Wat is superplastisch vormen?
Superplastische vorming is een gespecialiseerd metaalbewerkingsproces waarmee vellen metaallegeringen zoals aluminium kunnen worden uitgerekt tot lengtes gedurende tien keer die van conventionele legeringen zonder de materiaaleigenschappen van het metaal af te breken. Het proces maakt het mogelijk om complexe metalen onderdelen te vervaardigen, waardoor bouten en bevestigingsmiddelen worden geëlimineerd om individuele metalen onderdelen aan elkaar te bevestigen aan een grotere eenheid. Metaalvorming van deze aard wordt meestal gebruikt in de ruimtevaartindustrie, maar heeft ook toepassingen voor prestatiesportapparatuur, evenals in de energie, verdediging en medische sectoren.
De wetenschap van metaalbewerking die wordt gebruikt in superplastische vorming wordt onderverdeeld in drie vervormingsomstandigheden: microograin, transformatie en interne stress -superplasticiteit. De belangrijkste methode voor metalen omvat microgram -superplasticiteit, waarbij kristallijne korrelstructuren 10 micron in grootte of kleiner zijn. De temperatuur van het metaal moet ook ongeveer de helft van de helft zijnHij smeltpunt van de metalen legering die wordt gevormd en reksnelheden variëren tussen 0,001 tot 0,0001. Deze omstandigheden beperken de soorten legeringen die superplasticiteit tot een klein aantal zullen vertonen.
Industriële processen voor superplastische vorming van plaatmetalen omvatten vacuüm en thermovormen, diepe tekening en diffusiebinding. Vacuümvorming maakt gebruik van variatie in gasdruk om metaal in een matrijs vorm te geven, terwijl thermovormen vastgestelde processen gebruikt die traditioneel zijn voor de productie van thermoplasten. Beide methoden zijn variaties op het vormgeven van het hotmetaalgas en hebben het voordeel dat ze slechts een enkele dobbelsteen moeten vereisen om het onderdeel te maken.
Diepe tekening is een conventionele methode die wordt gebruikt bij metaalvorming die kan worden aangepast aan superplastische vorming. Het vereist spanningharding om superplasticiteit te bereiken. Dunning en breuk van het metalen deel zijn echter mogelijk in het proces, dus het is niet gebruiky een voorkeurskeuze.
Diffusiebinding was aanvankelijk geen platenmetaalvormingsproces, maar is aangepast aan het gebruik ervan. Aluminium-magnesiumlegeringen worden vaak gebruikt met de methode en kunnen een verlenging hebben in het superplastische proces tot 600%, maar meestal niet meer dan 300%. Onderdelen gemaakt door superplastische vorming en diffusiebinding worden gebruikt in zowel automotive- als vliegtuigtoepassingen die niet structureel zijn, en ze zijn niet zo duur als legeringen met een hoge sterkte.
Er zijn verschillende voordelen dat metalen plaatonderdelen die superplastische vorming hebben ondergaan, hebben. Omdat hun vormen uitgebreider en groter kunnen zijn vanwege het toegenomen vermogen om het metaal te strekken, verlagen ze zowel het gewicht en de kosten van vliegtuigen en auto -voertuigen als metalen onderdelen in andere industrieën. Assemblagetijd en complexiteit worden ook verminderd omdat minder onderdelen aan elkaar moeten worden bevestigd. Spanningen tussen meerdere metalen onderdelen naarmate ze ouder worden en reageren op temperatuurveranderingen is ookgeminimaliseerd.
De industrie als geheel draagt bij aan een breed scala aan onderzoek en nieuwe producten in het veld. De verhoogde veelzijdigheid van metalen plaatvormen maakt innovatie mogelijk in nieuwe stroomlijning en ontwerpen in een veelheid van industriële en consumentenproducten. Superplastische vorming is ook de sleutel tot innovatie in aerodynamische en stroomlijnen van mariene.