Ressources techniques

Formage

Pour le formage des plaques de titane, le formage à chaud est généralement préféré au formage à froid, même si cette deuxième technique est parfois utilisée. On utilise généralement quatre méthodes pour former les plaques de titane :

• Presse hydraulique
• Étirage
• Presse-plieuse
• Marteau-pilon

Le titane est plus facile à former et il offre des conditions de travail optimales à l’état de recuit.

Formage à la presse hydraulique

Le formage à la presse hydraulique à coussins en caoutchouc permet de fabriquer des pièces plates avec des bords profilés ou droits. Le travail à froid est particulièrement efficace s’il est réalisé en étapes parallèlement au traitement de recuit. Son efficacité est maximale lors du formage à froid à la presse hydraulique sous condition semi-finie, avec un calibrage à chaud des matrices et un formage final par fluage.

Les fissures ou courbures peuvent être éliminées pendant une étape de formage à chaud supplémentaire en utilisant un bord rétreint avec un renflement profilé spécialement conçu.

Le formage par fluage dans un four ou une machine de calibrage à chaud donne aux matrices les dimensions et les formes voulues. Normalement, 10-20 minutes à 538°C suffisent, mais le temps et la température pour le calibrage à chaud sont adaptés à chaque alliage de titane.

Emboutissage à la presse-plieuse

Avec un poinçon à embout arrondi et une matrice, le formage à la presse-plieuse permet de créer des angles, des sections en oméga et des rigoles ou sections en U. Pendant ce traitement, la plaque de métal est posée sur la matrice et l’angle est créé par pression sur la plaque au moyen du poinçon.

Formage par étirage

L’étirage permet de former des angles, des sections en oméga, des sections en Z et des rigoles ou sections en U. Pour cela, on bloque la section concernée avec des mâchoires crénelées, et on applique un effort jusqu’au début de la déformation plastique avant d’envelopper la section autour d’un moule positif. Ce traitement doit être réalisé avec le plus grand soin et à vitesse réduite pour obtenir les meilleurs résultats possibles.

Estampage au marteau-pilon

L’estampage au marteau-pilon peut être réalisé à température élevée ou à température ambiante. Le Kirksite, alliage à base de zinc, peut être utilisé avec des outils d’emboutissage et des matrices en creux pour fabriquer un petit nombre de pièces. Des inserts en acier doivent être utilisés pour les séries plus importantes. Avec l’estampage au marteau-pilon, un pièce finie, qui nécessite peu ou pas de travail manuel, peut être obtenue en chauffant la matrice à près de 150°C, afin d’éviter les surfaces de contact froides, avant de chauffer la pièce brute entre 425°C et 540°C pour une courte période. Pour finir, la pièce doit être frappée et rentrée dans la matrice.

Formage à chaud et formage à froid

Pendant le formage à chaud, la ductilité est accrue, les pressions de formage sont plus faibles et le retour élastique est réduit. Il est recommandé d’utiliser des matrices préchauffées pour empêcher le refroidissement. Une fois les pièces brutes de titane chauffées à leur température de déformation (généralement de 205-315°C pour des nuances de pureté commerciale et 425-705°C pour les nuances d’alliage), leur comportement change et devient plus proche de celui de l’acier inoxydable recuit 1/8 dur. En revanche, quand le titane de pureté commerciale est formé à froid, il agit plus comme de l’acier inoxydable 1/8 à 1/4 dur.

Recuit de détente

Le recuit de détente facilite le formage à froid quand plusieurs étapes de fabrication sont nécessaires pendant le processus de formage. Le traitement thermique permet de diminuer les tensions résiduelles une fois que toutes les procédures de formage sont achevées.