Poudre Ti6Al4V Poudre métallique à base de titane pour la fabrication additive

Poudre Ti6Al4V pour l'impression 3D :

Poudre de métal	Taille	Quantité	Prix/kg	Taille	Quantité	Prix/kg
TiAl6V4 gr.23	20-63μm	1KG	138	0-45μm	1KG	144
		10KG	109		10KG	124
		100KG	105		100KG	117

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Les quantités minimales de commande sont peu élevées, ce qui permet de répondre à différents besoins.

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Aperçu de la poudre Ti6Al4V

La poudre Ti6Al4V, également appelée alliage de titane de grade 5, est l'une des poudres d'alliage de titane les plus populaires. Il contient 6% d'aluminium et 4% de vanadium comme éléments d'alliage clés avec le reste du titane.

La poudre sphérique ti6al4v offre une combinaison exceptionnelle de haute résistance, de faible poids et de résistance à la corrosion, biocompatibilitéet la maniabilité.

Propriétés clés et avantages de la poudre Ti6Al4V :

Propriétés et caractéristiques de la poudre Ti6Al4V

Propriétés	Détails
Composition	Alliage Ti-6Al-4V
Densité	4,43 g/cc
Forme des particules	Principalement sphérique
Gamme de tailles	15-45 microns
Densité apparente	Jusqu'à 60% de densité réelle
Capacité d'écoulement	Bon
La force	Élevé pour un alliage de titane
Résistance à la corrosion	Excellent

Le Ti6Al4V est largement utilisé dans les secteurs de l'aérospatiale, de la médecine, de l'automobile, de la chimie et de la consommation en raison de son profil de propriétés bien équilibré.

Composition de la poudre Ti6Al4V

Composition typique de la poudre de Ti6Al4V :

Composition de la poudre Ti6Al4V

Élément	Poids %
Titane	Équilibre
Aluminium	5.5-6.75%
Vanadium	3.5-4.5%
Oxygène	<0,2%
Carbone	<0,1%
Azote	<0,05%
Hydrogène	<0,015%
Le fer	<0,3%

Le titane forme la matrice, ce qui lui confère solidité et résistance à la corrosion.
L'aluminium stabilise la phase alpha et augmente la résistance.
Le vanadium stabilise la phase bêta et améliore l'ouvrabilité.
Autres éléments limités en tant qu'impuretés

Les rapports Ti-Al-V optimisés offrent une combinaison exceptionnelle de résistance, de ductilité, de ténacité à la rupture et de résistance à la fatigue.

Poudre Ti6Al4V Propriétés physiques

Poudre Ti6Al4V Propriétés physiques

Propriété	Valeurs
Densité	4,43 g/cc
Point de fusion	1604-1660°C
Conductivité thermique	6,7 W/mK
Résistivité électrique	170 μΩ-cm
Coefficient de dilatation thermique	8,4 x 10^-6 /K
Température de service maximale	400°C

Faible densité par rapport aux aciers
Le point de fusion élevé permet une utilisation à des températures modérément élevées.
La faible conductivité thermique nécessite des considérations de conception
Résistivité électrique élevée adaptée aux fixations résistantes à la corrosion
CTE inférieur à celui des aciers et des alliages de nickel

Ces propriétés font que le Ti6Al4V est bien adapté à de nombreuses applications structurelles légères dans toutes les industries.

Propriétés mécaniques de la poudre Ti6Al4V

Propriétés mécaniques de la poudre Ti6Al4V

Propriété	Valeurs
Résistance à la traction	950 - 1050 MPa
Limite d'élasticité	860 - 950 MPa
Élongation	10 – 18%
Dureté	330 - 380 HB
Module d'élasticité	110 - 120 GPa
Résistance à la fatigue	400 - 500 MPa

Excellente combinaison de résistance élevée et de ductilité raisonnable
La résistance dépasse celle d'autres qualités de titane, comme le titane commercialement pur.
Dureté supérieure à celle du titane non allié
L'excellente résistance à la fatigue permet de l'utiliser pour des applications à charge cyclique.

Ces propriétés font que le Ti6Al4V convient aux applications exigeantes nécessitant une résistance spécifique et une résistance à la fatigue élevées.

Applications de la poudre Ti6Al4V

La poudre de Ti6Al4V est largement utilisée dans toutes les industries :

Applications de la poudre Ti6Al4V

L'industrie	Utilisations
Aérospatiale	Pièces structurelles de la cellule, composants du moteur
Biomédical	Implants orthopédiques et dentaires
Automobile	Bielles, soupapes, ressorts
Chimique	Réservoirs, cuves, échangeurs de chaleur
Consommateur	Articles de sport, étuis de montres, coques de téléphones portables
Impression 3D	Composants aérospatiaux et médicaux

Parmi les applications spécifiques de ces produits, on peut citer

Plaques osseuses, implants de remplacement des articulations
Composants structuraux d'avions et d'hélicoptères
Soupapes et bielles de moteurs automobiles
Équipement chimique comme les tuyaux, les pompes, les vannes
Articles de sport, y compris clubs de golf et cadres de bicyclettes
Fabrication additive de structures légères

Le Ti6Al4V offre le meilleur rapport résistance/poids et la meilleure biocompatibilité pour les pièces structurelles critiques dans ces secteurs exigeants.

Applications de la poudre Ti6Al4V dans l'impression 3D de métaux

La poudre Ti6Al4V est un matériau largement utilisé pour l'impression 3D de métaux en raison de ses propriétés mécaniques exceptionnelles, de sa biocompatibilité et de sa résistance à la corrosion. Elle est particulièrement bien adaptée aux applications dans les secteurs de l'aérospatiale, de la médecine et de l'automobile. Voici quelques-unes des méthodes d'impression 3D de métaux qui peuvent utiliser la poudre Ti6Al4V :

1. Fusion sélective par laser (SLM): La SLM est une technique de fusion sur lit de poudre (PBF) qui utilise un laser à haute puissance pour fondre et fusionner de manière sélective de fines couches de poudre de Ti6Al4V. Cette méthode permet de produire des pièces à haute densité et à haute résistance avec des géométries complexes.

2. Fusion par faisceau d'électrons (EBM): L'EBM est une autre technique PBF qui utilise un faisceau d'électrons focalisé pour faire fondre la poudre de Ti6Al4V. Elle est connue pour sa capacité à produire des pièces avec une excellente qualité de surface et des caractéristiques fines.

3. Dépôt d'énergie dirigée (DED): Le DED est un procédé de fabrication additive qui consiste à déposer un matériau à travers une buse tout en le faisant fondre à l'aide d'un laser ou d'un faisceau d'électrons. La poudre de Ti6Al4V peut être utilisée dans le procédé DED pour créer des composants à grande échelle, de forme proche de celle d'un filet.

4. Jets de liant (BJ): BJ est une technique PBF qui utilise un liant liquide pour faire adhérer de manière sélective les particules de poudre de Ti6Al4V entre elles. La poudre non liée est ensuite retirée, laissant une pièce préformée qui est frittée pour atteindre une densité maximale.

Autres considérations :

Le choix de la méthode d'impression 3D pour la poudre Ti6Al4V dépend des exigences spécifiques de l'application, telles que la géométrie de la pièce, les propriétés mécaniques et la finition de la surface.
Chaque méthode d'impression 3D a ses propres avantages et limites, et il est essentiel d'évaluer soigneusement ces facteurs avant de choisir la technique la plus appropriée.
Une manipulation et un stockage corrects de la poudre de Ti6Al4V sont essentiels pour garantir la qualité des pièces imprimées en 3D et minimiser les risques pour la sécurité.

La poudre Ti6Al4V reste un matériau précieux pour l'impression 3D de métaux, permettant la fabrication de composants de haute performance pour diverses industries. À mesure que les technologies d'impression 3D progressent, les applications de la poudre Ti6Al4V devraient encore s'étendre.

Spécifications de la poudre Ti6Al4V

Principales spécifications et normes pour la poudre Ti6Al4V :

Poudre Ti6Al4V Normes

Standard	Description
ASTM F2924	Fabrication additive Alliage Ti6Al4V
ASTM F3001	Spécifications de la poudre d'alliage de Ti atomisée au gaz pour l'AM
AMS 4954	Limites de composition de la poudre de Ti-6Al-4V pour la fabrication additive
ASTM B348	Spécifications des poudres de Ti et d'alliages de Ti
ASTM F1472	Alliage Ti6Al4V corroyé pour implants chirurgicaux

Ceux-ci définissent :

Gammes de composition chimique
Propriétés mécaniques requises
Méthode de production de poudres - atomisation par gaz inerte
Limites d'impuretés telles que O, N, C, Fe
Distribution de la taille des particules et morphologie
Méthodes d'essai pour vérifier la qualité des poudres

La poudre Ti6Al4V certifiée conforme à ces spécifications garantit des propriétés et des performances optimales pour différentes applications dans tous les secteurs.

Taille des particules de la poudre Ti6Al4V

Distribution de la taille des particules de la poudre Ti6Al4V

Taille des particules	Caractéristiques
15-45 microns	Gamme de tailles à usage général
45-100 microns	Optimisé pour la pulvérisation à froid
5-25 microns	Tailles plus fines utilisées dans les processus d'AM laser

Une poudre plus fine permet d'obtenir une meilleure résolution et une meilleure finition de la surface
Les poudres plus grossières conviennent aux méthodes à taux de dépôt élevé telles que la pulvérisation à froid.
Gamme de tailles adaptée en fonction de la méthode de production utilisée
Morphologie sphérique maintenue dans toute la gamme de tailles

Le contrôle de la distribution de la taille et de la morphologie des particules est essentiel pour obtenir une densité de tassement de la poudre élevée, une bonne fluidité et les propriétés de la pièce finale.

Ti6Al4V Poudre Densité apparente

Ti6Al4V Poudre Densité apparente

Densité apparente	Détails
Jusqu'à 60% de densité réelle	Pour une morphologie de poudre sphérique
2,6 - 3,0 g/cc	Amélioration avec une plus grande densité d'emballage

Une densité apparente plus élevée améliore la fluidité de la poudre et l'efficacité du remplissage des moules.
Des valeurs allant jusqu'à 65% sont possibles avec une poudre sphérique optimisée.
La densité apparente élevée minimise le temps de cycle de la presse

La maximisation de la densité apparente permet d'automatiser efficacement le pressage et le frittage de la poudre jusqu'à ce qu'elle atteigne sa pleine densité.

Méthode de production de la poudre Ti6Al4V

Production de poudre de Ti6Al4V

Équipement VIGA (atomisation par induction sous vide et gaz inerte)

L'équipement VIGA a un large éventail d'applications, principalement pour la production de matériaux en poudre à base de fer, de nickel, de cobalt, d'aluminium, de cuivre et d'autres alliages avancés de haute performance. Il est largement utilisé dans l'aérospatiale, la santé, l'outillage, l'automobile, la machinerie, l'électronique, les nouvelles énergies et d'autres domaines, et convient également à la fabrication additive (impression 3D), au dépôt par fusion, au revêtement laser, à la pulvérisation thermique, à la métallurgie des poudres, au pressage isostatique à chaud et à d'autres processus de fabrication avancés.

Méthode	Détails
Atomisation du gaz	Le gaz inerte à haute pression brise le flux d'alliage fondu en fines gouttelettes.
Fusion à l'arc sous vide	Matières premières de haute pureté raffinées et fondues sous vide
Refontes multiples	Améliore l'homogénéité chimique
Tamisage	Classifie la poudre en différentes fractions granulométriques

L'atomisation sous gaz inerte permet d'obtenir une poudre propre et sphérique.
Le traitement sous vide minimise les impuretés gazeuses
Les refontes multiples améliorent l'uniformité de la composition
Le post-traitement permet de contrôler la distribution de la taille des particules

Des méthodes automatisées combinées à un contrôle de qualité rigoureux permettent d'obtenir une poudre de Ti6Al4V fiable et constante, adaptée aux applications critiques.

Prix de la poudre Ti6Al4V

Prix de la poudre Ti6Al4V

Facteur	Impact sur le prix
Grade de pureté	Augmentation des prix pour une plus grande pureté
Taille des particules	Poudre ultrafine plus chère
Quantité commandée	Réduction de prix pour les commandes en gros
Méthode de production	L'utilisation de plusieurs refontes augmente les coûts
Emballage	Les bouteilles remplies d'argon coûtent plus cher
Délai d'exécution	Des délais de livraison plus courts augmentent le prix

Prix indicatifs

Ti6Al4V pour les applications médicales : $150-250 par kg
Ti6Al4V pour les applications industrielles : $100-150 par kg

Des prix nettement plus bas sont appliqués pour les commandes en vrac de l'ordre de plusieurs tonnes.

Met3DP Prix de la poudre Ti6Al4V :

Poudre de métal	Taille	Quantité	Prix/kg	Taille	Quantité	Prix/kg
TiAl6V4 gr.23	20-63μm	1KG	138	0-45μm	1KG	144
		10KG	109		10KG	124
		100KG	105		100KG	117

Fournisseurs de poudre de Ti6Al4V

Fournisseurs de poudre de Ti6Al4V

Entreprise	Localisation
AP&C	États-Unis, Canada
Additif pour charpentier	ÉTATS-UNIS
Met3DP	Chine
TLS Technik	Allemagne
Sandvik Osprey	ROYAUME-UNI
Tekna	Canada

Facteurs clés de sélection :

Gamme de degrés de pureté et de tailles de particules proposée
Qualité et constance de la poudre d'un lot à l'autre
Capacité de production et délais
Conformité aux normes médicales et aérospatiales
Niveaux de prix basés sur le volume des commandes
Expertise technique et assistance à la clientèle

Manipulation et stockage de la poudre Ti6Al4V

Manipulation de la poudre Ti6Al4V

Recommandation	Raison
Éviter l'inhalation	En raison du risque de lésions des tissus pulmonaires dues aux particules fines
Utiliser un masque de protection	Prévenir l'ingestion accidentelle
Manipuler dans des zones ventilées	Réduire la suspension des particules en suspension dans l'air
Veiller à ce qu'il n'y ait pas de sources d'inflammation	La poudre peut s'enflammer dans une atmosphère oxygénée
Respecter les protocoles antistatiques	Prévenir les incendies dus aux décharges d'électricité statique lors de la manipulation
Stocker les récipients scellés dans un endroit frais et sec	Prévenir l'accumulation d'humidité et la réactivité

Bien que la poudre de Ti6Al4V soit relativement inerte, il convient de prendre les précautions nécessaires lors de sa manipulation et de son stockage afin de préserver sa pureté.

Inspection et test de la poudre Ti6Al4V

Test de poudre Ti6Al4V

Test	Détails
Analyse chimique	La spectroscopie ICP a été utilisée pour vérifier la composition
Distribution de la taille des particules	La diffraction laser permet de déterminer la distribution des tailles
Densité apparente	Mesuré à l'aide d'un débitmètre à effet Hall conformément à la norme ASTM B212
Morphologie des poudres	Imagerie SEM pour vérifier la sphéricité des particules
Analyse du débit	Utilisation de l'entonnoir du débitmètre de Hall
Test de densité de prélèvement	Densité mesurée après tapotement mécanique de l'échantillon de poudre

Les essais permettent de s'assurer que la poudre répond aux spécifications requises en matière de composition chimique, de caractéristiques physiques, de morphologie, de densité et d'écoulement, conformément aux normes applicables.

Avantages et inconvénients de la poudre Ti6Al4V

Avantages de la poudre Ti6Al4V

Excellent rapport résistance/poids
Résistance élevée à la fatigue et à la rupture
Résistance exceptionnelle à la corrosion
Bonne ductilité et formabilité
Biocompatibilité élevée pour les utilisations médicales
Économique par rapport à d'autres alliages de titane

Limites de la poudre Ti6Al4V

Résistance modérée à l'oxydation à haute température
Résistance inférieure à celle de certains alliages de titane
La réactivité élevée nécessite une atmosphère de traitement inerte
Difficile à usiner à l'état entièrement fritté
Limites du soudage de l'alliage
Inquiétudes concernant la toxicité de l'élément vanadium

Comparaison avec les poudres Ti64 et Ti Grade 2

Ti6Al4V vs. Ti64 et poudre de grade 2

Paramètres	Ti6Al4V	Ti64	Ti Grade 2
Aluminium	6%	6%	–
Vanadium	4%	4%	–
La force	950-1050 MPa	950-1050 MPa	420-550 MPa
Ductilité	10-18%	10-18%	15-30%
Coût	Modéré	Modéré	Faible
Utilisations	Aérospatiale, médecine	Aérospatiale, automobile	Industriel, consommateurs

Ti6Al4V et Ti64 ont des propriétés pratiquement identiques.
Le Ti de grade 2 offre une meilleure ductilité mais une résistance moindre.
Ti6Al4V préféré pour les pièces structurelles critiques nécessitant une résistance élevée

FAQ sur la poudre Ti6Al4V

Q : Quelles sont les principales applications de la poudre de Ti6Al4V ?

R : Les principales applications comprennent les composants structurels aérospatiaux, les implants biomédicaux tels que les articulations de la hanche et du genou, les pièces automobiles telles que les soupapes et les bielles, les équipements de traitement chimique et les produits de consommation tels que les équipements sportifs et les boîtiers de montre.

Q : Pourquoi Ti6Al4V est-il l'alliage de titane le plus populaire ?

R : Ti6Al4V offre la meilleure combinaison possible de résistance élevée, de faible densité, de ténacité, de résistance à la corrosion, de biocompatibilité, de soudabilité et de coût modéré.

Q : Quelles sont les précautions à prendre lorsque l'on travaille avec de la poudre de Ti6Al4V ?

R : Les précautions recommandées comprennent l'utilisation d'un équipement de protection, la manipulation dans une atmosphère inerte, l'évitement des sources d'inflammation, le contrôle des charges statiques, l'utilisation d'outils ne produisant pas d'étincelles et le stockage des conteneurs scellés dans un endroit frais et sec.

Q : Comment le vanadium affecte-t-il les propriétés de l'alliage Ti6Al4V ?

R : Le vanadium agit comme un stabilisateur bêta qui améliore la maniabilité. Il contribue également au durcissement par précipitation qui confère à l'alliage sa solidité et sa résistance au fluage à haute température.

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