شکل دهی سوپرپلاستیک برای ورق های آلیاژ تیتانیوم چگونه کار می کند؟

آلیاژهای تیتانیوم دارای پلاستیسیته ضعیف{0}در دمای اتاق، مقاومت در برابر تغییر شکل بالا و برگشت فنری قابل توجهی هستند. فرآیندهای مرسوم مهر زنی و خمش باعث ایجاد ترک خوردگی و عدم دقت ابعادی هنگام ساخت اجزای نازک- پیچیده می شود. فن آوری شکل دهی سوپر پلاستیک به این نقطه درد می پردازد: با تنظیم دما و نرخ کرنش برای فعال سازی فوق العاده پلاستیکآلیاژهای تیتانیوم، ورق می تواند تحت کشش قابل توجهی بدون گردن یا شکستگی قرار گیرد و شکل گیری دقیق را از طریق جریان چسبناک فشار کم- امکان پذیر می کند.

 

 

1. اصل اساسی

ورق آلیاژ تیتانیوم بسته شده و تا دمای فوق پلاستیک گرم می شود.
هوای بین ورق و قالب تخلیه می‌شود تا فشار منفی ایجاد شود، و صفحه دمای بالا قبل از سرد شدن و شکل‌دهی، مجبور می‌شود تا با قالب سازگار شود.
به‌عنوان یک فرآیند شکل‌دهی استاتیکی با فشار کم-که بر جریان مواد چسبناک متکی است، به منبع گاز فشار بالا نیاز ندارد.

 

2. دو طبقه بندی فرآیند

• ورق برای کنترل دقیق ابعاد اجزای داخلی به سطح بیرونی پانچ می‌چسبد.
• ورق برای کنترل دقیق ابعاد اجزای خارجی بر روی دیواره حفره داخلی قالب جذب می شود.

 

3. مزایای فرآیند

• تجهیزات ساده، عملکرد راحت، سرمایه گذاری کم و سایش قالب؛ مناسب برای تولید دسته ای کوچک-تا-متوسط-قطعات دیواره نازک-در اندازه بزرگ با سطوح منحنی ساده.
• فشار تشکیل کم و یکنواخت با تغییر شکل ملایم، بدون تمرکز تنش؛ قطعات تمام شده دارای پشتی فنری صفر و کیفیت سطح عالی هستند.
• شکل‌دهی در یک محیط دربسته و تمیز انجام می‌شود و اکسیداسیون و آلودگی در دمای بالا را کاهش می‌دهد و خواص مکانیکی را تثبیت می‌کند.

 

4. محدودیت های فرآیند

حداکثر نیروی محرکه فشار اتمسفر استاندارد است که منجر به سقف فشار کم می شود. این فرآیند فقط برای قسمت‌های کم عمق-دیواره نازک-کشیده شده با رادیان ملایم قابل استفاده است و نمی‌تواند اجزای حفره عمیق-، قطعات با تغییر شکل شدید، خم‌های پیچیده یا سطوح منحنی شکل خاص را بسازد.

 

 

1. تعیین موقعیت هسته

جریان اصلی فرآیند شکل‌دهی سوپرپلاستیک برای اجزای پیچیده آلیاژ تیتانیوم{0}دیواره نازک، که نیروی محرکه ناکافی در شکل‌دهی خلاء را جبران می‌کند و به ماشین‌کاری قطعات پیچیده-با دقت بالا با تغییر شکل زیاد پاسخ می‌دهد.

 

2. اصل فرآیند

ورق آلیاژ تیتانیوم به صورت هرمتیک ثابت شده و تا دمای فوق پلاستیک گرم می شود. گاز خنثی-با خلوص بالا مانند آرگون به یک یا هر دو طرف ورق وارد می‌شود. فشار گاز و نرخ کرنش دقیقاً کنترل می شود تا ورق را به کشش، انبساط و مطابقت با حفره قالب هدایت کند. با تکیه بر جریان چسبناک سوپرپلاستیک آلیاژهای تیتانیوم، کنترل فشار گرادیان از نازک شدن موضعی و ترک خوردگی ورق جلوگیری می کند و شکل گیری دقیق با تغییر شکل زیاد را درک می کند.

 

3. مزایای اصلی

• محدوده قابل تنظیم گسترده فشار گاز و نیروی محرکه قوی تشکیل دهنده، قادر به ساخت قطعات با نسبت کشش عمیق، اجزای منحنی شکل خاص-و ساختارهای توخالی-دیواره نازک.
• می‌توان آن را با شکل‌دهی خلاء ترکیب کرد: ابتدا جذب خلاء برای از بین بردن چین‌وچروک‌ها برای شکل‌دهی اولیه اعمال می‌شود، به دنبال آن{0}افزایش فشار بالا برای شکل‌دهی دقیق، کیفیت شکل‌دهی و دقت ابعادی اجزا را تا حد زیادی بهبود می‌بخشد.
• تغییر شکل ورق یکنواخت با ضخامت دیواره قابل کنترل، بدون تنش پسماند. اجزاء عملکرد خستگی عالی و خواص مکانیکی پایدار را ارائه می دهند.

 

4. محدودیت های فرآیند

• سیستم‌های کنترل فشار گاز با دقت بالا و تجهیزات شکل‌دهی مهر و موم شده، همراه با مصرف بالای گاز بی‌اثر و هزینه‌های بالای انرژی تولید مورد نیاز است.
• الزامات سختگیرانه برای کنترل پارامتر؛ انحرافات جزئی در فشار گاز یا زمان نگهداری ممکن است منجر به نازک شدن بیش از حد موضعی یا تشکیل ناقص شود.
• چرخه تشکیل کلی نسبتا طولانی.

 

 

1. تعریف فرآیند

همچنین به عنوان شکل‌دهی قالب منطبق شناخته می‌شود، و با استفاده از قالب‌های سفت و سخت بالا و پایین جفت شده، به شکل‌گیری فوق‌پلاستیک ورق‌های آلیاژ تیتانیوم می‌رسد. متمایز از شکل دهی خلاء و فشار گاز که از یک قالب استفاده می کنند، به شکل دهی پلاستیکی قالب سفت تعلق دارد.

 

2. اصل شکل گیری

ورق تا دمای سوپر پلاستیک گرم می شود و بین پانچ و قالب همسان قرار می گیرد. نیروی هیدرولیک باعث می‌شود قالب به آرامی بسته شود و فشار مکانیکی همراه با فوق‌العاده‌پذیری مواد، ورق را مجبور می‌کند تا برای شکل‌دهی دقیق یک مرحله‌ای اجزاء، با خطوط حفره منطبق شود.

 

3. مزایای اصلی

• فشار مکانیکی محدودکننده و قابل کنترل دو قالب، دقت شکل‌دهی بالایی را ارائه می‌کند.
• بدون محدودیت بالایی در تشکیل فشار. محدودیت های قالب سفت و سخت باعث کاهش جابجایی، اعوجاج کانتور و ضخامت ناهموار دیوار می شود و عملکرد تحمل هندسی برتر را ارائه می دهد.
• کنترل دقیق مسیرهای تغییر شکل، سازگار با قطعات نازک-دیواره و سازه‌های پیچیده با شیارها، باس‌ها و دنده‌های تقویت‌کننده.
• راندمان شکل دهی بالا، تولید انبوه پایدار و قوام عالی محصولات نهایی.

 

4. محدودیت های فرآیند

قالب‌های تطبیقی ​​با دقت بالا- مورد نیاز است که منجر به هزینه‌های بالایی برای ساخت و راه‌اندازی قالب با سرمایه‌گذاری اولیه بزرگ می‌شود.

اصطکاک شدید بین ورق و قالب رخ می دهد. روغن کاری ناکافی ممکن است باعث خراش سطحی شود.

سازگاری ضعیف برای قطعات{0}}بزرگ-بزرگ-دیواره نازک-با انحنای زیاد به دلیل توزیع ناهموار تنش، پایین‌تر از شکل‌گیری فشار گاز.

 

 

Ruihang، به عنوان تولید کننده مستقیم محصولات تیتانیوم، مواد اولیه با کیفیت مطلوب را برای تولید قطعات دقیق شما تامین می کند. اگر نیازی به خرید دارید، لطفاً از طریق ایمیل با ما تماس بگیرید:Sam.Rui@bjrh-titanium.com