Moulage au titane vs ColdMetalFusion
Quelle méthode de fabrication l'emporte pour les pompes et les vannes ?
10 février 2026 | Temps de lecture : 8 min
Le titane est un matériau exceptionnel pour les pompes et les vannes : résistant à la corrosion, léger, biocompatible et extrêmement durable dans des environnements chimiques, hygiéniques et à haute pression difficiles. Mais le choix du procédé de fabrication des pièces en titane est devenu tout aussi important que le choix du matériau lui-même.
Pendant des décennies, le moulage et le forgeage du titane ont dominé la production industrielle. Aujourd'hui, ColdMetalFusion CMF) - un FA métallique par frittage utilisé sur la FORMIGA P 110 CMF- s'impose rapidement comme une alternative puissante et évolutive au moulage du titane.
Comment comparer ces deux méthodes de fabrication ?
Laquelle offre les meilleures performances, le meilleur coût et la plus grande liberté de conception ?
Et quand les ingénieurs doivent-ils passer du moulage au CMF ?
Analysons cela.
Le défi du moulage du titane
Le moulage du titane est réputé pour être difficile. Le titane réagit facilement avec l'oxygène à haute température, ce qui oblige les fonderies à utiliser des moules spécialisés, des atmosphères contrôlées et des techniques de fusion avancées. Cela augmente considérablement les coûts et limite la liberté de conception.
Principales limites du moulage du titane :
- Les géométries complexes sont difficiles, voire impossibles à réaliser.
Le moulage pose des problèmes lorsqu'il s'agit de parois minces, de rayons serrés, de contre-dépouilles, de canaux d'écoulement internes ou de transitions brusques. Les caractéristiques courantes des pompes, telles que les pales d'impulseur torsadées ou les diffuseurs internes, nécessitent souvent des modifications de conception ou des assemblages en plusieurs parties. - Le coût des outils est élevé et peu flexible
Chaque variante ou géométrie personnalisée nécessite de nouveaux outils. Pour les équipementiers qui produisent de nombreuses configurations de pompes, cela devient rapidement un goulot d'étranglement en termes de coûts et de délais. - Les variations dimensionnelles sont courantes dans l'
. Les zones de refroidissement, le retrait et les irrégularités du moule introduisent une variabilité. Les étapes de finition et d'usinage doivent souvent compenser ces variations. - Les délais sont longs
La fabrication des modèles, la mise en place des moules, le moulage, le HIP, le traitement thermique, l'usinage et les cycles d'inspection peuvent s'étendre sur plusieurs semaines, voire plusieurs mois.
Le moulage reste viable pour les très grands volumes de pièces simples, mais ses limites apparaissent rapidement dans le cas des composants techniques en titane.
Qu'est-ce que la fusion à froid des métaux (CMF) ?
La fusion à froid des métaux est un procédé de fabrication additive (FA) à base de frittage qui combine le frittage laser de polymères et la métallurgie des poudres. À partir d'une matière première polymère-métal, la FORMIGA P 110 CMF imprime à basse température (30-50 °C) des pièces brutes en titane de forme quasi définitive, qui sont ensuite déliées et frittées pour obtenir des propriétés proches de celles du Ti-6Al-4V MIM.
Pourquoi les ingénieurs considèrent le CMF comme une véritable alternative au moulage du titane :
- Une liberté de conception comparable à celle de la fusion laser sur lit de poudre, mais à moindre coût
- Réutilisabilité à 100 % des matières premières
- Faible CAPEX, tirant parti d'une plateforme SLS polymère
- Impression sans support, idéale pour les turbines et les diffuseurs
- Propriétés des matériaux adaptées aux applications exigeantes dans le domaine des pompes et des vannes
- Évolutif pour une production à faible ou moyen volume
CMF préserve l'attrait économique tout en élargissant considérablement les possibilités géométriques.
Moulage vs CMF : comparaison côte à côte
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Catégorie
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Moulage en titane
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Fusion à froid des métaux (CMF)
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Liberté de conception
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Limité ; les parois minces, les éléments internes et les courbes complexes sont difficiles, voire impossibles à réaliser.
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Excellent ; canaux internes, lames incurvées, diffuseurs et géométries d'écoulement complexes
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Délai d'exécution
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De quelques semaines à plusieurs mois
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Jours à semaines
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Outillage requis
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Oui ; coûteux et peu flexible
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Aucun
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Précision géométrique
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Modéré ; dépendant des moules et du refroidissement
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Élevé ; procédé à base de poudre homogène
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Finition de surface
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Bon, mais variable ; nécessite souvent un usinage
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Uniforme ; finition similaire à celle d'une pièce moulée
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Propriétés des matériaux
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Solide, mais nécessite souvent un traitement HIP et un usinage
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Propriétés du titane Near-MIM après frittage
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Adéquation du volume
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Volumes élevés
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Volumes faibles à moyens ; production riche en variantes
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Rentabilité
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Efficace uniquement à grande échelle ; l'outillage domine les coûts à faible volume
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Robuste pour la production en série sans outillage
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Durabilité
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Perte de ferraille et de gating
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Réutilisabilité à 100 % des matières premières
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Où le CMF surpasse le moulage en titane
de roues de pompes complexes CMF peut imprimer des roues à plat et sans support, ce qui permet un débit élevé et des constructions efficaces. Le moulage ne permet pas d'obtenir la même courbure interne ou les mêmes géométries à pales minces sans outillage segmenté, voire pas du tout.- Diffuseurs et composants de débit
Les canaux internes, les entrées coniques et les conceptions de débit libre permettent d'améliorer l'efficacité, ce qui n'est pas possible avec le moulage. - Gammes de produits riches en variantes
Les pompes et les vannes existent souvent en dizaines, voire en centaines de configurations. Le CMF élimine l'outillage, permettant ainsi une personnalisation rentable. -
Prototypage et itération plus rapides
Les ingénieurs peuvent passer de la conception à la fabrication de pièces en titane fritté en quelques jours, et non plus en plusieurs mois. Cela accélère les tests et réduit considérablement les cycles de développement.
Quand le moulage présente encore des avantages
Le casting reste pertinent lorsque :
- Les volumes sont extrêmement élevés.
- Les designs sont simples et stables au fil des ans.
- Les délais sont moins critiques
- L'investissement dans l'outillage est justifié
Mais même dans ces cas, le CMF peut compléter le moulage en apportant son soutien :
- Prototypage rapide
- Essais pilotes de pré-outillage
- Variantes de produits personnalisées
- Pièces de rechange ou pièces de service à faible volume
De nombreux fabricants finissent par intégrer stratégiquement les deux processus.
Conclusion : le CMF est-il la meilleure alternative au moulage en titane ?
Pour la plupart des composants de pompes et de vannes en titane, en particulier les roues, les diffuseurs, les carters et les pièces de débit techniques, le CMF offre une meilleure agilité, de meilleures capacités géométriques et des coûts par pièce compétitifs.
Les fabricants choisissent CMF lorsqu'ils ont besoin :
- Géométrie impossible à couler
- Coût réduit pour les volumes moyens
- Production sans outillage
- Cycles d'itération plus rapides
- Précision dimensionnelle constante
- Performances éprouvées du Ti-6Al-4V
Dans ces cas, le CMF n'est pas seulement une option, c'est l'alternative préférée à la fonte de titane.
Prêt à évaluer le CMF pour vos pièces en titane ?
Si vous fabriquez des composants pour pompes ou vannes et que vous souhaitez réduire vos coûts d'outillage, améliorer les performances ou créer de nouveaux modèles, le CMF sur la FORMIGA P 110 CMF pourrait être la solution qu'il vous faut.