Puristus ja muotoilu: Tarkka lämpötilan ja muodonmuutosten hallinta
Teräkseen ja alumiiniin verrattuna titaanilevyjen ja titaaniseosten puristaminen on vaikeampaa. Se vaatii tarkkaa lämpötilan säätöä ja yhdistettyjä prosesseja monimutkaisten muotojen muodostamiseksi. Sen prosessien luokitus ja keskeiset tekniset kohdat ovat seuraavat:
1. Kylmämuovaus:
Olosuhteet vaatimukset: Seinämän paksuus < 2 mm, muodonmuutosmäärä < 15 % ja taivutussäde > 5 kertaa levyn paksuus.
Prosessoinnin optimointi: Kylmäpuristuksen jälkeen tarvitaan lopullinen hehkutus (lämmönpito 600-650 asteessa 2 tuntia) jäännösjännityksen poistamiseksi ja halkeilun estämiseksi.
2. Kuumamuovaus:
Matalan-lämpötilan kuumamuovaus (200-350 astetta): Muodonmuutos voi nousta 40 %:iin, sopii keskipaksuille aihioille (kuten kemiallisten laitteiden päille).
High-temperature hot forming (600-800℃): Deformation amount > 50%, fit for thick plates (>10 mm) tai monimutkaisia rakenneosia (kuten lentokoneen moottoritiloja).
Kuumennusmenetelmä: Aihio kuumennetaan ensin tavoitelämpötilaan ja sitten 150-200 asteeseen lämpötilaeron jännityksen vähentämiseksi.
3. Lähetä-ennakkokorjaus:
Prosessin kulku: ensin kylmäpuristamalla valmis -muovattu osa, sitten lämmitä se 450–500 asteeseen erillisessä laitteessa korjausta varten, jotta voidaan poistaa takaisinjousto ja jäännösjännitys.
Edut: Yhdistämällä kylmäpuristuksen tehokkuuden kuumakorjauksen tarkkuuteen, se sopii erittäin{0}}tarkkoihin työkappaleisiin (kuten lääketieteellisiin implantteihin).
Sovellustapaus: Ilmailu- ja avaruusalan yritys käytti kuumamuovausprosessia titaaniseoksesta valmistettujen siipipaneelien valmistukseen 750 asteessa, jolloin saavutettiin yksittäinen 60 % muodonmuutos, pinnan karheus Ra < 0,8 μm ja paino pieneni 40 % perinteisiin teräslevyihin verrattuna.
Puhallusmuovaus: Integroitu{0}}moniprosessin tarkka valmistus
Puhallusmuovauksella saavutetaan suuri tarkkuus ja pieni materiaalinkulutus työkappaleen ja pyörivän työkalun jatkuvan muodonmuutoksen ansiosta. Sen tärkeimmät edut ja tekniset kohdat ovat seuraavat:
1. Materiaalin käytön parantaminen:Puhallusmuovauksella voidaan säästää 20–50 % materiaaleja, mikä sopii erityisen hyvin jalometallisten titaanimateriaalien (kuten avaruusalusten polttoainesäiliöiden) käsittelyyn.
2. Pintalaadun optimointi:Tuotteen pinnan karheus on Ra < 0,4 μm, mittatarkkuus ±0,1 mm, eikä jälkikäsittelyä tarvita.
3. Prosessin luokitus:
Perinteinen puhallusmuovaus: Soveltuu ohutseinäisille-sylinterimäisille osille (seinämän paksuus < 5 mm), jolloin muotoa voidaan hallita useiden muodonmuutosvaiheiden avulla.
Suuri-lujuus puhallusmuovaus: Soveltuu paksuseinäisille-osille (seinämän paksuus > 10 mm), joissa yksi muodonmuutosaste saavuttaa 50 %, mutta käsittelyn kovettumista on valvottava.
Sovellustapaus: Satelliittipropulsiojärjestelmässä käytettiin puhallusmuovausta titaaniseoksesta valmistettujen kaasusylintereiden valmistukseen, jolloin seinämän paksuus pieneni 15 mm:stä 8 mm:iin, saavutettiin 47 prosentin painonpudotus ja puhkaisupaine 1,5 kertaa suunnitteluarvoon verrattuna.