Wat is superplastisch vormen?
Superplastische vorming is een gespecialiseerd metaalbewerkingsproces waarmee metalen legeringen zoals aluminium meer dan tien keer kunnen worden uitgerekt tot lengtes 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 is verbrokenomlaag in drie vervormingsomstandigheden: micrograin, 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 op ongeveer de helft van het smeltpunt zijn van de gevormde metaallegering 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 plaatmetaal superplastische vorming 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 vervaardiging van thermoplastics.Beide methoden zijn variaties op het vormen van het hotmetaalgas en hebben het voordeel dat ze slechts een enkele dobbelsteenbewerking vereisen om het onderdeel te maken.
Dieptekening is een conventionele methode die wordt gebruikt in metaalvorming die kan worden aangepast aan superplastische vorming.Het vereist spanningharding om superplasticiteit te bereiken.Het verdunnen en breuk van het metalen deel zijn echter mogelijk in het proces, dus het is meestal geen 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 die metalen plaatonderdelen hebben ondergaan die superplastische vorming hebben ondergaan.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 worden ook geminimaliseerd.
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.