Was ist eine superplastische Form?
Superplastic Forming ist ein spezialisiertes Metallbearbeitungsprozess, mit dem Blätter von Metalllegierungen wie Aluminium über das Zehnfache herkömmlicher Legierungen gestreckt werden können, ohne die Materialeigenschaften des Metalls zu beeinträchtigen. Das Verfahren ermöglicht die Herstellung komplexer Metallteile, wodurch die Notwendigkeit von Bolzen und Befestigungselementen ausgelehnt werden muss, um einzelne Metallteile an einer größeren Einheit zu befestigen. Die Metallformung dieser Art wird in der Luft- und Raumfahrtindustrie am häufigsten verwendet, verfügt jedoch auch über Anwendungen für Leistungsportgeräte sowie in den Energie-, Verteidigungs- und medizinischen Sektoren. Die wichtigste Methode für Metalle beinhaltet die Mikronom -Superplastizität, bei der kristalline Kornstrukturen 10 Mikrometer groß oder kleiner sind. Die Temperatur des Metalls muss ebenfalls bei ungefähr einer Hälfte t liegenDer Schmelzpunkt der gebildeten Metalllegierung und die Dehnungsraten liegen zwischen 0,001 und 0,0001. Diese Bedingungen beschränken die Arten von Legierungen, die Superplastizität auf eine geringe Anzahl aufweisen. Die Vakuumformung verwendet Variationen des Gasdrucks, um Metall in einen Würfel zu formen, während die Thermoformierung etablierte Prozesse verwendet, die für die Herstellung von Thermoplastik traditionell sind. Beide Methoden sind Variationen bei der Bildung heißer Metallgas und haben den Vorteil, dass nur ein einzelner Stempelbetrieb erforderlich ist, um den Teil zu erzeugen.
Tiefe Zeichnung ist eine herkömmliche Methode, die bei der Metallform verwendet wird, die an eine superplastische Form angepasst werden kann. Es erfordert eine Dehnungshärtung, um Superplastizität zu erreichen. Ausdünnung und Bruch des Metallteils sind dabei jedoch möglich, daher ist es nicht üblichy eine bevorzugte Wahl.
Diffusionsbindung war anfangs kein Blechformprozess, sondern wurde an die Verwendung angepasst. Aluminium-Magnesium-Legierungen werden üblicherweise mit der Methode verwendet und können eine Dehnung im superplastischen Prozess von bis zu 600%haben, aber normalerweise nicht über 300%. Teile, die durch superplastische Formung und Diffusionsbindung erzeugt werden, werden sowohl in Automobil- als auch in Flugzeuganwendungen verwendet, die nicht strukturell sind, und sie sind nicht so teuer wie Hochfestigkeitslegierungen.
Es gibt mehrere Vorteile, dass Metallblechenteile, die eine superplastische Form unterzogen haben, haben. Da ihre Formen aufgrund der erhöhten Fähigkeit zur Ausdehnung des Metalls aufwändiger und größer sein können, reduzieren sie sowohl das Gewicht als auch die Kosten von Flugzeugen und Automobilfahrzeugen sowie Metallteile in anderen Branchen. Die Montagezeit und Komplexität werden ebenfalls reduziert, da weniger Teile zusammen befestigt werden müssen. Spannungen zwischen mehreren Metallteilen im Alter und reagieren auch Temperaturänderungenminimiert.
Die Branche als Ganzes trägt zu einer Vielzahl von Forschungen und neuen Produkten auf diesem Gebiet bei. Die zunehmende Vielseitigkeit von Metallblattformen ermöglicht Innovationen bei neuer Straffung und Designs in einer Vielzahl von Industrie- und Konsumgütern. Die Superplastikforschung ist auch der Schlüssel zu Innovationen in der aerodynamischen und marinen Straffung.