Hvordan fungerer superplastisk forming for titanlegeringsplater?

Titanlegeringer viser dårlig plastisitet ved -romtemperatur, høy deformasjonsmotstand og betydelig tilbakefjæring. Konvensjonelle stemplings- og bøyeprosesser har en tendens til å forårsake sprekker og dimensjonsunøyaktighet ved fremstilling av komplekse tynnveggede komponenter. Superplastisk formingsteknologi adresserer dette smertepunktet: ved å regulere temperatur og tøyningshastighet for å aktivere superplastisiteten tiltitanlegeringer, kan arket gjennomgå betydelig forlengelse uten innsnevring eller brudd, noe som muliggjør presisjonsforming via viskøs strømning med lavt-trykk.

 

 

1. Grunnleggende prinsipp

Titanlegeringsplaten klemmes og varmes opp til superplastisk temperatur.
Luft mellom arket og formen evakueres for å danne negativt trykk, og arket med høy-temperatur blir tvunget til å tilpasse seg formen ved atmosfærisk trykkforskjell før avkjøling og forming.
Siden en statisk formingsprosess med lavt-trykk som er avhengig av flyt av viskøs materiale, krever den ingen gasskilde med høy-høytrykk.

 

2. To prosessklassifikasjoner

• Arket fester seg til den ytre overflaten av stansen for nøyaktig kontroll av innvendige komponentdimensjoner.
• Arket er adsorbert på den indre hulromsveggen av dysen for nøyaktig kontroll av ytre komponentdimensjoner.

 

3. Prosess fordeler

• Enkelt utstyr, praktisk betjening, lav kapitalinvestering og slitasje; egnet for liten-til-middels serieproduksjon av store-tynne-vegger med enkle buede overflater.
• Lavt og jevnt formingstrykk med mild deformasjon, fri for spenningskonsentrasjon; ferdige deler har null tilbakefjæring og utmerket overflatekvalitet.
• Formingen utføres i et forseglet, rent miljø, som reduserer høy-temperaturoksidasjon og forurensning av titanlegeringer og stabiliserer mekaniske egenskaper.

 

4. Prosessbegrensninger

Maksimal drivkraft er standard atmosfærisk trykk, noe som resulterer i et lavtrykkstak. Denne prosessen gjelder kun for grunne-trukne tynne-veggede deler med milde radianer, og kan ikke lage dype-hulromskomponenter, deler med kraftig deformasjon, komplekse bøyninger eller spesielle-buede overflater.

 

 

1. Kjerneposisjonering

Den vanlige superplastiske formingsprosessen for komplekse tynnveggede titanlegeringskomponenter, som kompenserer for utilstrekkelig drivkraft ved vakuumforming og tar hensyn til maskinering av komplekse deler med høy-presisjon med stor deformasjon.

 

2. Prosessprinsipp

Titanlegeringsplaten er hermetisk festet og oppvarmet til superplastisk temperatur. Høy-inert gass som argon introduseres på én eller begge sider av arket. Gasstrykk og tøyningshastighet er nøyaktig kontrollert for å drive arket til å strekke seg, ekspandere og tilpasse seg dysehulrommet. Basert på superplastisk viskøs flyt av titanlegeringer, unngår gradienttrykkkontroll lokal tynning og sprekkdannelse, og oppnår presisjonsforming med stor deformasjon.

 

3. Kjernefordeler

• Bredt justerbart utvalg av gasstrykk og sterk formende drivkraft, i stand til å produsere deler med dype-trekkforhold, spesielle-formede buede komponenter og tynne-hule strukturer.
• Kan kombineres med vakuumforming: Vakuumadsorpsjon påføres først for å eliminere rynker for foreløpig forming, etterfulgt av høy-trykkøkning for presisjonsforming, noe som i stor grad forbedrer formingskvaliteten og dimensjonsnøyaktigheten til komponentene.
• Ensartet platedeformasjon med kontrollerbar veggtykkelse, fri for restspenninger; komponenter gir overlegen tretthetsytelse og stabile mekaniske egenskaper.

 

4. Prosessbegrensninger

• Det kreves høy-gasstrykkkontrollsystemer og forseglet formingsutstyr, ledsaget av høyt forbruk av inert gass og store produksjonsenergikostnader.
• Strenge krav til parameterkontroll; mindre avvik i gasstrykk eller holdetid kan føre til overdreven lokalisert tynning eller ufullstendig dannelse.
• Relativt lang total formingssyklus.

 

 

1. Prosessdefinisjon

Også kjent som matchet formforming, oppnår den superplastisk forming av titanlegeringsplater ved å bruke sammenkoblede øvre og nedre stive dyser. Forskjellig fra vakuum- og gasstrykkforming som bruker en enkelt dyse, tilhører den stiv formplastforming.

 

2. Formingsprinsipp

Arket varmes opp til superplastisk temperatur og plasseres mellom matchet stempel og dyse. Hydraulisk kraft driver dysen til å lukke seg sakte, og mekanisk trykk kombinert med materialets superplastisitet tvinger arket til å passe til hulromskonturen for ett{1}}trinns presisjonsforming av komponenter.

 

3. Kjernefordeler

• Dobbel-dysebegrensning og kontrollerbart mekanisk trykk gir høy formingsnøyaktighet.
• Ingen øvre grense for formingstrykk; stive dysebegrensninger reduserer forskyvning, konturforvrengning og ujevn veggtykkelse, og gir overlegen geometrisk toleranseytelse.
• Nøyaktig kontroll over deformasjonsbaner, kompatibel med tynne-veggede deler og komplekse strukturer med spor, bosser og forsterkende ribber.
• Høy formingseffektivitet, stabil masseproduksjon og utmerket konsistens av ferdige produkter.

 

4. Prosessbegrensninger

Høy-tilpassede dyser kreves, noe som fører til høye kostnader for produksjon og igangkjøring med store forhåndsinvesteringer.

Alvorlig friksjon oppstår mellom arket og formen; utilstrekkelig smøring kan forårsake overflateriper.

Dårlig tilpasningsevne for ekstra-store-tynne-veggede deler med store krumninger på grunn av ujevn spenningsfordeling, dårligere enn gasstrykkdannelse.

 

 

Ruihang, som en direkte produsent av titanprodukter, leverer råvarer av optimal kvalitet til din presisjonskomponentproduksjon. Hvis du har noen kjøpsbehov, kan du gjerne kontakte oss via e-post:Sam.Rui@bjrh-titanium.com