Un procédé d’hydroformage pour la fabrication de systèmes d’échappement en titane

Le titane est un métal employé dans l’industrie en raison de ses propriétés : légèreté, très bonne résistance aux chocs, excellente tenue à la corrosion, réserves terrestres importantes, etc. [1] Néanmoins, contrairement à l’acier, au chrome, au nickel, ou bien encore à l’aluminium, les techniques de formage pouvant lui être appliquées sont limitées. « Le titane a tendance à adhérer aux machines-outils de formage. Cette caractéristique provoque des dommages importants qui peuvent, dans le cas le plus grave, conduire à la rupture des composants. Cet effet est accentué par les températures extrêmes, supérieures à 800 degrés Celsius, auxquelles le titane doit être façonné », explique André Albert, directeur du département des milieux actifs de déformation à l’Institut Fraunhofer de machines-outils et techniques de transformation (IWU) de Chemnitz (Saxe).

 
Une équipe de chercheurs de l’Institut Fraunhofer IWU et de l’Institut Fraunhofer d’ingénierie des surfaces et couches minces (IST) de Brunswick (Basse-Saxe) a développé une nouvelle technologie d’hydroformage [2] pour la fabrication de systèmes d’échappement en titane. Contrairement aux processus conventionnels, nécessitant plusieurs traitements thermiques dits de recuit [3], la méthode développée ne requiert plus qu’une seule étape. La machine-outil, de dimensions 1,40m par 1,20m, est constituée de matériaux haute performance, en particulier des alliages de nickel, stables et non oxydables à des températures supérieures à 800 degrés Celsius. Un revêtement spécifique, de quelques micromètres d’épaisseur, empêche le titane d’adhérer à la paroi de la machine-outil. « A partir d’environ 500 degrés Celsius, le titane a fortement tendance à absorber l’oxygène et l’azote de l’air environnant. Lors du formage à très haute température, un gaz de protection comme l’argon doit être employé afin d’empêcher l’oxydation du titane. Après de nombreux essais avec divers matériaux, nous avons établi le revêtement idéal adapté à chacune des conditions spécifiques dans les différents domaines de température », ajoute Martin Weber, expert en nouveaux revêtements tribologiques à l’IST.

 
Ce nouveau procédé permettra de fabriquer à coût réduit des composants en titane jusqu’alors constitués d’alliages d’aciers inoxydables : coudes, tuyaux d’échappement, catalyseurs, amortisseurs de bruit.

 

Pour en savoir plus, contacts :

– [1] Plus d’informations sur le titane et ses propriétés : http://fr.wikipedia.org/wiki/Titane#Propri.C3.A9t.C3.A9s_physiques
– [2] Plus d’informations sur l’hydroformage : http://fr.wikipedia.org/wiki/Hydroformage
– [3] Plus d’informations sur le recuit : http://fr.wikipedia.org/wiki/Recuit
– André Albert, Institut Fraunhofer de machines-outils et techniques de transformation (IWU) de Chemnitz – tél. : +49 371 5397 1127, fax : +49 371 5397 61127 – email : andre.albert@iwu.fraunhofer.de
– Dipl.-Ing. Martin Weber, Institut Fraunhofer d’ingénierie des surfaces et couches minces (IST) de Brunswick – tél. : +49 531 2155-507 – email : martin.weber@ist.fraunhofer.de

 

Sources :

« Titan wirtschaftlich rentabel umformen », communiqué de presse de la Société Fraunhofer – 16/10/2012 – http://idw-online.de/pages/de/news501824

 

Rédacteurs :

Lucas Ansart, lucas.ansart@diplomatie.gouv.fr – https://www.science-allemagne.fr