Prešanje i oblikovanje: Precizna kontrola temperature i deformacije
U poređenju sa čelikom i aluminijumom, presovanje titanijumskih ploča i titanijumskih legura je teže. Zahtijeva preciznu kontrolu temperature i kombinovane procese kako bi se postiglo formiranje složenih oblika. Klasifikacija njegovih procesa i ključnih tehničkih tačaka je sljedeća:
1. Hladno oblikovanje:
Zahtjevi uvjeta: Debljina stijenke < 2 mm, količina deformacije < 15 % i radijus savijanja > 5 puta debljine ploče.
Optimizacija obrade: Nakon hladnog presovanja, potrebno je završno žarenje (zadržavanje toplote na 600-650 stepeni tokom 2 sata) da bi se eliminisalo zaostalo naprezanje i sprečilo pucanje.
2. Vruće oblikovanje:
Nisko-vruće oblikovanje (200-350 stepeni): Količina deformacije može doseći 40%, pogodno za gredice srednje debljine (kao što su glave hemijske opreme).
High-temperature hot forming (600-800℃): Deformation amount > 50%, fit for thick plates (>10 mm) ili složene strukturne komponente (kao što su odjeljci motora aviona).
Metoda zagrevanja: blanko se prvo zagreva na ciljnu temperaturu, a zatim se zagreva na 150-200 stepeni da bi se smanjio napon temperaturne razlike.
3. Nakon-pripremne vruće korekcije:
Tok procesa: Prvo, hladno presovanje da se napravi prethodno-oblikovani dio, zatim ga zagrijte na 450-500 stepeni u posebnom uređaju radi korekcije kako bi se eliminisalo povratno opterećenje i zaostalo naprezanje.
Prednosti: Kombinujući efikasnost hladnog presovanja sa preciznošću vruće korekcije, pogodan je za visoko{0}}precizne radne komade (kao što su medicinski implantati).
Slučaj primjene: Jedno zrakoplovno poduzeće je koristilo proces vrućeg oblikovanja za proizvodnju krilnih panela od legure titanijuma pod uglom od 750 stepeni, postižući pojedinačnu količinu deformacije od 60%, površinsku hrapavost Ra < 0,8 μm i smanjenje težine za 40% u poređenju sa tradicionalnim čeličnim pločama.
Puhanje: Integrisana više-procesna precizna proizvodnja
Puhanjem se postiže visoka preciznost i mala potrošnja materijala kroz kontinuiranu deformaciju radnog komada i rotacionog alata. Njegove osnovne prednosti i tehničke tačke su sljedeće:
1. Poboljšanje korištenja materijala:Puhanje može uštedjeti 20% do 50% materijala, posebno pogodno za obradu materijala od plemenitih metala od titanijuma (kao što su rezervoari za gorivo za svemirske letelice).
2. Optimizacija kvaliteta površine:Hrapavost površine proizvoda je Ra < 0,4 μm, sa dimenzionalnom preciznošću od ±0,1 mm i nema potrebe za naknadnom obradom.
3. Klasifikacija procesa:
Konvencionalno oblikovanje puhanjem: Pogodno za cilindrične dijelove sa-stinama (debljina stijenke < 5 mm), postižući kontrolu oblika kroz više faza deformacije.
Visoko{0}}formiranje puhanjem: Pogodno za dijelove sa-debljinim zidovima (debljina zida > 10 mm), s jednom fazom deformacije koja dostiže 50%, ali je potrebno kontrolisati stvrdnjavanje prilikom obrade.
Slučaj primene: Satelitski pogonski sistem koristio je puhanje za proizvodnju gasnih boca od legure titanijuma, smanjujući debljinu zida sa 15 mm na 8 mm, postižući smanjenje težine od 47%, a pritisak pucanja dostigao je 1,5 puta veću od projektovane vrednosti.