超塑性形成とは何ですか？

超塑性形成は、アルミニウムなどの金属合金のシートを、金属の材料特性を分解することなく、従来の合金の10倍以上の長さまで伸ばすことができる特殊な金属加工プロセスです。このプロセスにより、複雑な金属部品の製造が可能になり、ボルトとファスナーが個々の金属部品をより大きなユニットに取り付ける必要がなくなります。この性質の金属形成は、航空宇宙産業で最も頻繁に使用されますが、エネルギー、防衛、および医療セクターだけでなく、パフォーマンススポーツ用品の用途もあります。

超塑性形成で使用される金属加工の科学は、微小化、変換、および内部ストレス超浮力の3つの変形条件に分類されます。金属の最も重要な方法は、結晶粒構造がサイズが10ミクロン以上であるマイクログラインの超塑性を含みます。金属の温度も約半分のtになければなりません彼は、形成されている金属合金の融点であり、ひずみ速度は0.001〜0.0001の範囲です。これらの条件は、少数に超塑性を示す合金の種類を制限します。

シートメタル超塑性形成のための産業プロセスには、真空と熱酸化、深描画、拡散結合が含まれます。真空形成は、ガス圧の変動を使用して金属をダイに形作りますが、熱成形は熱可塑性物質の製造に合った伝統的な確立されたプロセスを使用します。どちらの方法も、ホットメタルガスの形成のバリエーションであり、パーツを作成するために単一のダイ操作のみを必要とするという利点があります。

ディープドローイングは、金属形成で使用される従来の方法であり、超塑性形成に適合させることができます。超塑性を達成するためにひずみ硬化が必要です。ただし、金属部分の薄化と破裂はプロセスで可能であるため、それはusuallではありませんy好ましい選択。

拡散結合は最初はシートメタル形成プロセスではありませんでしたが、その使用に適応しています。アルミニウムマグネシウム合金は一般的にこの方法で使用されており、最大600％の超塑性プロセスで伸びをすることができますが、通常は300％を超えません。超塑性形成と拡散結合によって作成された部品は、構造的ではない自動車用アプリケーションと航空機用途の両方で使用され、高強度合金ほど高価ではありません。

超塑性形成を受けた金属シート部品が持っているいくつかの利点があります。金属を伸ばす能力が向上するため、形状はより精巧で大きくなる可能性があるため、他の産業の金属部品と同様に、航空機と自動車の車両の重量とコストの両方を削減します。組み立ての時間と複​​雑さも減少します。これは、一緒に固定する必要がある部品が少ないためです。加齢と温度変化に応答するときに複数の金属部品間のストレスもあります最小化。

業界全体は、この分野のさまざまな研究と新製品に貢献しています。 金属シート形状の汎用性の向上により、多数の産業および消費者製品の新しい合理化と設計の革新が可能になります。超塑性形成は、空力と海洋の合理化の革新の鍵でもあります。