Сверхпластическая формовка - Superplastic forming

Сверхпластическая формовка это промышленный процесс, используемый для создания точных и сложных компонентов из сверхпластические материалы.

Обработать

Материал сначала нагревается для продвижения сверхпластичность. Для титановых сплавов, например Ti 6Al 4V и некоторые нержавеющие стали составляют около 900 ° C (1650 ° F), а для алюминиевых сплавов, например. AA5083 составляет 450–520 ° C. В этом состоянии материал становится мягким, поэтому можно применять процессы, которые обычно используются для обработки пластмасс, например: термоформование, выдувание, и вакуумное формование.[1] К сверхпластическому листу прикладывают давление инертного газа, заставляя его попасть в матрицу.

Преимущества и недостатки

Основное преимущество этого процесса заключается в том, что он может формировать большие и сложные детали за одну операцию. Готовый продукт отличается превосходной точностью и прекрасным чистота поверхности. Он также не страдает от упругости или остаточные напряжения. Продукты также могут быть увеличены, чтобы исключить сборки или уменьшить вес, что имеет решающее значение в аэрокосмический Приложения.[1] Требуется меньшая прочность и меньшие затраты на инструмент. Макдоннелл Дуглас использовали технологию проектирования и производства SPF в F-15 в 1980-е гг.[нужна цитата ]

Самый большой недостаток процесса - низкая скорость формования. Время цикла варьируется от двух минут до двух часов, поэтому он обычно используется в небольших объемах производства.[2][1] Еще один недостаток - неоднородность толщины изготавливаемой детали.[3] Несколько методов используются для улучшения однородности толщины деталей SPF. Один из них заключается в применении разработанного изменяющегося профиля давления газа вместо постоянного давления.[4] Другой подход - настроить контактное трение между поверхностью матрицы и сверхпластичным листом.[5]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ а б c Э. Дегармо, Дж. Блэк и Р. Козер, Материалы и процессы в производстве (9-е изд.), 2003 г., Wiley, ISBN  0-471-65653-4.
  2. ^ Джаррар, Фирас; Джафар, Рим; Тулупова, Ольга; Еникеев, Фарид; Аль-Хунити, Насер (январь 2016 г.). "Основное моделирование для моделирования сверхпластического образования AA5083". Форум материаловедения. 838-839: 512–517. Дои:10.4028 / www.scientific.net / MSF.838-839.512. ISSN  1662-9752.
  3. ^ Ф. Джаррар, М. Левальд, П. Шмид и А. Фортанье, Сверхпластическое формирование треугольных каналов с острыми радиусами, Journal of Materials Engineering and Performance, 2014, 23 (4), стр. 1313-1320.
  4. ^ Ф.С. Джаррар, Л. Гектор-младший, М.К. Храйшех и К. Дешпанде, Прогнозирование профиля давления газа по траекториям деформации с переменной скоростью деформации при формировании выпуклости AA5083, Журнал материаловедения и производительности, 2012, 21 (11), стр. 2263–2273.
  5. ^ 12. М.И. Албакри, Ф. Джаррар, М.К. Храйше, Влияние распределения межфазного трения на сверхпластическое формирование AA5083, Журнал инженерных материалов и технологий, 2011 г., 133, стр. 031008-031014.