¿Qué es la formación superplástica?
La formación superplástica es un proceso de metal de metal especializado que permite hojas de aleaciones de metal como el aluminio se extiende hasta las longitudes más de diez veces que las aleaciones convencionales sin degradar las propiedades del material del metal. El proceso permite la fabricación de piezas metálicas complejas, lo que elimina la necesidad de pernos y sujetadores para unir piezas metálicas individuales en una unidad más grande. La formación de metales de esta naturaleza se usa con mayor frecuencia en la industria aeroespacial, pero también tiene aplicaciones para equipos deportivos de rendimiento, así como en los sectores de energía, defensa y médicos.
La ciencia de la metalurgia que se usa en la formación superplástica se desglosa en tres condiciones de deformación: micrográfico, transformación y superplasticidad de estrés interno. El método más importante para los metales implica la superplasticidad del micrograno, donde las estructuras de grano cristalino tienen 10 micras de tamaño o más pequeñas. La temperatura del metal también debe estar aproximadamente a la mitadEl punto de fusión de la aleación de metal se está formando y las tasas de deformación oscilan entre 0.001 y 0.0001. Estas condiciones limitan los tipos de aleaciones que exhibirán superplasticidad a un pequeño número.
Los procesos industriales para la formación superplástica de chapa incluyen vacío y termoformado, dibujo profundo y unión de difusión. La formación de vacío utiliza la variación en las presiones de gas para dar forma al metal en un dado, mientras que la termoformado utiliza procesos establecidos que son tradicionales para la fabricación de termoplásticos. Ambos métodos son variaciones en la formación de gas de metal caliente y tienen la ventaja de requerir solo una operación de matriz para crear la pieza.
El dibujo profundo es un método convencional utilizado en la formación de metales que se puede adaptar a la formación superplástica. Requiere endurecimiento por deformación para lograr una superplasticidad. Sin embargo, el adelgazamiento y la ruptura de la parte del metal son posibles en el proceso, por lo que no es UsUal.y una opción preferida.
La unión de difusión no fue inicialmente un proceso de formación de chapa, sino que se ha adaptado a su uso. Las aleaciones de magnesio de aluminio se usan comúnmente con el método y pueden tener un alargamiento en el proceso superplástico de hasta el 600%, pero generalmente no exceden el 300%. Las piezas creadas por formación superplástica y unión de difusión se utilizan en aplicaciones automotrices y de aeronaves que no son estructurales, y no son tan caras como aleaciones de alta resistencia.
Hay varias ventajas que tienen las piezas de lámina de metal que han sufrido una formación superplástica. Dado que sus formas pueden ser más elaboradas y mayores debido a la mayor capacidad de estirar el metal, reducen tanto el peso como el costo de los vehículos de aeronaves y automotrices, así como las piezas de metal en otras industrias. El tiempo de ensamblaje y la complejidad también se reducen porque menos piezas deben fijarse juntas. Las tensiones entre múltiples piezas metálicas a medida que envejecen y responden a los cambios de temperatura también esminimizado.
La industria en su conjunto contribuye a una amplia variedad de investigaciones y nuevos productos en el campo. El aumento de la versatilidad de las formas de láminas de metal permite la innovación en nuevas racionalizaciones y diseños en una multitud de productos industriales y de consumo. La formación superplástica también es clave para la innovación en la racionalización aerodinámica y marina.