Cos'è la formazione superplastica?
La formazione superplastica è un processo di lavorazione metallica specializzata che consente di allungare le leghe di metallo come l'alluminio per oltre dieci volte quella delle leghe convenzionali senza degradare le proprietà del materiale del metallo.Il processo consente la produzione di parti metalliche complesse, che elimina la necessità di bulloni e dispositivi di fissaggio per attaccare le singole parti metalliche in un'unità più grande.La formazione in metallo di questa natura è spesso utilizzata nel settore aerospaziale, ma ha anche applicazioni per attrezzature sportive per prestazioni, nonché nei settori energetici, di difesa e medica.
La scienza della lavorazione dei metalli utilizzata nella formazione superplastica è rotta è rottaDown in tre condizioni di deformazione: micrograina, trasformazione e superplasticità di sollecitazione interna.Il metodo più importante per i metalli prevede la superplasticità micrograin, in cui le strutture a grana cristallina hanno 10 micron di dimensioni o più piccole.La temperatura del metallo deve anche essere circa metà del punto di fusione della lega di metallo e le velocità di deformazione vanno comprese tra 0,001 e 0,0001.Queste condizioni limitano i tipi di leghe che mostreranno la superplasticità a un piccolo numero.
I processi industriali per la formazione superplastica in lamiera comprendono il vuoto e il termoformio, il disegno profondo e il legame di diffusione.La formazione del vuoto utilizza la variazione delle pressioni del gas per modellare il metallo in una matrice, mentre il termoforming utilizza processi stabiliti tradizionali per la produzione di termoplastici.Entrambi i metodi sono variazioni sulla formazione di gas metallico caldo e hanno il vantaggio di richiedere una sola operazione per creare la parte.
Il disegno profondo è un metodo convenzionale utilizzato nella formazione metallica che può essere adattato alla formazione superplastica.Richiede indurimento della deformazione per ottenere la superplasticità.Il diradamento e la rottura della parte metallica, tuttavia, sono possibili nel processo, quindi di solito non è una scelta preferita.
Il legame di diffusione non era inizialmente un processo di formazione di lamiera, ma è stato adattato al suo utilizzo.Le leghe in alluminio-magnesio sono comunemente usate con il metodo e possono avere un allungamento nel processo superplastico fino al 600%, ma di solito non supera il 300%.Le parti create dalla formazione superplastica e dal legame di diffusione sono utilizzate sia nelle applicazioni automobilistiche che aeromobili che non sono strutturali e non sono così costose come le leghe ad alta resistenza.
Ci sono diversi vantaggi che hanno le parti della lamiera di metallo che hanno subito la formazione superplastica.Poiché le loro forme possono essere più elaborate e più grandi a causa della maggiore capacità di allungare il metallo, riducono sia il peso che il costo degli aeromobili e dei veicoli automobilistici, nonché parti metalliche in altri settori.Anche il tempo di assemblaggio e la complessità sono ridotti perché devono essere fissati insieme.Le sollecitazioni tra più parti metalliche mentre invecchiano e rispondono alle variazioni di temperatura sono anche ridotte al minimo.
L'intera industria contribuisce a un'ampia varietà di ricerche e nuovi prodotti sul campo.La maggiore versatilità delle forme di fogli di metallo consente l'innovazione in nuovi raggruppamenti e progetti in una moltitudine di prodotti industriali e di consumo.La formazione superplastica è anche fondamentale per l'innovazione nell'eliminazione aerodinamica e marina.