מהן שיטות הזיוף לטיטניום

טיטניום וסגסוגותיו מחזיקים בעמדת מפתח בשדות תעופה וחלל, אנרגיה ורפואה בגלל חוזקם הספציפי הגבוה, עמידות בפני קורוזיה ותאימות ביולוגית. עם זאת, הפעילות הכימית הגבוהה של טיטניום, מוליכות תרמית נמוכה ועמידות גבוהה לעיוות מחייבות את תהליך הזיוף שלה כדי להתעלות על המגבלות של עבודות מתכת מסורתיות.

זיוף חינם: פיתרון גמיש לייצור בילט בסיסי

זיוף חופשי, המשתמש בפטיש או בעיתונות כדי לעוות בחופשיות בילט בין הסדן העליון והתחתון, הוא התהליך הבסיסי ביותר בייצור זיוף טיטניום. תכונות הליבה שלה הן כלים וציוד פשוטים, צדדיות גבוהה ועלות נמוכה, מה שהופך אותו מתאים לייצור יחיד או אצווה קטנה. זיוף חופשי יכול לבטל ליקוי ליציקה ולשפר את התכונות המכניות, אך הסתמכותה על עבודת כפיים גורמת לגיבוש דיוק נמוך, קצבאות עיבוד גדולות וקושי ביצירת מבנים מורכבים. לפיכך, הוא משמש בעיקר בתהליך ייצור בילט עבור סחיגות גדולות, כמו זיוף בילטות לסורגים מדרגות או צורות פשוטות כמו צורות עגולות או מלבניות, הנחת הבסיס לגימור לאחר מכן.

מזון למות: "נתיב הזרם המרכזי" של יצירת דיוק

זייף Die מגביל את זרימת המתכת על ידי סגירת המות, שיפור משמעותית של הדיוק הממדי ואת איכות השטח של הסלחות. זהו תהליך ליבה לייצור המוני של מטפלים בטיטניום. בהתבסס על מבנה Die, ניתן לחלק את זיוף המות לשלוש הקטגוריות הבאות:

פתוח זייף (Flash Flash Die Specking):המתים מצוידים בחריצי פלאש. מתכת ממלאת תחילה את חלל המוות, והעודפים זורמים לחריצי הפלאש ויוצרים פלאש רוחבי. ככל שהפלאש מדלל והטמפרטורה יורדת, ההתנגדות לזרימת המתכת עולה, מה שמאלץ יותר חומר לחלל המת. תהליך זה מתאים לייצור המוני של סעיפות מורכבות, אך דורש הסרת פלאש לאחר מכן, וכתוצאה מכך ניצול חומרים נמוך.

סגירת זייף (Flashles ללא פלאש זייף):המתים אטומים מכל הצדדים, ומתכת נפלטת רק דרך קציצות פלאש אורכיות. ניצול חומרים יכול להגיע ליותר מ- 90%. זיוף למות סגורים דורש חוזק קפדני ובקרת טמפרטורה, אך הוא יכול להשיג דיוק גבוה (סובלנות ± 0.2 מ"מ) וחספוס פני השטח הנמוך (RA פחות או שווה ל 1.6 מיקרומטר), מה שהופך אותו למתאים לייצור זיכרון עם דרישות דיוק גבוהות.

שחול למות זייף:שילוב של מאפייני שחול וזיוף למות, סגיחות חלולות או מוצקות מיוצרים באמצעות שחול קדימה או הפוך. חיזור למות יכול לשכלל דגנים ולהגדיל את צפיפות החומרים, אך הוא דורש השקעה גדולה בציוד ותהליך מורכב.

זיוף מתמחים: כלי טכנולוגי לפריצת מבנים מורכבים

עבור חללים עמוקים, קירות דקים, או מבנים בצורת מיוחד שקשה להשיג עם זיוף מתים מסורתי, טכנולוגיית זיוף מתמחות משתמשת בעומס רב כיווני או בקרה איזותרמית כדי לפרוץ את גבולות העיוות של סגסוגות טיטניום:

זיוף מתים רב-כיווני:על מכונת זיוף מתים רב כיוונית, שילבה העמסה אנכית ואופקית כוחות המתכת לזרום כלפי חוץ ממרכז חלל המוות, והשיגו יצירת שלב חד-שלבי של מבנים מורכבים. תהליך זה יכול ליצור חללים עמוקים עם יחסי גובה צלעות גדולים יותר או שווה ל 10: 1, הימנעות מפגמי ריתוך הנגרמים כתוצאה מזיוף שלב אחר שלב.

מזון איזותרמי למות:המתים מחוממים לאותה טמפרטורה כמו ה- Billet (בדרך כלל 30-50 מעלות מתחת לטמפרטורת הטרנספורמציה) והזייף הושלם בתנאי טמפרטורה קבועים. זיוף מתים איזותרמי מפחית את עמידות העיוות ומתאים לייצור דיוק גבוה, סליחות דקיקות (עובי קיר פחות או שווה ל -2 מ"מ). עם זאת, זה דורש מערכת בקרת טמפרטורה גבוהה לדיוק גבוה (תנודת טמפרטורה פחות או שווה ל ± 3 מעלות) וחומרי Die עמידים בחום.

מזחף למות קטעי:עבור סליחות גדולות במיוחד (כמו חרירי טילים בקוטר גדול יותר או שווה ל -3 מ '), נעשה שימוש בזיוף פלטות או גיבוי מפילח כדי להפחית את דרישות טונוס הציוד. זיוף מתים קטעי יכול לייצר סליחות גדולות במיוחד על מכבשים הידראוליים בגודל בינוני, אך דורש תכנון ממשק קטע אופטימיזציה כדי למנוע ריכוז מתח.

תהליכים חדשניים: גבולות באופטימיזציה לביצועים

ככל שדרישות הביצועים לסגסוגות טיטניום גדלות, תהליכים חדשניים צצים כל הזמן:

זיוף בטא:זיוף מעל טמפרטורת הטרנספורמציה בטא יכול לשפר את עמידות הזחילה ואת הקשיחות של שבר של סליחות, אך נדרשת בקרת טמפרטורה קפדנית כדי למנוע שברי בטא.

זיוף סופרפלסטי:טיפול סופרפלסטי יוצר דגנים עדינים ושוויים בחומר, בשילוב עם זיוף איזותרמי כדי להשיג עיוותים גדולים (התארכות יכולה להגיע ל -300%-500%), מה שהופך אותו מתאים לייצור זיכרון עם צורות מורכבות במיוחד.

מחזור זיוף רב כיווני:באמצעות מחזורי זיוף מרובים, חלוקת התפלגות העיוות עוברת אופטימיזציה, אחידות המיקרו -מבנה משופרת, ועיוות לכל מחזור נשלט בין 50% ל 80%, וכתוצאה מכך עידון תבואה וביטול ליקוי ליציקה.

בחירת תהליכי הזיוף עבור סלידת טיטניום מחייבת שיקול מקיף של מבנה חלק, דרישות ביצועים, עלויות ייצור וזמינות ציוד. החל מייצור בילט גמיש של זיוף מתים פתוח ועד היוצר הדיוק של סלידה מתמחה, וכלה באופטימיזציה של ביצועים של תהליכים חדשניים, כל טכנולוגיה נושאת פריצת דרך מרכזית בהפיכת סגסוגות טיטניום מ"חומרים קשים למכונה "ועד" רכיבים מבניים בעלי ביצועים גבוהים. "