Alliages tungstène lourds

Les matériaux composites Densimet® et Inermet® de Plansee sont des métaux lourds avec une forte teneur en tungstène (> 90 %) et une phase liante NiFe ou NiCu. Les alliages de tungstène Densimet® et Inermet® se distinguent de par leur densité particulièrement élevée. Cette particularité, combinée à leur capacité d'absorber les radiations, à leurs propriétés mécaniques d'exception et à leur facilité d'usinage, en fait les matériaux idéaux pour une vaste sélection d'applications (aérospatial, industrie automobile, ingénierie médicale et secteur de la construction).

Collimateur multilames
Collimateur multilames
Collimateurs pour radiochirurgie
Collimateurs pour radiochirurgie
Inserts de moule
Inserts de moule
Masses d'équilibrage
Masses d'équilibrage

Avantages du Densimet® et de l'Inermet®

  • densité élevée comprise entre 17,0 et 18,8 g/cm3 (similaire au tungstène pur)
  • meilleure usinabilité par rapport au tungstène pur
  • fabrication peu onéreuse des produits et composants complexes
  • haut module de Young et excellentes propriétés mécaniques
  • grande capacité d'absorption des rayons X et gamma
  • absence de répercussions sur la santé et l'environnement

Les alliages Densimet® se caractérisent en outre par leur incroyable résistance et ductilité, et l'Inermet® présente l'autre avantage formidable d'offrir des caractéristiques non magnétiques.

Comparaison de densité des métaux lourds

Les métaux lourds pour les applications techniques sont généralement définis comme des matériaux disposant d'une densité supérieure à celle de l'acier (8g/cm3).

Comparaison de densité des métaux lourds
Comparaison de densité des métaux lourds

Propriétés physiques - Valeurs typiques

Dilatation thermique Densimet®
Dilatation thermique Inermet®
Résistivité électrique
Conductibilité thermique

Propriétés physiques - Valeurs typiques

D170IT170D176/WIT176D180IT180D185
Module d'élasticité E [GPa]340330360350380360385
Module de rigidité G [GPa]140125145135150140160

Densimet®
MatériauDensimet® 185Densimet® D2M
Composition chimiqueW97,0 %90,0 %
AutreNi, FeNi, Mo, Fe
Densité [g/cm3]18,517,2
Résistance à la traction à 20 °C [MPa]800990
Résistance à l'oxydationjusqu'à 600 °Cjusqu'à 600 °C
Conductivité thermique à 500 °C [W/m·K]9065
Module d'élasticité [GPa]385360
Dureté [HRC]max. 31max. 31
Limite d'élasticité à 20 °C [MPa]600700
Allongement de rupture à 20 °C [%]1018
Coefficient de dilatation thermique [10-6 K-1]5,05,3
Inermet®
MatériauInermet® 170 Inermet® 176 Inermet® 180
Composition chimiqueW90,0 %92,5 %95%
AutreNi, CuNi, CuNi, Cu
Densité [g/cm3]1717,618
Module d'élasticité [GPa]330350360
Denal®
MatériauDensité [g/cm3]Limite d'élasticité [MPa]
moy./min.

Résistance à la traction [MPa]
moy./min.

Allongement [%]
moy./min.

K (5x5)
Essai Charpy [J/cm2]
moy./min.
K (10x10)
Essai Charpy [J/cm2]
moy./min.
Denal ®
920 60 20
17,61250 / 11801250 / 118014 / 9100 / 60130 / 65
Denal®
920 159 20
17,61460 / 14001460 / 140011 / 8150 / 100200 / 150
Denal®
910 179 20
17,51640 / 16001640 / 160010 / 7100 / 60130 / 65
Denal®
917 108 XXX (1)
17,551280 / 12201315 / 125512 / 8,5170 / 105-
Denal®
917 108 XXX (2)
17,551410 / 13501435 / 137511 / 8150 / 85-
Denal®
917 108 XXX (3)
17,551510 / 14501525 / 14658 / 560 / 30-

Vous êtes entre de bonnes mains.

Nous avons notre propre équipe qui se consacre au développement et à la production de produits faits en Densimet®. Notre responsable de développement Thomas Granzer vous emmène pour une visite guidée de la poudre jusqu'au produit fini :

Production

Les produits en Densimet® et Inermet® de Plansee sont fabriqués à l'aide de la métallurgie des poudres. Toutes les étapes de production, de la sélection de la poudre au produit fini, sont conformes aux normes de qualité de Plansee, allant au-devant des directives de la norme ISO 9001. Afin de fabriquer le Densimet® et l'Inermet®, des mélanges de poudres métalliques sont obtenus par pressage et frittage solide-liquide afin d'obtenir un matériau dense et solide à 100 %. Le produit fritté peut être livré sous forme de produit semi-fini, de produit pré-formé ou de produit fini. À la demande du client, nos composants en Densimet® et Inermet® peuvent être adaptés à l'aide de techniques de mise en forme et de traitement thermique afin de répondre à des besoins spécifiques. Les matériaux Densimet® et Inermet® de Plansee sont conformes aux spécifications AMS-T-21014 et ASTM-B-777-99 (MIL-T-21014).

Processus de fabrication des produits en Densimet® Inermet®
Processus de fabrication des produits en Densimet® et Inermet®

Plansee propose des produits semi-finis tels que des tôles et des barres ainsi que des pièces finies sur la base des plans fournis par le client et à partir des compositions de matériaux suivantes:

MatériauAbréviationTeneur WLiantDensité [g/cm3]AMS-T-21014
Weakly ferromagnetic
Densimet® 170D17090 %Ni, Fe17,01
Densimet® 176D17693 %Ni, Fe17,62
Densimet® 180D18095%Ni, Fe18,03
Densimet® 185D18597 %Ni, Fe18,54
Densimet® 188D18898,5 %Ni, Fe18,8-
Densimet® D2MD2M90 %Ni, Mo, Fe17,2-
Paramagnétique
Inermet® 170
IT17090 %Ni, Cu17,01
Inermet® 176IT17692,5 %Ni, Cu17,62
Inermet® 180
IT18095%Ni, Cu18,03

Applications pour les alliages de tungstène

Technologie médicale

 

Avec une densité comprise entre 17 et 19 g/cm3et une grande capacité d'absorption des rayons X et gamma, le Densimet® est le matériau idéal pour les collimateurs et les composants de blindage de radiothérapie. Comparé aux autres matériaux, les alliages de tungstène Densimet® présentent une stabilité extrême et une absence de distorsion. La facilité d'usinage du Densimet® permet la production de géométries complexes sur la base des plans des clients.

Industrie aérospatiale

Grâce à leur densité élevée, le Densimet® et l'Inermet® s'avèrent particulièrement bien adaptés pour l'équilibrage des systèmes rotatifs que l'on trouve dans :

  • hélices et les pales d'hélicoptères
  • les gouvernes de direction
  • les systèmes d'avionique
  • les équipements radar
  • les pods de désignation

En raison de ses propriétés non magnétiques, l'Inermet® est majoritairement utilisé dans les systèmes d'avionique. Grâce à une combinaison d'innovation, de surveillance des processus et de contrôles qualité rigoureux, nos produits satisfont aux exigences les plus strictes. Les masses d'équilibrage de Plansee sont classées parmi les FSP (Flight Safety Parts), qui nécessitent des processus de production approuvés et cohérents conformes aux normes
les plus strictes en termes de traçabilité et de reproductibilité.

Industrie automobile

Les composants en Densimet® et Inermet® sont utilisés dans les moteurs à combustion hautes performances nécessitant une masse importante pour un faible volume. Les produits de qualité de Plansee répondent aux attentes des moteurs de Formule 1 et des véhicules SUV haut de gamme, poids lourds et gros moteurs diesel.

Masses d'équilibrage de vilebrequins : L'une des principales exigences dans le développement de moteur est d'obtenir une conception la plus compacte possible. Les composants Plansee en Densimet® et Inermet®, de par leur densité pouvant atteindre les 19 g/cm³, sont particulièrement bien adaptés à une utilisation au niveau des masses d'équilibrage des vilebrequins et volants.

Composants d'absorption et d'amortissement : Grace à une densité élevée, un haut module Young et d'exceptionnelles propriétés mécaniques ; les alliages de tungstène Densimet® et Inermet® sont particulièrement bien adaptés à la fabrication de composants d'amortissement et d'absorption au niveau de la chaîne cinématique.

Autres industries et applications

Le Densimet® et l'Inermet® sont des alliages très résistants à haute densité et très faciles à usiner ; ils sont donc la solution idéale pour améliorer vos produits et vos performances. Les inserts en Densimet® et Inermet® améliorent les forces des masses, renforçant ainsi l'efficacité des appareils de précision.

Industrie horlogère : ses propriétés non magnétiques combinées à ses caractéristiques non poreuses et à un usinage précis font de l'Inermet® un matériau précieux pour les horlogers, qui l'utilisent pour les masses oscillantes.

Industrie optique : Des masses en Densimet® et Inermet® aux formes complexes sont utilisées pour équilibrer les microscopes les instruments d'optique de précision.

Équipements sportifs : Le Densimet® et l'Inermet® sont des matériaux utilisés comme substituts majeurs à destination des équipements sportifs dans l'optique de protéger la santé et l'environnement.

Équipements pour les fondations en génie civil : En génie civil des vibreurs sont utilisés pour enfoncer les pieux. Au cœur de chaque vibreur une unité de transmission avec des masses rotatives excentrées qui convertissent l'énergie vibratoire en forces sinusoïdales verticales. Pour l'enfoncer au sol en profondeur des masses d'équilibrage en Densimet® sont utilisées pour augmenter les forces vibratoires.

Forage pétrolier et gazier : En raison de sa garnde capacité absorption de rayons X-rays et gamma, le Densimet® et Inermet® sont les matériaux idéaux pour les blindages et barres de lests des outils de diagraphie.

Outils de précision : Le perçage, l'alésage profond nécessitent l'utilisation d'outils de grande précision avec des porte-outils longs et amortissant les vibrations. Grâce à sa forte densité, à son haut module Young et à ses propriétés mécaniques remarquables, le Densimet® est à la fois solide et amortissant, ce qui en fait le matériau idéal pour les porte-outils et les broches d'usinage.

Les diamètres compris entre 3 et 62 mm et plus sont disponibles d'emblée, ce qui nous permet de vous faire bénéficier de délais de livraison courts.

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