Znanje

Home/Znanje/Detalji

Odabir procesa između oblikovanja pod tlakom plina i oblikovanja pod vakuumom za složene zrakoplovno-svemirske titanijske komponente s tankim{0}}stjenkama

Superplastično oblikovanje postalo je kamen temeljac u proizvodnji složenih dijelova od titana tankih-stjenki za okvire zrakoplova i pogonske sustave. Među dostupnim metodama, oblikovanje pod pritiskom plina i oblikovanje pod vakuumom dvije su najčešće primjenjivane. Njihov odabir izravno utječe na točnost dimenzija, raspodjelu debljine stjenke, trošak alata i vrijeme proizvodnje, no izbor se često pogrešno shvaća. Odluka ovisi o geometriji dijela, debljini lima, potrebnoj veličini deformacije i preciznosti koja se zahtijeva na unutarnjim naspram vanjskih površina.

 

 

Cost-Effective Vacuum Forming For Prototyping And Low-Volume Production -  RapidMade

 

Vakuumsko oblikovanje radi na diferencijalnom tlaku ograničenom na jednu atmosferu. Koristi ili muški kalup za komponente koje zahtijevaju točnost unutarnjih dimenzija, kao što su duboki spremnici, ili ženski kalup za preciznost vanjske površine u plićim dijelovima. Pokretačka snaga je skromna, što ograničava proces na tanke debljine-obično ispod dva milimetra-i na oblike s blagom zakrivljenošću i plitkim omjerima izvlačenja. Tamo gdje su ovi uvjeti ispunjeni, vakuumsko oblikovanje daje čiste dijelove-ublažene od oksidacije s minimalnim zaostalim naprezanjem i bez povratnog povrata, a sve to uz nisku cijenu opreme. Njegova jednostavnost čini ga privlačnim za ne-strukturalne obloge, antenske reflektore i određena kućišta od-titana medicinske kvalitete.

 

 

 

Nasuprot tome, stvaranje tlaka plina uvodi inertni argon pri reguliranim tlakovima znatno iznad atmosferskog, obično u rasponu od 0,3 do 2,0 MPa. Ova povećana pogonska sila omogućuje duboko izvlačenje, oštre zakrivljenosti i velike ukupne deformacije koje bi bile nemoguće samo pod vakuumom. Proces se može izvesti kao slobodno oblikovanje puhanjem, proizvodeći osnosimetrične oblike poput sfera bez matrice, ili kao-potpomognuto oblikovanje pomoću muškog ili ženskog alata. Varijanta muške matrice daje visoku unutarnju{6}}površinsku preciznost i veliki omjer dubine-prema-širini, dok opcija ženske matrice poboljšava vađenje kalupa i ekonomičnost materijala na cijenu smanjene dubine izvlačenja. Za zrakoplovne strukturne pregrade, kućišta motora i integralno ukrućene panele, oblikovanje tlakom plina jedini je održiv put.

Pressure Forming, Custom Plastic Pressure Thermoforming | Productive  Plastics

 

 

 

Sam mehanizam formiranja bitno se razlikuje. Pri oblikovanju pod pritiskom plina, metal prolazi kroz viskozno ili polu{1}}viskozno strujanje uz minimalno trenje-posebno u konfiguracijama slobodnog puhanja-pa gotovo sva primijenjena energija doprinosi deformaciji. Ovo promiče ravnomjerniju raspodjelu debljine stijenke od tradicionalnog žigosanja. Vakuumsko oblikovanje, iako je nježnije, nema visinu pritiska za prevladavanje lokalnog stanjivanja ili za prisiljavanje lima na fine detalje matrice, što često rezultira debljim donjim dijelovima u odnosu na bočne stijenke u muškim-postavljanjima matrice, i obrnuto u ženskim-konfiguracijama matrice. Ove varijacije debljine moraju se uzeti u obzir tijekom projektiranja i naknadnog planiranja dodataka za strojnu obradu.

 

U praksi, mnogi proizvođači zrakoplova prihvaćaju hibridni pristup. Najprije se primjenjuje vakuum kako bi se uklonile bore i postigla preliminarna usklađenost oblika, nakon čega slijedi plin pod visokim-tlakom za konačno precizno oblikovanje. Ova kombinacija koristi početak vakuuma-bez nabora i detaljnu usklađenost tlaka plina, smanjujući vrijeme ciklusa i poboljšavajući ponovljivost. Hibridni slijed posebno je učinkovit za velike panele kože i komponente s dvostrukom-zakrivljenošću gdje bi oblikovanje jednom-metodom proizvelo neprihvatljivo stanjivanje ili neusklađenost kalupa.

 

U konačnici, procesna odluka nije stvar nadmoćnosti jedne metode, već odabira pravog alata za specifičnu geometriju i zahtjeve izvedbe. Tanki, plitki dijelovi niske-deformacije odgovaraju vakuumskom oblikovanju; duboke, složene komponente visoke-deformacije zahtijevaju oblikovanje tlakom plina. Kada niti jedno ne zadovoljava sve kriterije, hibridna ruta nudi praktičan kompromis. Kako se superplastično oblikovanje nastavlja razvijati, razumijevanje ovih različitih mogućnosti ostaje ključno za inženjere dizajna i planere proizvodnje koji imaju za cilj uravnotežiti cijenu, kvalitetu i strukturni integritet u zrakoplovnim i svemirskim strukturama od titana.

 

 

Kontaktirajte odmah