Pour l'application de l'alliage de titane Gr.5 dans la fabrication additive (FA), des progrès significatifs ont été réalisés dans la recherche et l'application de l'alliage de titane Gr.5 dans les industries biomédicale, aérospatiale et automobile. Dans le domaine de la biomédecine, la technologie FA est largement utilisée dans la fabrication d'implants personnalisés, notamment les implants dentaires, les plaques prothétiques crâniennes, les prothèses mandibulaires, les instruments de fusion cervicale, les implants de disque pelvien, les prothèses de hanche et de cheville, etc. Les alliages de titane bénéficient de leur excellente biocompatibilité et de leurs propriétés mécaniques, ce qui en fait le choix privilégié pour les matériaux implantables dans le domaine biomédical. La technologie AM peut être personnalisée. implants parfaitement adaptés à la situation spécifique du patient, améliorant considérablement l'effet chirurgical et la vitesse de récupération du patient.
Dans le domaine aérospatial, la technologie FA est principalement utilisée pour produire des composants présentant des exigences de performances extrêmement élevées et des environnements de travail extrêmes, tels que diverses pièces de moteurs et pièces structurelles d'engins spatiaux. L'utilisation de la technologie FA peut réduire considérablement les déchets de matériaux et produire des pièces structurelles complexes difficiles à réaliser avec les méthodes de fabrication traditionnelles, améliorant ainsi les performances des pièces et réduisant considérablement la qualité, ce qui est crucial pour l'industrie aérospatiale dans la recherche d'une efficacité ultime et d'une consommation d'énergie minimisée.
Dans l'industrie automobile, la technologie FA est principalement utilisée dans le prototypage rapide, la production de pièces automobiles complexes ou personnalisées. Par exemple, les étriers de frein, les supports d'aile arrière mobiles et les caches de sortie d'échappement. Dans le domaine de la conception de course, la réduction du poids et l'amélioration de la liberté de conception sont particulièrement essentielles, et la technologie FA présente un grand potentiel d'application dans ce domaine. Grâce à sa conception légère, il peut améliorer efficacement l'économie de carburant et réduire les émissions, ce qui est conforme aux objectifs de développement durable de l'industrie automobile.
Dans le cas des équipements marins en alliage de titane, les conditions uniques de l'environnement des eaux profondes-, telles qu'une pression hydrostatique élevée, une basse température et une faible teneur en oxygène dissous, posent des défis en matière de résistance à la corrosion des alliages de titane utilisés dans les équipements sous-marins. Ces facteurs peuvent affecter le comportement corrosif des matériaux, augmentant notamment le risque de corrosion localisée et de fissuration par corrosion sous contrainte. L'étude Pazhanivel a montré que la sensibilité de l'alliage de titane Gr.5 préparé par la technologie SLM était augmentée lorsque le test de vitesse de déformation lente (SSRT) était effectué dans un environnement NaCl. Ceci est principalement attribué à la susceptibilité accrue à la corrosion de l’interface /phase et à la formation de gaz. La vitesse de refroidissement rapide de la technologie SLM favorise le raffinement du grain, ce qui, tout en améliorant la résistance du matériau, peut également entraîner un risque accru de fissuration par corrosion sous contrainte. En outre, la corrosion électrochimique constitue également un problème pour les alliages de titane destinés aux équipements en haute mer-, car elle peut entraîner une dégradation des propriétés du matériau et même compromettre l'intégrité structurelle. Les recherches de Zhou ont révélé que la résistance à la corrosion des alliages Gr.5 fabriqués par la technologie LMD avec des trajets de balayage unidirectionnels ou croisés - est inférieure à celle des pièces forgées traditionnelles. Un refroidissement rapide et des gradients thermiques inégaux pendant le LMD peuvent conduire à la formation de phases hors équilibre telles que la martensitique dans l'alliage, et la présence de cette phase peut réduire la résistance à la corrosion de l'alliage.
Malgré les défis rencontrés par les alliages de titane dans l’application d’équipements sous-marins dans la fabrication additive, cette technologie recèle un grand potentiel pour améliorer sa résistance à la corrosion, en particulier dans le secteur marin. Grâce à l'étude approfondie de l'impact de l'environnement de la mer profonde, on s'attend à ce que les matériaux en alliage de titane puissent être mieux développés et que le développement de la technologie des équipements en haute mer puisse être favorisé.
