Metoda za superplastično oblikovanje ploče od legure titana

Superplastične metode oblikovanja ploče od legure titana mogu se grubo podijeliti u sljedeće tri vrste:

(1) oblikovanje vakuuma;

(2) oblikovanje tlaka zraka (oblikovanje puhanjem);

(3) Prešanje (kombinovano oblikovanje kalupa). Prve dvije metode su uobičajene metode za oblikovanje proizvoda od plastike (ili stakla). Superplastično oblikovanje ploče od titana je viskozna ili polu-viskozna deformacija protoka, pa se može koristiti formiranje niskog pritiska. Pneumatsko oblikovanje se također može koristiti u kombinaciji s vakuum oblikovanjem.

titanium plate made in China

1. Metoda oblikovanja vakuuma

Metode vakuumskog oblikovanja mogu se podijeliti u dvije vrste: metoda konveksne matrice i metoda konkavne matrice.

Metoda embosiranja matrice je metoda oblikovanja u kojoj se zagrijana vuna adsorbira na konveksnu matricu koja ima unutarnji oblik dijela, a koristi se za oblikovanje dijela koji iznutra zahtijeva visoku dimenzionalnu tačnost. Metoda konkavne matrice je metoda formiranja sile u kojoj se zagrijana vuna adsorbira na konkavnom kalupu koji ima oblik dijela, a koristi se za oblikovanje dijela koji zahtijeva visoku točnost vanjskih dimenzija. Generalno gledano, prvi se koristi za formiranje dubljih spremnika, a drugi se koristi za oblikovanje plitkijih spremnika.

Vakuum oblikovanje je takođe vrsta pneumatskog oblikovanja, ali pritisak u formiranju može biti samo jedna atmosfera. Stoga se za ploče od titana mogu oblikovati samo tanki dijelovi, jednostavnih oblika i lagane zakrivljenosti. Nije pogodan za oblikovanje debljih dijelova, složenijih oblika i složenijih deformiranih dijelova.


2. Pneumatska metoda oblikovanja (metoda puhanja)

To je poseban postupak ispupčenja.

Tradicionalni postupak ispupčenja realizuje se mehaničkim, hidrauličnim ispupčenjima ili eksplozivnim ispupčenjima. Upotrijebljeni tlak i energija su relativno visoki, a količina deformacije općenito nije velika zbog ograničenja plastičnosti materijala. Kalupljenje u kalupu je vrsta tehnologije oblikovanja kojom se može dobiti velika količina deformacije s niskom energijom i niskim pritiskom. To je tehnologija oblikovanja lista koja se razlikuje od tradicionalnog koncepta procesa. Budući da je metal slobodan tijekom procesa deformacije, u procesu deformacije troši se gotovo sva snaga, a gubitak zbog trenja je vrlo mali (kod slobodnog lijevanja puhanjem ne dolazi do gubitka trenja), koji se u osnovi razlikuje od drugog oblikovanja žigosanjem.

Oblikovanje puhanjem može se podijeliti u dvije vrste: slobodno puhanje i livenje u kalupu. Karakteristika livenja u kalupu je oblikovanje polu-kalupa. Slično vakumskom oblikovanju, također je podijeljen u dvije vrste: konveksno oblikovanje i konkavno oblikovanje. Razlika je u tome što tlak u obliku može biti veći od jedne atmosfere, a tlak je podešen tako da se mogu proizvesti dijelovi složenih oblika i velike promjene zakrivljenosti.

(1) Metoda besplatnog lijevanja puhanjem

Ovo je najjednostavniji oblik livenja u kalupu. Karakteristično je da se ne koristi plijesan, a tipični izduvani dijelovi su sferni dijelovi.

(2) Metoda oblikovanja probijanja

Ova metoda je formiranje zatvorenog prostora pritiska na vanjskoj strani vune od titanijske ploče. Nakon što se ploča od titana zagreva do superplastične temperature, vuna se superplastično deformira pod pritiskom komprimiranog plina i postepeno se približava površini kalupa sve dok ne bude ista kao kalup. Potpuno odgovara, čineći iste dijelove kao i profil kalupa. Dimenzionalna preciznost unutrašnje površine oblikovanog dijela je velika, oblik je tačan, dubina i širina su relativno velike, a obrada kalupa je također jednostavna, ali demontiranje je teže, a sirovine skuplje. Dno dijela koje nastaje ovom metodom je deblji od okoline.

(3) Metoda oblikovanja matice

Za razliku od metode oblikovanja bušenja, unutar vune ploče od titanijuma formira se zatvoreni prostor pod pritiskom unutar procesa oblikovanja. Dimenzionalna tačnost vanjske površine oblikovanog dijela je velika, oblik je tačan, dio se lako odvaja, a sirovine su relativno jeftine, ali su dubina i širina relativno male, a obrada kalupa također otežana . Dno dijela koje je nastao ovom metodom je tanji od okoline.


3. Metoda kompresijskog prešanja

Koristi se kalup za spajanje. Za razliku od uobičajenog tipa kompresije, temperatura je visoka, a brzina lijevanja mnogo sporija.

Budući da je metalni spojni kalup koji može izdržati superplastičnu temperaturu titanijske ploče teško izraditi, a točnost koordinacije teško je zajamčiti (posebno za kalupe složenih oblika), superplastično oblikovanje titanijske ploče rijetko se koristi.