Tieto

Home/Tieto/Tiedot

Prosessin valinta kaasunpainemuovauksen ja tyhjiömuovauksen välillä monimutkaisille ohut{0}}seinämäisille ilmailutitaanikomponenteille

Superplastisesta muovauksesta on tullut kulmakivi monimutkaisten ohutseinäisten{0}}titaaniosien valmistuksessa lentokoneen runkoja ja propulsiojärjestelmiä varten. Käytettävissä olevista menetelmistä kaasun painemuovaus ja tyhjömuovaus ovat kaksi yleisimmin käytettyä. Niiden valinta vaikuttaa suoraan mittatarkkuuteen, seinämän paksuuden jakautumiseen, työkalukustannuksiin ja tuotannon läpimenoaikaan, mutta valinta ymmärretään usein väärin. Päätös riippuu osan geometriasta, levyn paksuudesta, vaaditusta muodonmuutoksen suuruudesta sekä sisä- ja ulkopintojen vaatimasta tarkkuudesta.

 

 

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

 

Tyhjömuovaus toimii paine-erolla, joka on rajoitettu yhteen ilmakehään. Se käyttää joko urossuulaketta sisäistä mittatarkkuutta vaativille komponenteille, kuten syville säiliöille, tai naarassuulaketta ulkopinnan tarkkuuteen matalammissa osissa. Käyttövoima on vaatimaton, mikä rajoittaa prosessin ohuisiin mittoihin-tyypillisesti alle kahden millimetrin-ja muotoihin, joissa on lempeä kaarevuus ja matalat vetosuhteet. Kun nämä ehdot täyttyvät, tyhjiömuovaus tuottaa puhtaita, hapettumista{5}}vähennettyjä osia minimaalisilla jäännösjännityksillä ja ilman palautusta, kaikki alhaisin laitekustannuksin. Sen yksinkertaisuus tekee siitä houkuttelevan ei--rakenteellisiin suojuksiin, antenniheijastimiin ja tiettyihin lääketieteellisiin-titaanikoteloihin.

 

 

 

Kaasun paineen muodostus sitä vastoin lisää inerttiä argonia säädellyillä paineilla, jotka ovat selvästi ilmakehän paineita korkeammalla, tavallisesti välillä 0,3 - 2,0 MPa. Tämä kohonnut käyttövoima mahdollistaa syvät vedot, terävät kaarevat ja suuret kokonaismuodonmuutokset, jotka olisivat mahdottomia yksinään tyhjiössä. Prosessi voidaan suorittaa vapaana puhallusmuovauksena, jolloin saadaan aikaan akselisymmetrisiä muotoja, kuten palloja ilman muottia, tai muotti-avusteisena muotoiluna joko uros- tai naarastyökaluilla. Urospuolinen muottivariantti tuottaa suuren sisäpinnan-tarkkuuden ja suuret syvyys--leveyssuhteet, kun taas naaraspuolinen muotivaihtoehto parantaa muotin purkamista ja materiaalitaloudellisuutta pienentyneen vetosyvyyden kustannuksella. Ilmailu- ja avaruusteollisuuden rakenteellisten laipioiden, moottorin koteloiden ja kiinteästi jäykistettyjen paneelien osalta kaasun paineenmuodostus on ainoa käyttökelpoinen reitti.

Pressure Forming, Custom Plastic Pressure Thermoforming | Productive  Plastics

 

 

 

Itse muodostusmekanismi eroaa olennaisesti. Kaasun painemuodostuksessa metalli käy läpi viskoosin tai puoliviskoosisen virtauksen minimaalisella kitkalla-erityisesti vapaapuhalluskokoonpanoissa-, joten lähes kaikki käytetty energia myötävaikuttaa muodonmuutokseen. Tämä edistää tasaisempaa seinämän paksuuden jakautumista kuin perinteinen meisto. Tyhjiömuovauksesta, vaikka se onkin hellävaraisempi, puuttuu painepää, joka voi voittaa paikallisen ohenemisen tai pakottaa levyn hienoihin meistinyksityiskohtiin, mikä johtaa usein paksumpiin pohjaosuuksiin verrattuna sivuseiniin uros-suulakekokoonpanoissa ja päinvastoin naaraspuolisissa-muottikokoonpanoissa. Nämä paksuusvaihtelut on otettava huomioon suunnittelussa ja myöhemmässä koneistusvarasuunnittelussa.

 

Käytännössä monet ilmailu- ja avaruusteollisuuden valmistajat omaksuvat hybridilähestymistavan. Aluksi käytetään tyhjiötä ryppyjen poistamiseksi ja alustavan muodonmukaisuuden saavuttamiseksi, minkä jälkeen käytetään korkeapaineista{1}}kaasua lopullista tarkkuutta varten. Tämä yhdistelmä hyödyntää tyhjiön rypistymätöntä-aloitusta ja kaasunpaineen yksityiskohtaista yhdenmukaisuutta, mikä vähentää syklin kestoa ja parantaa toistettavuutta. Hybridisekvenssi on erityisen tehokas suurille pintapaneeleille ja kaksoiskaareville komponenteille, joissa yksittäinen-menetelmä muodostaisi ei-hyväksyttävän ohenemisen tai yhteensopimattomuuden.

 

Loppujen lopuksi prosessipäätöksessä ei ole kyse siitä, että yksi menetelmä on parempi, vaan oikean työkalun valinta tiettyyn geometriaan ja suorituskykyvaatimuksiin. Ohuet, matalat, vähän -muodostuvat osat sopivat tyhjiömuovaukseen; syvät, monimutkaiset ja suuren muodonmuutoksen{2}}komponentit vaativat kaasun paineenmuodostusta. Kun kumpikaan ei yksin täytä kaikkia kriteerejä, hybridireitti tarjoaa käytännöllisen kompromissin. Superplastisen muovauksen kehittyessä näiden erillisten ominaisuuksien ymmärtäminen on edelleen välttämätöntä suunnitteluinsinööreille ja valmistussuunnittelijoille, jotka pyrkivät tasapainottamaan kustannuksia, laatua ja rakenteellista eheyttä titaani-ilmailurakenteissa.

 

 

Ota yhteyttä nyt