Métal argenté, le titane est très apprécié pour sa grande solidité et sa résistance à la corrosion inégalée. La poudre de titane est le résultat du traitement de ce métal de diverses manières pour produire une fine poudre de métal. Sa couleur varie du gris au noir, et il a les mêmes propriétés que le matériau sous sa forme solide. La poudre est largement utilisée dans des industries telles que l’espace et les missiles, le transport et le traitement chimique pour créer des pièces légères et hautes performances. Certains des processus utilisés pour transformer la poudre en pièces utilisables comprennent le moulage par injection de poudre et la mise en forme de filet par laser.
Le métal est extrait principalement sous forme de dioxyde de titane, et le titane en est obtenu par le procédé Kroll. Il s’agit d’une méthode élaborée et coûteuse qui fait monter le prix du métal. Le procédé FFC Cambridge est une nouvelle méthode de traitement, plus simple et moins énergivore. Il utilise la forme de poudre de dioxyde de titane pour créer une version plus pure du titane sous forme d’éponge ou de poudre. La production de ce métal à moindre coût ouvre une toute nouvelle gamme de possibilités dans la fabrication de pièces et de structures de construction.
Par exemple, s’il était possible de construire des ponts en titane, non seulement ils seraient presque indestructibles, mais ils pèseraient également moins lourd. Outre le support structurel, les avantages de la poudre de titane antirouille incluent des coûts de maintenance inférieurs. Les pièces réalisées à l’aide de poudre de titane présentent de nombreux avantages par rapport à celles réalisées par des procédés traditionnels. Il est facile de fabriquer des pièces complexes qui ont des structures internes uniformes sans aucun défaut interne. Les pièces ont également une forme quasi nette, ce qui signifie que la forme finale de la pièce est très proche de la conception initiale ; cela réduit le besoin de finition de surface.
Il existe de nombreuses techniques pour produire de la poudre de titane, telles que l’atomisation au gaz, le procédé d’électrode rotative au plasma et le procédé hydrure-déshydrure. La qualité des poudres varie selon le procédé utilisé. Par exemple, la poudre de titane obtenue par atomisation est sphérique, tandis que les poudres d’hydrure-déshydrure sont anguleuses. Ces poudres sont ensuite structurées en pièces à l’aide de techniques telles que le moulage par injection de métal ou de poudre, le frittage laser et le laminage direct de poudre. La mise en forme du filet par ingénierie laser, le pressage isostatique à chaud et le frittage par plasma d’étincelle sont quelques-uns des autres processus utilisés pour consolider la poudre.
Le moulage par injection de métal est utilisé pour créer plusieurs pièces de petite à moyenne taille en grand nombre. Le procédé consiste à mélanger la poudre de titane avec un liant polymère. Celui-ci est introduit dans un moule et le liant est retiré à l’aide d’un traitement thermique. L’inconvénient ici est que le liant peut réagir ou peut être mal éliminé, résultant en des pièces avec des propriétés mécaniques moins qu’idéales. Les pièces en titane produites de cette manière ne sont pas adaptées à une utilisation dans l’industrie aérospatiale mais peuvent être utilisées dans des domaines moins critiques.
La façon la plus futuriste de créer des pièces en titane implique le processus de frittage laser. La poudre de titane est fusionnée couche par couche au-dessus d’un lit de poudre à l’aide d’un laser haute puissance. La nouvelle couche est appliquée sur le dessus et le processus se poursuit jusqu’à ce que la pièce soit terminée. Les nombreux avantages de cette méthode incluent l’absence de déchets, l’absence d’outillage et un besoin réduit de finition traditionnelle. De plus, le processus est presque 100 % efficace et permet de fabriquer des pièces complexes avec une grande facilité.