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Un bref historique du titane Ti-6Al-4V ELI grade 23
Le Ti-6Al-4V ELI, également connu sous le nom de titane grade 23, UNS R56401 ou 3.7165, est un alliage de titane de type α+β avec une teneur ultra faible en éléments interstitiels.
ELI signifie « Extra Low Interstitial », signifiant « éléments interstitiels ultra-faibles ». Il partage la même composition de base que le Ti-6Al-4V standard (un système titane-aluminium-vanadium), mais la version ELI impose des contrôles plus stricts sur des éléments tels que l'oxygène, l'azote, le carbone et l'hydrogène.
Ce contrôle n'est pas uniquement destiné à des fins de marketing, mais vise à améliorer la ténacité et la marge de sécurité à la rupture du matériau. Les implants médicaux, les composants rachidiens, les dispositifs de fixation orthopédiques et les pièces liées aux implants dentaires nécessitent non seulement de la résistance, mais également de la fiabilité sous des charges à long terme et dans le corps humain.
Par conséquent, le Ti-6Al-4V ELI est mieux adapté aux implants médicaux et aux composants médicaux de précision très demandés.
Comment le Ti-6Al-4V ELI Grade 23 Titanium a-t-il été développé
L’émergence du Ti-6Al-4V ELI découle de la demande de matériaux pour implants médicaux.
Le standard Ti-6Al-4V offre une résistance élevée et est déjà utilisé dans de nombreux composants aérospatiaux et techniques, mais les implants médicaux nécessitent plus qu'une simple résistance. Les implants orthopédiques, les composants de la colonne vertébrale, les pièces d'implants dentaires et les dispositifs de fixation des traumatismes restent dans le corps humain pendant de longues périodes ; le matériau doit résister à des charges répétées, à des environnements corrosifs et à de très petites conceptions structurelles.
Dans ce contexte, les éléments interstitiels sont essentiels. Alors que des niveaux élevés d'oxygène, d'azote, de carbone et d'hydrogène peuvent augmenter la résistance, des concentrations élevées rendent le matériau « plus dur » et « plus cassant », réduisant ainsi la ténacité et les marges de sécurité contre la rupture. Pour les implants, ce n’est pas un problème mineur.
Ti-6Al-4V ELI conserve le système d'alliage aluminium-vanadium du Ti-6Al-4V tout en réduisant la teneur en éléments interstitiels. Cette approche maintient une résistance suffisante tout en offrant une ténacité, une ténacité à la rupture et des performances en fatigue améliorées.
Le Ti-6Al-4V est plus couramment utilisé pour les composants aérospatiaux et généraux en alliage de titane à haute résistance ; Le Ti-6Al-4V ELI est mieux adapté aux implants et composants médicaux qui nécessitent une marge de sécurité contre les fractures plus élevée.
Premières applications du titane Ti-6Al-4V ELI grade 23
Le Ti-6Al-4V ELI était initialement utilisé principalement dans le secteur des implants médicaux.
Les dispositifs de fixation orthopédiques, les composants structurels de la colonne vertébrale, les plaques de fixation pour traumatismes, les vis à os et les pièces liées aux implants dentaires étaient les premières applications typiques. Ces pièces ne sont pas nécessairement de grande taille, mais elles sont soumises à des contraintes complexes et la qualité des matériaux ne peut être jugée uniquement sur la base de l'expérience.
Les clients médicaux choisissent le Ti-6Al-4V ELI car il s'appuie sur la base de résistance du Ti-6Al-4V tout en mettant davantage l'accent sur la ténacité et les éléments à faible interstitiel contrôlés par rapport au grade 5 standard.
Par la suite, la qualité ELI a également été spécifiée pour les pièces de précision nécessitant une fiabilité encore plus élevée.
Applications actuelles du titane Ti-6Al-4V ELI grade 23
Le Ti-6Al-4V ELI est actuellement principalement utilisé dans les implants médicaux, les implants dentaires et les composants de précision de haute fiabilité.
Les applications courantes incluent :
Applications médicales : composants d'implants orthopédiques, plaques de fixation pour traumatismes, vis à os, composants structurels de la colonne vertébrale, composants d'articulations artificielles, dispositifs de fixation cranio-faciale, connecteurs médicaux et pièces médicales de précision. Pour les projets d'implants, la conformité doit être vérifiée par rapport aux normes ASTM F136, ISO 5832-3, aux spécifications des dessins, à la documentation d'inspection et à l'application d'utilisation finale.
Applications dentaires : implants dentaires, piliers dentaires, capuchons de cicatrisation, vis de couverture, composants prothétiques dentaires, disques dentaires, plaques carrées en titane et pièces dentaires en titane personnalisées. Ces composants nécessitent généralement une qualité dimensionnelle et de surface constante et doivent être capables de supporter un usinage de précision ultérieur.
Applications d'ingénierie de haute fiabilité : composants aérospatiaux de précision, pièces légères à haute résistance, fixations de précision, petits composants porteurs et pièces usinées nécessitant une ténacité plus élevée. Le Ti-6Al-4V ELI est recommandé comme choix privilégié uniquement lorsque la qualité ELI est explicitement spécifiée dans les dessins du client ou dans les normes du projet.
Support d'approvisionnement en titane Ti-6Al-4V ELI grade 23 de Sunxin
Sunxin fournit du Ti-6Al-4V ELI en feuilles, barres, fils, disques ronds, plaques carrées et tailles découpées sur mesure.
Les normes prises en charge incluent ASTM F136 et ISO 5832-3. Les normes applicables spécifiques doivent être confirmées en fonction de la forme du produit, de l'utilisation finale et des exigences des dessins du client.
Les spécifications disponibles incluent :
Feuilles : T0,5–T200,0 mm, surface fraisée, longueurs standard 200 / 250 / 300 mm, largeurs 200 / 300 / 500 / 1000 mm, tolérance -0,0 / +1,0 mm, livrées à l'état recuit.
Barres : Φ1,0–Φ200,0 mm, polies ou polies avec précision, longueur standard 3 m/pièce, tolérances disponibles de h6 à h9, livrées recuites.
Fil : Φ1,0–Φ3,0 mm, poli ou poli avec précision, longueur standard 1 m/pièce, tolérances disponibles de h6 à h9, livré recuit.
Disques en titane : diamètre Φ98,0 mm, épaisseur 10,0 / 12,0 / 14,0 / 16,0 / 18,0 / 20,0 / 22,0 / 25,0 mm, surface fraisée, disponibles dans un emballage sous vide.
Plaques carrées en titane : 150 × 140 × T, 205 × 145 × T, 250 × 155 × T ; épaisseurs 10,0 / 12,0 / 14,0 / 16,0 / 18,0 / 20,0 / 22,0 / 25,0 mm ; surface fraisée ; emballage sous vide disponible.
Pour les projets Ti-6Al-4V ELI, il est recommandé de confirmer la forme du matériau, l'état de livraison, l'état de surface, les dimensions, les tolérances et les normes applicables avant la production. Pour les implants médicaux, les implants dentaires et les projets rachidiens, il est également nécessaire de confirmer la composition chimique, les propriétés mécaniques, les exigences de fatigue, les éléments d'inspection, la documentation qualité et les exigences de traçabilité.
Sunxin est certifié selon les systèmes de gestion de la qualité ISO 13485 et ISO 9001 et peut prendre en charge la gestion des lots, le contrôle de la traçabilité, la coordination des tests et la gestion de la documentation qualité.