Kokie yra titano kaltinimo metodai
Titanas ir jo lydiniai užima pagrindinę vietą aviacijos ir kosmoso, energijos ir medicinos laukuose dėl jų didelio specifinio stiprumo, atsparumo korozijai ir biologiniam suderinamumui. Tačiau didelis titano cheminis aktyvumas, mažas šilumos laidumas ir didelis atsparumas deformacijai reikalauja jo kalimo proceso, kad būtų galima peržengti tradicinio metalo apdirbimo apribojimus.
Nemokamas kalimas: lankstus sprendimas pagrindiniam ruošinio gamybai
Nemokamas kalimas, kuris naudoja plaktuką arba spaudą, kad būtų galima laisvai deformuoti ruošinį tarp viršutinės ir apatinės priekinės spalvos, yra pats svarbiausias titano kūrimo procesas. Pagrindinės jo savybės yra paprasti įrankiai ir įranga, didelis universalumas ir mažos sąnaudos, todėl jis tinka vienos dalies ar mažų partijų gamybai. Nemokamas kalimas gali pašalinti liejimo defektus ir pagerinti mechanines savybes, tačiau dėl to, kad dėl rankinio darbo jėgos yra mažo kalimo tikslumo, didelių apdirbimo pašalpų ir sunkumų formuojant sudėtingas konstrukcijas. Todėl jis pirmiausia naudojamas didelių kaltinimų ruošinių gamybos procese, pavyzdžiui, suklastoti ruošinius į pakopinius strypus ar paprastas formas, tokias kaip apvalios ar stačiakampės formos, padėjus pagrindą vėlesniam apdailai.
Mirti kalimas: tikslaus formavimo „pagrindinis kelias“
Štampas kalimas riboja metalo srautą, uždengdamas štampą, žymiai pagerindamas matmenų tikslumą ir paviršiaus kokybę. Tai yra pagrindinis masinės titano kaltinimų gamybos procesas. Remiantis štampo struktūra, kalimo kalimą galima suskirstyti į šias tris kategorijas:
Atidarykite štampą kalimą („Flash Die Forging“):Štampyje yra su blykstės grioveliais. Iš pradžių metalas užpildo štampo ertmę, o perteklius teka į blykstės griovelius, sudarydamas skersinę blykstę. Didėjant blykstei ir temperatūrai, didėja atsparumas metalo srautui, priversdamas daugiau medžiagos į štampo ertmę. Šis procesas yra tinkamas masiniam sudėtingų parodų gamybai, tačiau reikia vėlesnio blykstės pašalinimo, todėl mažai medžiagų sunaudojama.
Uždarytas štampas kalimas („Flashless Die Foring“):Štampas uždaromas iš visų pusių, o metalas išmetamas tik per išilginius blykstės urvus. Medžiagos panaudojimas gali pasiekti daugiau kaip 90%. Uždaryti štampo kalimą reikia griežto štampo stiprumo ir temperatūros kontrolės, tačiau jis gali pasiekti aukštą tikslumą (tolerancija ± 0,2 mm) ir mažą paviršiaus šiurkštumą (RA mažesnis arba lygus 1,6 μm), todėl jis yra tinkamas, kad būtų galima gaminti parodas, turint didelius tikslumo reikalavimus.
Išspaudimas miršta:Derinant ekstruzijos ir mirties kalimo savybes, tuščiaviduriai ar kietos kaltės yra atliekamos per priekinę ar atvirkštinę išspaudimą. Išspaudimo kalimas gali patikslinti grūdus ir padidinti medžiagų tankį, tačiau tam reikia didelių investicijų į įrangą ir sudėtingą procesą.
Specialybė miršta kalimas: technologinė priemonė, leidžianti plauti sudėtingas konstrukcijas
Gilioms ertmėms, plonoms sienoms ar specialios formos konstrukcijoms, kurias sunku pasiekti tradiciniais štampais, specializuotos mirties kalimo technologija naudoja daugialypę kryptį apkrovą arba izoterminę valdymą, kad peržengtų titano lydinių deformacijos ribas:
Kelių krypčių mirties kalimas:Ant daugialypės krypčio kalimo mašinos, sujungus vertikalią ir horizontalų apkrovą, metalas verčia tekėti iš į išorę iš štampo ertmės centro, pasiekdamas vienkartinį sudėtingų konstrukcijų formavimąsi. Šis procesas gali sudaryti gilias ertmes, kurių šonkaulio kraštinių santykis yra didesnis arba lygus 10: 1, išvengiant suvirinimo defektų, kuriuos sukelia žingsnis po žingsnio.
Izoterminis mirties kalimas:Štampas kaitinamas iki tos pačios temperatūros kaip ruošinys (paprastai 30–50 laipsnių žemiau -transformacijos temperatūros) ir kalimas baigtas pastoviomis temperatūros sąlygomis. Izoterminis mirties kalimas sumažina deformacijos atsparumą ir yra tinkamas didelio tikslumo, plonų sienelių kaltinimams (sienos storis, mažesnis arba lygus 2 mm). Tačiau tam reikalinga aukšto tikslumo temperatūros valdymo sistema (temperatūros svyravimas mažesnis arba lygus ± 3 laipsniui) ir šilumai atsparių štampų medžiagų.
Segmentinis mirties kalimas:Nepaprastai dideliems kaltinimams (tokiems kaip raketų purkštukai, kurių skersmuo didesnis arba lygus 3 m), segmentinis štampo kalimo ar užpakalinės plokštės štampas naudojamas siekiant sumažinti įrangos tonažo reikalavimus. Segmentinis kalimo kalimas gali sukelti ypač didelius darbus ant vidutinio dydžio hidraulinių presų, tačiau norint išvengti streso koncentracijos, reikia optimizuoto segmento sąsajos projektavimo.
Novatoriški procesai: „Frontiers“ veiklos optimizavimas
Didėjant titano lydinių veikimo reikalavimams, nuolat kyla novatoriški procesai:
Beta kalimas:Kalimas virš beta transformacijos temperatūros gali pagerinti atsparumą šliaužiant ir lūžio tvirtumą, tačiau norint išvengti beta versijos trapumo, reikalinga griežta temperatūros kontrolė.
Superplastinis kalimas:Superplastinis gydymas sukuria puikius, lygiaverčius grūdus medžiagoje, kartu su izoterminiu kalimu, kad būtų pasiektos didelės deformacijos (pailgėjimas gali siekti 300%–500%), todėl jis yra tinkamas parodyti parodas su ypač sudėtingomis formomis.
Kelių krypčių kalimo ciklas:Per kelis kalimo ciklus optimizuojamas deformacijos pasiskirstymas, padidėja mikrostruktūros vienodumas, o deformacija viename cikle kontroliuojamas nuo 50% iki 80%, todėl grūdų tobulinimas ir pašalinant liejimo defektus.
Pasirinkus titano kaltinimo procesų kalimo procesus, reikia išsamiai apsvarstyti dalies struktūrą, našumo reikalavimus, gamybos sąnaudas ir įrangos prieinamumą. Nuo lanksčios ruošinių, pradedant nuo atviro štampo kalimo, baigiant tikslaus formuojant specializuotus štampus, baigiant novatoriškų procesų optimizavimu, kiekviena technologija turi pagrindinį proveržį transformuojant titano lydinius nuo „Sunkios mašinų medžiagų“ iki „aukšto našumo struktūrinių komponentų“.
