Etrier de frein en titane en impression 3D

Très belle pièce qui démontre son efficacité sur le film du test, mais un vrai nid à merde sur une auto GT qui ne sera pas inspectée , entretenue comme une machine de course. D'accord il y a une évidente recherche de poids mais Brembo en alu doit faire aussi bien, l'alu en impression 3D ne convient peut être pas en résistance?
Dan

Le titane est plus léger que l'alu. Ceci justifie peut-être cela ?

Moins dense que l'alu je ne crois pas (4,4 à 4,5 contre 2,7 à 2,8).
Généralement plus résistant à taille égale.
"titane" TA 6 V limite élastique 870 MPa
"alu Fortal" 7075 T6 : 475 MPa

Merci pour ces précisions.

Je n'aurais pas parié là-dessus.

C'est bon aussi de regarder deux fois la vidéo Philippe

Et Bugatti n'est pas une marque monégasque de nos jours ?
Le coup du titane, c'est assez piégeux côté densité. De plus, comme les autres métaux il a des résistances éminemment variables selon la qualité. Je crois que le TA6 évoqué par Ed est pas loin d'être le top.

C'est comme la densité pour l'aluminium et le marbre, qui l'eût cru...

MacPepR a écrit:

Et Bugatti n'est pas une marque monégasque de nos jours ?

Elle appartient au groupe VAG qui fabrique et commercialise les Audi, Bentley, Bugatti, Lamborghini, Porsche, SEAT, Škoda, Volkswagen, Scania, MAN.. et Ducati !

Le titane lui-même, s'il est pur c'est quasi impossible à usiner.
En construction mécanique, on ne l'utilise qu'allié (comme d'ailleurs l'aluminium, l'acier, le cuivre, ...).

Dans la page dont tu citais le lien, il est d'ailleurs précisé :
"This is because it is basically impossible to mill/forge titanium parts from blocks of the compound – Ti6AI4V in this case – which limits what pieces you can create from the alloy."

La pièce a nécessité 45h de "fonderie" avec 4 têtes laser de 400W unitaire + 11 heures d'usinage de finition sur machine 5 axes après traitement thermique, je vous laisse imaginer un ordre du prix de fabrication, la poudre de Ti même si loin d'être donnée, ne doit pas peser lourd sur la note. Bon, sur une BUG on ne rechigne pas sur le prix, et puis il s'agit sans doute d'un proto pour préparer un éventuel futur, à moins que le freinage à contre -courant des prochaines Bug électriques rendent ce système obsolète?
Dan

Heu Noel , tu doit confondre je crois , le grade 1 et 2 sont très facile à usiner et sont considérés comme pur , cet à dire non alliés

le grade 2  par exemple ,  est celui que l'on utilise pour les échappements , que ce soit les tubes , les silencieux  etc ... , il n'a certes pas les caractéristique mécaniques  de ces confrères alliés , mais reste très robuste tout de même .

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Trouvé sur un site qui vend du titane :
T35 Grade 1 Rm 240 MPa
T40 Grade 2 Rm 345 MPa
T50 Grade 3 Rm 450 MPa
T60 Grade 4 Rm 550 MPa
TA6V Grade 5 Rm 895 MPa

fd-racing a écrit:

Heu Noel ,  tu doit confondre je crois , le grade 1 et 2 sont très facile à usiner et sont considérés comme pur , cet à dire non alliés

le grade 2  par exemple ,  est celui que l'on utilise pour les échappements , que ce soit les tubes , les silencieux  etc ... , il n'a certes pas les caractéristique mécaniques  de ces confrères alliés , mais reste très robuste tout de même .

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Merci à vous deux pour ces précisions.

Les alliages de titane se forgent très bien, Aubert Duval fait çà pour vous, et d'autres aussi. L'usinage idem, bielles, pièces d'aviation, turbines, de structure aéro: trains d'atterrissage, couples de fuselage aero militaire......etc pièces pour la chimie, l'industrie sidérurgique, que sais-je, car il résiste très bien à de nombreux agents corrosifs ce bougre de Ti, on en incorpore même dans certains aciers inox.
Dan

Et aussi pour la chirurgie réparatrice (ex.: rotule de tête de fémur, entre autres).
A noter aussi que les fibres de carbone sont utilisées pour la réparation de ligaments (le carbone étant un matériau organique, l'organisme "s'en sert" comme base de reconstruction, et finit par l'assimiler ).

Comme on le voit, le rapport masse/solidité du titane n'est pas à tomber par terre. En revanche, on le trouve pour faire des pièces soumises à fortes contraintes comme les turbines. Outre ses qualités de résistances aux agents chimiques, il ne conserverait pas ses caractéristiques à chaud ? Par exemple ...

MacPepR a écrit:

Comme on le voit, le rapport masse/solidité du titane n'est pas à tomber par terre. En revanche, on le trouve pour faire des pièces soumises à fortes contraintes comme les turbines. Outre ses qualités de résistances aux agents chimiques, il ne conserverait pas ses caractéristiques à chaud ? Par exemple ...

Si bien sûr, les soupapes des moteurs racing sont généralement en alliages Ti. Pour les résistances, de bonnes nuances atteignent les 1000 Mpa de limite élastique avec des taux d'allongement de 7 à 10%, soit l'équivalent des très bons aciers , ils tiennent bien la comparaison avec les alliages d'alu. Par contre le Ti conduit mal la chaleur comparé aux alus et dans les freins c'est un avantage, calories concentrées sur le disque et les plaquettes et sauvegarde du liquide, plus bonne stabilité dimensionnelle.
Dan

En gros finalement, c'est comme l'acier. Il y a presque du titane à ferrer les ânes d'un côté et des nuances alliées aux caractéristiques bien différentes.
Du coup, quid des propriétés mécaniques du titane imprimé 3D ?

C'est une bonne question, quel type d'alliage est utilisé dans l'impression 3D ? , et surtout quel est la nature du lien moléculaire de ce procédé , car cela change tout .

qui plus est il semble à première vue que cette impression 3D soit faite sous air ambiant ( ça reste à confirmer) , le titane lui réagit très mal à l'oxygène à partir de 1200 ° , sachant que son point de fusion est à 1670 ° , cela pose quelques questions sur ce procédé , est ce vraiment du titane (majoritaire ) , ou est ce plutôt un alliage d'un autre métal à base de titane , du TiAl par exemple

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fd-racing a écrit:

C'est une bonne question, quel type d'alliage est utilisé dans l'impression 3D ? , et surtout quel est la nature du lien moléculaire de ce procédé , car cela change tout .

qui plus est il semble à première vue que cette impression 3D  soit faite sous air ambiant ( ça reste à confirmer) , le titane lui réagit très mal à l'oxygène à partir de 1200 ° , sachant que son point de fusion est à 1670 ° , cela pose quelques questions sur ce procédé , est ce vraiment du titane (majoritaire )  , ou est ce plutôt un alliage d'un autre métal à base de titane , du TiAl par exemple  

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Il y a un flux de gaz non oxydant à l'endroit de la fusion/frittage. Fait quelque recherche et tu trouvera vite des réponses. Généralement, il utilise la matière la plus approprié pour la fonction(caractéristique mécanique) de la pièce et l'adapte à la technologie d'impression. Un peu comme les aciers à usinabilité amélioré, équivalent mécaniquement à la matière de référence(determiné par la fonction de la pièce) mais avec certains éléments d'addition qui "adapté au parc machine/outillage/lubrification de l'usine" permet de faire de substantiel économie sur le coût de la partie usinage de pièce(valable sur de la grande série).
Par exemple, le vilo d'un modèle de moteur aura une nuance différente selon l'usine où il sera fabriqué.

Et un changement de gaz ou de pourcentage de gaz en fonction des zones à fusionner ???

j'imagine que la qualité de la fusion doit/peut être différente sur une soie, un palier ou une masse d'équilibrage ?

Vivien57 a écrit:

Il y a un flux de gaz non oxydant à l'endroit de la fusion/frittage. Fait quelque recherche et tu trouvera vite des réponses.

Vivien57 , j'ai écrit , "ça reste à confirmer" , ça veut dire quoi pour toi ??


bha ça veut dire que en l’absence de preuves , toi moi et beaucoup d'autres ont ne sait pas  

perso le titane je l'ai et je le travaille en soudure ( fusion ) et je peut t'assurer que c'est loin d'être aussi simple , j’imagine que tu a une longue experience en la matière pour tes affirmations ? .

et que peut être a tu la formule chimique du "métal" employé et la procédure exacte de l'exemple dans la vidéo , auquel cas tu peut nous en dire plus


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Noël a écrit:

Et aussi pour la chirurgie réparatrice (ex.: rotule de tête de fémur, entre autres).
A noter aussi que les fibres de carbone sont utilisées pour la réparation de ligaments (le carbone étant un matériau organique, l'organisme "s'en sert" comme base de reconstruction, et finit par l'assimiler ).

C'est surtout la prothèse fémorale (qui supporte la rotule) qui est en titane (TA6V), ainsi que la cupule qui se loge dans le bassin (ou sans, rotule directement dans le cartilage c'est aussi possible), dans laquelle le chir vient placer la partie femelle de la rotule, si je puis dire... les parties frottantes sont au pire en simple plastoc, voir peut être en céramique, mais à l'époque il y avait eu quelques loupés et la céramique n'était plus trop en odeur de sainteté au sein du ministère de la santé...
je ne sais plus si les têtes de rotules sont en titane ou autres inox... mais du point de vie mercantile (version gagne petit, ils sont forts pour ça aussi dans le domaine) je parierai sur l'inox...
Et ça le fait aussi pour le genou, l'épaule, le coude... forgé de base et usiné ensuite. 1 fois, j'ai bien vu un demi bassin taillé directement dans la masse (de TA6V), un proto, et là je me suis demandé si le chir ne se prenait pas pour Dieu...

Et oui les forgeurs Haut-Marnais, entre Saint Dizier et Chaumont, savent taper du brut de pale de réacteur comme du brut de prothèse... et depuis une 40aine d'années voir plus, mais j'étais encore dans le bac a sable a l'époque...

J'ai quitté ce petit monde il y a une 20aine d'année, et là tu ne scotches pour les fibres de Carbone, mais c'est bien vrai que les fibres organiques, ca s'assimile très bien !

Mouais, mais bof quand même, ça reste petit joueur tout ça, je voudrais bien voir un toqué se taper du laser 3D sur du Magnésium... ca reste bien dans le niveau du topic ça ! Qui relève ?

Pour être un peu plus basique et sérieux, grosso moldo, on part quelque soit le procédé de fab, de ferraille ou minerai a éclaircir dans un haut fourneau, pour ensuite couler et laminer en Blum ou demi Blum, pour ensuite être repris en semi fini (feuillards, barres...)., et je passe les détails, ce n'est que du global.

Ensuite arrive ou l'usinage direct, ou ici pour le topic, la réduction en poudre, puis l'application en laser 3D ou pour du frittage (mais a matériau spécifique, retraité lors de la réduction en poudre).
ou le moulage et usinage, et autre procédé. ou Patin couffin...

En gros, le Laser 3D nécessite les mêmes mise en oeuvre de matière que d'autre procédé (plus ou moins le même je suppose que le frittage, que je pratique au boulot, mais je ne connais pas "le fond" de l'impression métal).
Il ne semble pas apporter de gain potentiel de pognon sur la mise en oeuvre de la matière, et nécessite quand même des procédés (4 lasers, style soudage, avec 4 têtes SCAN et 4 robots de positionnement, ainsi que la maîtrise informatique derrière ) plutôt coûteux pour sortir une belle, certes, mais pauvre pince de frein auto.... et je ne parle même pas de tout le toutim qui reste derrière une vraie conception de procédé de fab.

Donc, le pognon à l'heure actuelle dirigeant toujours, et quand même un peu, le monde (industriel tout du moins) je vois mal une application, qui sera forcément au moins aussi coûteuse que celles qui l'ont précédées, révolutionner l'industrie, ni aujourd'hui ni demain, sur la base de simple gain de poids et coût matière.
Si tel était le cas, ce serait déjà fait, depuis le temps que "ceux qui savent" en parlent...

Ok pour du prototypage, pour des toutes petites séries sur des pièces à très forte valeur ajoutée, mais au delà, ça reste loin loin loin.
Tiens, et pour le fun et pour ne pas parler dans le vide, semaine prochaine je vais lancer une consult en 3D laser en pays asia low cost, en partant d'un produit connu en fritté et autre, et je vous ferai le comparo. Si cela intéresse quelqu'un... au moins ce sera du factuel ça

Rudg

Ah bien sûr que c'est intéressant.