Pièces en titane pour automobiles
Wstitanium s'engage à fournir des solutions de pièces en titane personnalisées de haute qualité aux constructeurs automobiles mondiaux, telles que des moteurs, des châssis, des systèmes d'échappement, etc.
- ISO 9001: 2016 Certified
- ISO 13485: 2015 Certified
- Assistance technique 24h/7 et XNUMXj/XNUMX
- Tolérance serrée : +/- 0.005 mm
Usinage CNC de pièces en titane pour automobiles
Soudage de tuyaux d'échappement automobiles en titane
Fabricant de pièces automobiles en titane
Le titane et ses alliages connaissent un succès croissant dans l'industrie automobile grâce à leurs excellentes propriétés, des voitures de course haut de gamme aux voitures de luxe. Wstitanium s'engage à fournir des solutions de pièces en titane personnalisées et de haute qualité aux constructeurs automobiles mondiaux, notamment pour les moteurs, les châssis et les systèmes d'échappement.
Avantages des pièces automobiles en titane
Le titane et ses alliages présentent un fort potentiel d'application dans l'automobile grâce à leur faible densité, leur grande résistance, leur excellente résistance à la corrosion, leurs bonnes performances à haute température et à la fatigue. Des soupapes, ressorts de soupapes, bielles et vilebrequins du moteur aux bras oscillants, bras de suspension et demi-arbres du châssis, en passant par les collecteurs et tuyaux d'échappement, les boulons et écrous de la carrosserie et ses pièces structurelles, le titane est utilisé dans de nombreux composants clés de l'automobile.
Rapport résistance/poids élevé
La résistance du titane est comparable à celle de l'acier, mais sa densité n'est que de 60 %. Sa résistance à la traction peut atteindre 900 à 1100 XNUMX MPa. L'utilisation d'alliages de titane dans les vilebrequins, les bielles et autres pièces des moteurs automobiles permet de réduire considérablement le poids des pièces.
Bonne performance
L'alliage de titane conserve de bonnes propriétés mécaniques à haute température. Son utilisation dans les soupapes de moteur et les turbocompresseurs permet d'éviter efficacement la dégradation des performances due aux températures élevées.
Excellente résistance à la corrosion
L'excellente résistance à la corrosion du titane lui permet de résister à l'érosion causée par divers produits chimiques, notamment les gaz d'échappement des automobiles. L'utilisation d'alliages de titane dans les systèmes d'échappement et les composants de châssis automobiles peut considérablement prolonger la durée de vie de ces composants.
Resistance à la fatigue
Le titane présente d'excellentes performances en fatigue et peut supporter des millions de charges alternées sans se rompre. Il est utilisé dans les composants en titane tels que les systèmes de suspension et de transmission pour améliorer efficacement la durée de vie et la sécurité.
Cas d'application des pièces en titane dans l'automobile
Le titane était à l'origine utilisé dans les voitures de course haut de gamme et les voitures de sport de luxe. Ces véhicules, en quête de performances extrêmes, sont prêts à payer un prix élevé pour le titane, un matériau haute performance. Par exemple, en Formule 1 (FXNUMX), les alliages de titane sont largement utilisés dans les composants clés des moteurs. Grâce aux progrès constants de la technologie des matériaux, l'utilisation du titane et de ses alliages dans les voitures particulières et les véhicules utilitaires a progressivement augmenté.
Valve
Les soupapes contrôlent l'admission et l'échappement du moteur et doivent être ouvertes et fermées fréquemment. Les soupapes en alliage de titane permettent de réduire le poids de 30 à 50 %. Certains modèles de marques comme Ferrari et Lamborghini utilisent couramment des soupapes en alliage de titane. Ces soupapes permettent au moteur d'atteindre facilement un régime plus élevé et de développer une puissance accrue.
Ressorts de soupape
La fonction principale du ressort de soupape est d'empêcher les fuites d'air et de fournir une force élastique pour le retour de la soupape. Les moteurs hautes performances de la série AMG de Mercedes-Benz utilisent des ressorts de soupape en alliage de titane. Ces moteurs fonctionnent sous forte charge et à haut régime. Les ressorts de soupape en alliage de titane assurent une ouverture et une fermeture normales de la soupape.
Bielle
La bielle est un élément clé du moteur : elle convertit le mouvement alternatif du piston en mouvement de rotation du vilebrequin. Les bielles en alliage de titane permettent de réduire la consommation de carburant de 5 à 10 % et d'augmenter la puissance de 8 à 12 %. Par exemple, les bielles en alliage de titane sont standard sur les moteurs de Formule 1.
vilebrequin
Le vilebrequin est soumis à des charges complexes de flexion, de torsion et d'impact pendant son fonctionnement, et est également affecté par les températures élevées et les conditions de lubrification. La résistance élevée et les bonnes performances en fatigue de l'alliage de titane lui permettent de supporter des charges plus importantes et de réduire le risque de rupture par fatigue. Rolls-Royce, par exemple, utilise un vilebrequin en alliage de titane.
Tuyau d'échappement
Le tuyau d'échappement en alliage de titane, résistant aux hautes températures et à la corrosion, assure une bonne performance à haute température et dans les gaz corrosifs pendant longtemps, et résiste à la rouille et aux dommages. Par exemple, les motos Ducati utilisent largement des tuyaux d'échappement en alliage de titane.
Boulons et écrous
Les boulons et écrous en alliage de titane réduisent considérablement le poids tout en garantissant la solidité des assemblages. Ils résistent à la rouille et au desserrage dans les environnements humides et corrosifs. Par exemple, certains modèles Tesla utilisent des boulons et écrous en alliage de titane.
Technologie de fabrication de pièces automobiles en titane
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Casting
La fonderie à cire perdue est une technologie permettant de fabriquer des pièces de formes complexes présentant une grande précision dimensionnelle (jusqu'à ±0.1 – ±0.2 mm) et une bonne qualité de surface (rugosité Ra jusqu'à 3.2 – 6.3 μm), telles que les blocs moteurs et les culasses. Relativement économique, la fonderie au sable convient à la production de pièces en titane de grandes dimensions et de formes relativement simples. La tolérance dimensionnelle est généralement de ±0.5 – ±1.5 mm, et la rugosité Ra est de 12.5 – 50 μm.
Forger
Le forgeage à chaud est un forgeage réalisé à une température supérieure à la température de recristallisation de l'alliage de titane (généralement 850 à 1050 °C). On distingue le forgeage libre et le matriçage. Le matriçage libre est adapté à la fabrication de prototypes et de petites séries de pièces en titane. Le matriçage consiste à introduire l'ébauche dans une cavité de moule spécifique, à la remplir sous pression et à obtenir une pièce forgée de forme identique à celle du moule.
Le forgeage à chaud est un procédé de forgeage réalisé à une température inférieure à la température de recristallisation et supérieure à la température ambiante (généralement 400 à 800 °C). Ce procédé exige des moules très exigeants, ainsi que des matériaux et des mesures de lubrification spécifiques pour garantir leur durée de vie et la qualité des pièces forgées. Il convient à la fabrication de pièces en titane de petite et moyenne taille exigeant une précision dimensionnelle et une qualité de surface élevées, telles que les soupapes de moteur, les bielles, etc.
Usinage CNC
L'usinage CNC nécessite le choix d'outils, de paramètres géométriques et de paramètres de coupe appropriés. Les matériaux d'outils courants sont le carbure cémenté, la céramique et le nitrure de bore cubique (CBN). Utilisez un angle de coupe plus faible (-5° à 5°) et un angle de dos plus important (8° à 12°) pour améliorer la résistance de l'arête de coupe et réduire l'usure de l'outil ; l'angle d'inclinaison de la lame est généralement compris entre –5° et 0°. Le choix des paramètres de coupe repose sur une faible vitesse de coupe, une avance importante et une faible profondeur de coupe. En général, la vitesse de coupe est de 30 à 80 m/min, l'avance de 0.1 à 0.3 mm/tr et la profondeur de coupe de 0.5 à 2 mm. Dans le même temps, utilisez pleinement le liquide de coupe pour assurer le refroidissement et la lubrification.
Rectification CNC
La rectification est utilisée pour améliorer la précision dimensionnelle et la qualité de surface des pièces en titane. L'abrasif de la meule est généralement du carbure de silicium (SiC) ou du nitrure de bore cubique (CBN), et le liant peut être de la céramique, de la résine ou du métal. Les paramètres de rectification sont définis par une vitesse de rectification plus faible (20 à 30 m/s), une profondeur de rectification plus faible (0.01 à 0.05 mm) et une avance plus importante (0.1 à 0.3 mm/tr). Parallèlement, le refroidissement et la lubrification sont renforcés, et un important débit de fluide de rectification est utilisé pour évacuer la chaleur de rectification à temps et éviter ainsi la combustion des pièces.
Les pièces en titane jouent un rôle important dans divers systèmes automobiles grâce à leurs excellentes performances et ont largement contribué à l'amélioration des performances et à la conception allégée des véhicules. Actuellement, les pièces automobiles en titane sont confrontées à des défis tels que le coût, mais grâce aux progrès constants de la technologie des matériaux, leurs perspectives de développement sont vastes. On estime que, dans un avenir proche, leur utilisation se généralisera, favorisant ainsi le développement de l'industrie automobile.
