Le titane usiné au centième pour l'aéronautique
Du Ti-6Al-4V (Grade 5) au Grade 2 et au Grade 23 ELI, notre atelier en Chine usine le titane en 3, 4 et 5 axes avec des tolérances descendant à ±0,01 mm. Avances, vitesses, arrosage et outillage sont calibrés pour la faible conductivité thermique et l'écrouissage de l'alliage, deux contraintes qui ne pardonnent pas une gamme approximative. Chaque lot part avec son certificat matière EN 10204 3.1, un rapport de contrôle dimensionnel et des échantillons T1 validés avant série ; vers la France, l'expédition s'organise en DAP ou DDP, dédouanement et certificat d'origine compris.
Consultation GratuiteSous 24 h
Devis détaillé
±0,01 mm
Cotes critiques
Chine
Origine de fabrication
1 pièce
Quantité minimale
Matériaux
| Nuance | Propriétés | Applications Typiques |
|---|---|---|
| Titane Grade 5 (Ti-6Al-4V) | 950 MPa en traction et 880 MPa à la limite élastique pour seulement 4,43 g/cm³ : le meilleur compromis résistance/masse de la famille, biocompatible et inoxydable. C'est l'alliage aéronautique de référence. | Ferrures d'aéronef, supports structurels, composants de turbine, pièces de compétition, implants médicaux |
| Titane Grade 2 (titane commercialement pur) | 344 MPa en traction. Non allié, il mise tout sur la tenue à la corrosion, une formabilité et une soudabilité remarquables, au prix d'une résistance mécanique plus modeste. | Équipements de génie chimique, échangeurs thermiques, quincaillerie marine, corps d'appareils médicaux |
| Titane Grade 23 (Ti-6Al-4V ELI) | 860 MPa en traction. Version à très basse teneur en interstitiels du Grade 5, il gagne en ténacité à la rupture et en biocompatibilité, ce qui le destine aux usages les plus exigeants. | Implants chirurgicaux, dispositifs orthopédiques, pièces de structure aéronautique critiques |
| Titane Grade 7 (Ti-0,15Pd) | 345 MPa en traction. Un Grade 2 dopé au palladium qui résiste nettement mieux aux acides réducteurs et aux milieux chlorés agressifs. | Traitement chimique, manutention d'acides, tubes d'échangeurs, matériel de dessalement |
Paramètres du Processus
| Paramètre | Plage Standard |
|---|---|
| Type d'usinage | Fraisage 3, 4 et 5 axes, tournage CNC, fraisage-tournage |
| Tolérance sur cotes critiques | ±0,01 à ±0,02 mm, relevées sur machine à mesurer tridimensionnelle (CMM) |
| Tolérance courante | ±0,05 mm sur les cotes générales |
| Rugosité brute d'usinage | Ra 0,8 à 1,6 μm |
| Rugosité après passes de finition | Ra 0,2 à 0,4 μm |
| Encombrement maximal en fraisage | 800 × 500 × 400 mm en 3 axes ; Ø600 × 400 mm en 5 axes |
| Encombrement maximal en tournage | Ø300 × 600 mm |
| Épaisseur de paroi minimale | 0,5 mm (aluminium), 0,8 mm (acier), 0,6 mm (laiton) |
| Filetages | M1,6 à M24, profils normalisés et sur mesure |
| Délai prototype | 3 à 5 jours ouvrés |
| Délai de série | 7 à 20 jours ouvrés selon la quantité |
Finitions de Surface
Brut d'usinage soigné
État de surface propre directement sorti d'outil, Ra 0,8 à 1,6 μm. Convient aux faces fonctionnelles et aux formes internes qui n'exigent pas d'aspect particulier.
Microbillage
Mat uniforme (Ra 1,6 à 3,2 μm) qui estompe les traces d'outil et prépare l'accroche d'un éventuel revêtement.
Polissage miroir ou satiné
Polissage mécanique jusqu'à Ra ≤ 0,1 μm en miroir, ou Ra 0,4 à 0,8 μm en satiné, pour faces visibles, optiques et implants.
Passivation
Bain acide qui élimine le fer libre, nettoie la surface et renforce la couche d'oxyde naturelle, pour une meilleure tenue à la corrosion.
Anodisation (oxyde ou teinte)
Croissance électrolytique d'oxyde à visée décorative et barrière thermique mince. Procédé distinct de l'anodisation de l'aluminium, dont les teintes et l'épaisseur restent limitées par le bain.
Thermolaquage
Revêtement polyester ou époxy de 60 à 120 μm, teinte RAL ou Pantone, bonne résistance aux intempéries et aux rayures.
Nickel chimique / DLC
Couche dure uniforme (HRC 48 à 55) ou carbone amorphe de type diamant, contre l'usure et le grippage des portées et des faces d'étanchéité.
Conception pour la Fabrication (DFM)
- Transmettre un STEP ou un IGES : le rapport DFM gratuit revient sous 24 h, avant tout chiffrage
- Concevoir des sections rigides : le titane s'écrouit sous la coupe, et une paroi trop mince se dérobe en gripant l'outil
- Prévoir des congés internes d'au moins 1,5 à 2 fois le rayon de l'outil, soit 3 à 4 mm pour une fraise de rayon 2 mm : on limite l'arc d'engagement et l'échauffement dans les angles
- Privilégier le fraisage en avalant et des plaquettes carbure à arête vive et angle de coupe positif pour contenir la température
- Arroser abondamment à haute pression : la conductivité thermique du titane est faible et la chaleur reste concentrée au droit de l'arête
- Regrouper les opérations en 4 ou 5 axes pour tailler les cotes critiques en un seul bridage et maîtriser la position vraie
- Réserver les tolérances serrées aux seules faces fonctionnelles : ailleurs, elles allongent le cycle sans gain réel
- Valider d'abord un prototype, puis figer la gamme d'usinage avant de lancer la série
Outillage et Capacité
| Type | Délai de Livraison | Adapté À |
|---|---|---|
| Prototypage CNC | 3 à 5 jours | 1 à 100 pièces, validation de conception et essais fonctionnels |
| Montages rapides en aluminium | 2 à 3 semaines | 100 à 1 000 pièces, production de transition avec bridages dédiés |
| Usinage de série (montages acier) | 4 à 6 semaines | 1 000 pièces et plus, grande série aux reprises répétables |
Assurance Qualité
- À réception, chaque barre de titane est rapprochée de son certificat de laminage (analyse chimique, traction, dureté) avant toute mise en machine
- Contrôle de première pièce (FAI) sur CMM, avec rapport dimensionnel complet joint à l'expédition
- Contrôles en cours de gamme aux opérations critiques, pour corriger une dérive avant qu'elle ne touche plusieurs pièces
- Mesure de la rugosité au profilomètre au regard de la valeur Ra spécifiée au plan
- Instrumentation étalonnée (micromètres, pieds à coulisse, comparateurs, calibres d'alésage et de filetage) selon un planning de vérification fixe
- Étude de capabilité sur les cotes critiques des commandes de série
- Contrôle visuel des bavures, marques d'outil et états d'arêtes selon le cahier des charges client
- Chaque lot part avec son rapport dimensionnel CMM et son certificat matière EN 10204 3.1 ; les enregistrements sont archivés pour la traçabilité et SGS, Bureau Veritas ou TÜV peut contre-signer le dossier sur demande
- Maîtrise statistique des procédés (SPC) sur les cotes critiques, avec relevés disponibles sur simple demande
Applications
- Aéronautique : ferrures de fuselage, supports structurels, bâtis-moteurs, corps d'actionneurs, visserie
- Médical : instruments chirurgicaux, composants d'implants, dispositifs orthopédiques, équipements de diagnostic
- Compétition automobile : triangles de suspension, supports allégés, éléments de structure à haute résistance massique
- Marine et offshore : arbres d'hélice, carters de sonar, quincaillerie exposée à l'eau de mer
- Génie chimique : pièces de réacteurs, éléments d'échangeurs, corps de pompes pour fluides corrosifs
- Défense : montures d'optique, composants d'armement, quincaillerie de véhicules
- Industrie : visserie à haute résistance, accouplements, biellettes de précision
- Toute pièce sur mesure où le rapport résistance/masse prime, du prototype à la série
Pourquoi Choisir FHY Precision
Une gamme de coupe dédiée au titane : avances, vitesses, arrosage et outils choisis pour sa chaleur et son écrouissage, et non recyclés de l'aluminium
±0,01 mm sur les cotes critiques, relevés en CMM à 0,001 mm de résolution et suivis en SPC
Le 5 axes taille les géométries aéronautiques en peu de reprises, ce qui sécurise la position vraie de pièces de forte valeur
Matière tracée de bout en bout : chaque lot arrive avec son certificat de laminage, contrôlé dès la réception
Un prototype en 3 à 5 jours, sans frais d'outillage, pour valider avant tout engagement de volume
Usinage, finition (passivation, polissage, revêtement) et contrôle pilotés par la même équipe, sans transfert de dossier entre ateliers
Le rapport DFM gratuit sous 24 h passe en revue gestion thermique, rigidité et tolérances dès réception du STEP
Notre site en Chine livre vers la France en DAP ou DDP, dédouanement et certificat d'origine pris en charge, au tarif d'atelier et sans intermédiaire
Questions Fréquentes
1. Quelles nuances de titane usinez-vous ?
Le Ti-6Al-4V (Grade 5), alliage aéronautique dominant, arrive en tête ; viennent ensuite le Grade 2 commercialement pur pour la corrosion, le Grade 23 (Ti-6Al-4V ELI) pour les implants et le Grade 7 (Ti-0,15Pd) pour les milieux chimiques agressifs. Les Grades 1, 4 et 9 se sourcent sur demande. Chaque lot est réceptionné avec un certificat matière EN 10204 3.1 documentant analyse chimique et caractéristiques mécaniques.
2. Pourquoi le titane est-il réputé difficile, et comment procédez-vous ?
Sa conductivité thermique est faible, si bien que la chaleur stagne dans la zone de coupe au lieu d'être évacuée par le copeau, et il durcit par écrouissage sous l'outil. Nous opposons à cela des plaquettes carbure vives à coupe positive, des bridages très rigides, le fraisage en avalant, des congés internes larges et un arrosage abondant à haute pression. On obtient ainsi une durée de vie d'outil régulière, des cotes tenues et un bel état de surface, y compris sur parois minces.
3. Quelles tolérances tenez-vous sur pièces en titane ?
La tolérance courante d'usinage est de ±0,05 mm ; sur les cotes critiques nous tenons régulièrement ±0,01 à ±0,02 mm, vérifiés en CMM à 0,001 mm de résolution. Les tolérances géométriques (planéité, parallélisme, perpendicularité, concentricité) sont maintenues à 0,02 mm, avec études de capabilité sur les cotes critiques de série.
4. Disposez-vous du 5 axes pour les pièces aéronautiques complexes ?
Oui. Nos centres 4 et 5 axes sont taillés pour la géométrie du titane aéronautique : contre-dépouilles, angles composés, surfaces gauches et formes de type roue à aubes. En réduisant le nombre de reprises, on améliore la position vraie et on écarte le risque de désalignement sur des pièces dont la matière coûte cher.
5. Quelle est votre quantité minimale de commande ?
Une seule pièce. Le titane étant onéreux, notre logique « prototype d'abord » vous laisse vérifier l'encombrement, la fonction et le budget sur un exemplaire avant d'envisager un volume. Les séries montent ensuite à plusieurs milliers de pièces avec montages dédiés.
6. Quels délais pour l'usinage CNC du titane ?
Comptez 3 à 5 jours ouvrés pour un prototype et 7 à 20 jours ouvrés pour une série, selon la quantité, la complexité et la finition. Le 5 axes et les parois minces tirent vers le haut de la fourchette. Chaque devis confirme des échéances datées par écrit.
7. Quels états de surface conviennent au titane ?
Le plus souvent un brut d'usinage (Ra 0,8 à 1,6 μm) ou un microbillage mat ; le polissage miroir (Ra ≤ 0,1 μm) s'impose pour les implants et les faces visibles. La passivation renforce la tenue à la corrosion, l'anodisation apporte une teinte décorative et les revêtements durs (nickel chimique, DLC) protègent les surfaces de glissement.
8. Usinez-vous à partir de plans 2D sans fichier 3D ?
Oui, à partir de plans PDF, DXF ou DWG, ou d'une pièce physique. Dans ce dernier cas, une rétro-conception par numérisation CMM recrée un modèle 3D fidèle ; la participation demandée est modique et portée en crédit sur votre commande de série.
9. Comment garantissez-vous la qualité et la traçabilité de la matière ?
Toute la matière arrive accompagnée d'un certificat EN 10204 3.1 (chimie, traction, limite élastique, dureté), contrôlé à réception puis joint à l'expédition. La traçabilité est tenue au numéro de coulée et de lot, et des rapports d'essais complémentaires sont fournis sur demande.
10. Signez-vous un NDA pour protéger ma conception ?
Oui, systématiquement avant d'ouvrir le moindre fichier. Nous travaillons pour l'aéronautique, la défense, le médical et l'électronique, où la propriété intellectuelle est sensible : l'accès aux plans est limité à l'équipe projet et aucune pièce n'est présentée sans autorisation écrite.
11. Livrez-vous des pièces en titane en France ?
Oui. Les petites séries partent en express (3 à 7 jours ouvrés), les volumes en fret aérien ou maritime (2 à 6 semaines) en Incoterms DAP ou DDP. Facture commerciale, liste de colisage, certificat d'origine et dédouanement sont préparés par nos soins ; les pièces voyagent sous protection anticorrosion. Un rapport de contrôle dimensionnel accompagne chaque envoi.
12. Comment le prix d'une pièce en titane est-il établi ?
Le devis ventile séparément la matière, le temps machine, la finition et le contrôle. Sur le titane, les avances réduites, les passes multipliées et les changements d'outil fréquents pèsent plus lourd que sur l'aluminium ou l'acier : ce sont donc la complexité, la finesse des parois et le niveau de tolérance qui pilotent le coût. Nous retournons un chiffrage poste par poste sous 24 h ; prototyper 1 à 10 pièces reste abordable et le réglage s'amortit sur la série.
13. Quand le surcoût du titane se justifie-t-il face à l'aluminium ou à l'inox ?
Quand il faut simultanément résistance élevée, faible masse et tenue à la corrosion, combinaison qu'aucun autre métal ne réunit : structures aéronautiques critiques en masse, exposition à l'eau salée ou aux acides, implants, pièces en service continu au-delà de 300 °C. Si une seule propriété suffit, les alternatives gagnent souvent, aluminium 7075-T6 pour la masse seule, inox 316 pour la corrosion seule, acier 4340 pour la résistance seule, à 60 à 90 % de moins. Le DFM vous dira franchement si une substitution convient.
14. Le titane peut-il être soudé après usinage ?
Oui, en TIG, laser ou faisceau d'électrons, mais la discipline est stricte : la protection par gaz inerte doit couvrir le bain et l'envers jusqu'à refroidissement sous environ 500 °C, car le titane chaud absorbe oxygène et azote et devient fragile. La maîtrise de la contamination compte autant que l'arc : une brosse ayant servi sur l'acier condamne une soudure. Si votre assemblage demande une soudure, nous usinons les chanfreins aux règles de l'art et nous coordonnons avec un soudeur qualifié.
15. Quels documents demander avec des pièces en titane usinées ?
Un dossier raisonnable réunit le certificat matière EN 10204 3.1 avec coulée et lot, un rapport de contrôle dimensionnel établi contre votre plan, les relevés CMM des cotes critiques, un rapport de première pièce (FAI) pour toute nouvelle référence et les relevés de rugosité. Le médical et l'aéronautique peuvent exiger en plus les enregistrements de procédé (outillage, méthodes de contrôle). Mieux vaut cadrer ce périmètre au devis que découvrir un manque au lancement.
16. Le titane convient-il aux implants et aux instruments chirurgicaux ?
Oui : le Grade 5 et le Grade 2 commercialement pur sont des matériaux éprouvés, biocompatibles, stables dans les fluides corporels et légers. Au-delà de la nuance, l'enjeu est l'état de surface et la propreté : un composant d'implant exige une rugosité maîtrisée, aucun résidu de coupe incrusté et un nettoyage documenté. Nous usinons instruments et prototypes d'implants, et cadrons ces exigences dès le devis.