-haute pureté, très haute densité d'emballage | Fourchette de prix plus élevée |
| Ti-6Al-4V ELI par Carpenter Additive | Hautes performances, propriétés constantes | Fourchette de prix moyenne à élevée |
| AMTi-6Al-4V ELI par Tekna | Performance supérieure, grande pureté, excellent pour la fabrication additive | Coût plus élevé |
| Ti-6Al-4V ELI par Oerlikon Metco | Performance fiable, bonne fluidité | Fourchette de prix moyenne à élevée |
| Ti-6Al-4V ELI par LPW Technology | Très grande pureté, excellente densité d'emballage | Fourchette de prix plus élevée |
| Ti-6Al-4V ELI par Praxair Surface Technologies | Qualité constante, bonnes performances | Fourchette de prix moyenne à élevée |
| Ti-6Al-4V ELI par Sandvik | Qualité supérieure, excellentes propriétés mécaniques | Coût plus élevé |
| Ti-6Al-4V ELI par Renishaw | Haute fiabilité, applications polyvalentes | Fourchette de prix moyenne à élevée |
FAQ
Que signifie ASTM F136 ?
L'ASTM F136 fait référence à la spécification standard de l'alliage ELI (extra low interstitial) de titane, d'aluminium et de vanadium, utilisé principalement pour les implants chirurgicaux.
Pourquoi l'ASTM F136 est-elle privilégiée pour les implants médicaux ?
L'ASTM F136 est préféré pour les implants médicaux en raison de son excellente biocompatibilité, de sa résistance à la corrosion et de sa grande résistance mécanique. Ces propriétés garantissent que le matériau peut résister à l'environnement difficile du corps humain et rester fonctionnel pendant de longues périodes.
Quels sont les principaux éléments de la norme ASTM F136 ?
Les éléments primaires de l'ASTM F136 sont le titane (Ti), l'aluminium (Al) et le vanadium (V), le titane étant le composant prédominant.
Comment l'ASTM F136 est-elle généralement fabriquée ?
L'ASTM F136 est fabriqué par divers procédés, notamment le forgeage, le laminage et le traitement thermique, afin d'obtenir les propriétés mécaniques souhaitées et de garantir la conformité aux spécifications de la norme.
En dehors du secteur médical, où l'ASTM F136 est-elle utilisée ?
Au-delà du domaine médical, l'ASTM F136 est également utilisée dans l'aérospatiale pour les composants structurels, les fixations et les pièces de moteur, ainsi que dans des applications industrielles telles que le traitement chimique et l'ingénierie marine.
La norme ASTM F136 est-elle adaptée à l'impression 3D ?
Oui, la norme ASTM F136 est largement utilisée dans la fabrication additive, notamment sous la forme de poudre de titane pour les technologies d'impression 3D telles que la fusion par faisceau d'électrons (EBM) et la fusion sélective par laser (SLM).
L'ASTM F136 est-elle chère ?
L'ASTM F136 est relativement plus cher que d'autres matériaux en raison de ses performances élevées et de ses applications spécialisées. Les prix varient généralement entre $50 et $160 par kilogramme en fonction du fournisseur et de la forme (barres, feuilles, poudre, etc.).
Conclusion
Voilà un guide complet sur ASTM F136! Nous avons tout abordé, de sa composition et de ses propriétés à ses applications, ses spécifications et même une plongée en profondeur dans les différents modèles de poudres métalliques pour la fabrication avancée. Que vous envisagiez d'utiliser l'ASTM F136 pour des implants médicaux, des composants aérospatiaux ou toute autre application de haute performance, ce guide devrait vous servir de ressource de référence.
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