Le matériau du futur : le titane - CADdent soutient l'équipe de TUfast
Le titane est souvent considéré comme le matériau du futur. Cela s'explique avant tout par les excellentes propriétés du matériau, qui se distinguent nettement de celles des autres métaux. Il en résulte un grand potentiel et d'autres possibilités d'application, même bien au-delà du marché dentaire. L'équipe de TUfast l'a également reconnu - nous y reviendrons plus tard.
Quelles sont les particularités du titane ?
Le titane se caractérise en premier lieu par la combinaison d'une faible densité, d'une bonne solidité et d'une excellente résistance à la corrosion, ainsi que par une très bonne biocompatibilité. L'alliage de titane Ti-6Al-4V Grade 5 utilisé par CADdent dans le cadre du procédé de fabrication additive est autorisé pour une utilisation dans le domaine dentaire.
Possibilités d'utilisation du titane en dehors de l'industrie dentaire
En plus du secteur dentaire, le titane est de plus en plus apprécié dans l'industrie de la bijouterie et dans le domaine de l'optique et de l'audioprothèse. Le matériau est également très demandé dans le prototypage rapide. En raison de sa très bonne compatibilité avec les tissus humains, le titane est devenu indispensable dans la technique médicale. En raison de sa faible densité, le titane est beaucoup plus léger que les autres métaux. C'est pourquoi les alliages de titane sont également appréciés dans l'industrie aéronautique et spatiale ainsi que dans la construction automobile. Au-delà de la possibilité d'une construction légère, le poids relativement faible permet également, selon l'application, d'économiser du CO2 et d'augmenter l'efficacité.
L'idée de réduire le poids a également poussé une équipe d'étudiants de l'université technique de Munich à contacter CADdent en tant que prestataire de fabrication additive pour leur projet. La dénommée Eco-Team "TUfast" souhaite contribuer au développement d'une mobilité verte et développe donc un concept de véhicule "muc023", conçu pour une efficacité électrique et aérodynamique maximale. C'est avec grand plaisir que CADdent soutient l'équipe TUfast dans son projet en fabriquant plusieurs composants du véhicule en titane, qui assurent notamment la liaison du châssis.
Grâce à l'utilisation de technologies de pointe, à l'optimisation de la topologie des composants et à l'utilisation de titane, un métal léger, un gain de poids considérable a pu être réalisé. En effet, le poids du concept car est d'à peine 65 kg. Associé à la forme aérodynamique optimisée du véhicule (coefficient de résistance à l'écoulement : 0,13), il permet d'atteindre une efficacité de plus de 241 km/kWh. À titre de comparaison, l'efficacité moyenne des véhicules électriques actuellement disponibles sur le marché est de 5 à 10 km/kWh. Le poids économisé et l'efficacité accrue contribuent à réduire l'empreinte carbone et à réaliser la vision de l'équipe TUfast d'une mobilité durable pour notre avenir.
Le titane présente-t-il des inconvénients ?
Comme pour tout autre matériau, il n'y a pas que des avantages à identifier pour le titane. D'une part, le titane est plus cher à l'achat que d'autres matériaux en raison de son processus de dégradation complexe. Mais comme les coûts élevés peuvent être compensés par une utilisation efficace du matériau, cet argument qui s'opposerait à l'utilisation du titane peut être rapidement réfuté. Afin d'exploiter au mieux les potentiels du matériau et du processus de fabrication (fabrication additive, LaserMelting), nous recommandons des constructions à parois aussi fines que possible, de l'ordre de 0,5 mm à 1,0 mm, pour autant que le domaine d'application souhaité le permette.
Un autre inconvénient réside dans le traitement des alliages de titane qui, par rapport à d'autres alliages métalliques tels que le cobalt-chrome, représente un effort nettement plus important, tant dans le processus de fusion au laser que dans le post-traitement, comme par exemple le polissage. Cela s'explique par les propriétés particulières du matériau, comme par exemple la grande résistance et le point de fusion élevé du titane.
CONCLUSION
Grâce à 15 ans d'expérience et d'expertise dans la fabrication additive de composants en métaux précieux (or, argent) et non précieux (cobalt-chrome, titane), nous avons pu développer chez CADdent un processus de fabrication reproductible et fiable avec un flux de travail qui permet de relever les défis liés au traitement du titane au quotidien. Non seulement dans le domaine de la technique dentaire, mais aussi dans celui du prototypage rapide, nous combinons une grande précision avec des matériaux haute performance et une vitesse de fabrication rapide afin de réaliser au mieux chaque souhait du client. Vous avez des questions ? N'hésitez pas à nous contacter !