Hva er superplastisk forming?

Superplastisk forming er en spesialisert metallbearbeidingsprosess som gjør at ark med metalllegeringer som aluminium kan strekkes til lengder over ti ganger den av konvensjonelle legeringer uten å nedbryte materialegenskapene til metallet.Prosessen gir mulighet for fremstilling av komplekse metalldeler, som eliminerer behovet for bolter og festemidler for å feste individuelle metalldeler sammen i en større enhet.Metallforming av denne art brukes ofte i luftfartsindustrien, men har også applikasjoner for ytelsesidrettsutstyr, så vel som i energi, forsvar og medisinsk sektorer.

Vitenskapen om metallbearbeiding som brukes i superplastisk forming er ødelagtNed i tre deformasjonsbetingelser: mikrograin, transformasjon og intern stress -superplastisitet.Den viktigste metoden for metaller involverer mikrograin superplastisitet, der krystallinske kornstrukturer er 10 mikron i størrelse eller mindre.Temperaturen på metallet må også være omtrent halvparten av smeltepunktet for metalllegeringen som dannes og belastningshastigheten varierer mellom 0,001 og 0,0001.Disse forholdene begrenser typene legeringer som vil utvise superplastisitet til et lite antall.

Industrielle prosesser for superplastisk metallplast inkluderer vakuum og termoforming, dyp tegning og diffusjonsbinding.Vakuumforming bruker variasjon i gasstrykk for å forme metall til en dyse, mens termoforming bruker etablerte prosesser som er tradisjonelle for fremstilling av termoplast.Begge metodene er variasjoner på dannelse av varm metallgass, og har fordelen av å kreve bare en enkelt die -operasjon for å skape delen.

Dyp tegning er en konvensjonell metode som brukes i metallforming som kan tilpasses superplastisk forming.Det krever belastningsherding for å oppnå superplastisitet.Tynning og brudd på metalldelen er imidlertid mulig i prosessen, så det er vanligvis ikke et foretrukket valg.

Diffusjonsbinding var ikke i utgangspunktet en metallformingsprosess, men har blitt tilpasset bruken.Aluminiumsmagnesiumlegeringer brukes ofte med metoden, og kan ha en forlengelse i den superplastiske prosessen på opptil 600%, men overstiger vanligvis ikke 300%.Deler opprettet ved superplastisk forming og diffusjonsbinding brukes i både bil- og flyapplikasjoner som ikke er strukturelle, og de er ikke like dyre som høye styrke -legeringer.

Det er flere fordeler som metallplater som har gjennomgått superplastisk forming har.Siden formene deres kan være mer forseggjorte og større på grunn av den økte evnen til å strekke metallet, reduserer de både vekten og kostnadene for fly og bilbiler samt metalldeler i andre bransjer.Monteringstid og kompleksitet reduseres også fordi færre deler må festes sammen.Spenninger mellom flere metalldeler når de eldes og reagerer på temperaturendringer, minimeres også.

Industrien som helhet bidrar til et bredt utvalg av forskning og nye produkter i feltet.Den økte allsidigheten av metallplater former muliggjør innovasjon innen ny strømlinjeforming og design i en rekke industrielle og forbrukerprodukter.Superplastisk forming er også nøkkelen til innovasjon innen aerodynamisk og marin strømlinjeforming.