Kiến thức

Home/Kiến thức/Thông tin chi tiết

Lựa chọn quy trình giữa tạo hình áp suất khí và tạo hình chân không cho các bộ phận titan có tường mỏng hàng không vũ trụ-phức tạp

Việc tạo hình siêu dẻo đã trở thành nền tảng trong việc sản xuất các bộ phận-có thành mỏng bằng titan phức tạp cho khung máy bay và hệ thống động cơ đẩy. Trong số các phương pháp hiện có, tạo hình áp suất khí và tạo hình chân không là hai phương pháp được triển khai thường xuyên nhất. Lựa chọn của họ ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác về kích thước, phân bổ độ dày thành, chi phí dụng cụ và thời gian sản xuất, tuy nhiên sự lựa chọn thường bị hiểu lầm. Quyết định xoay quanh hình dạng bộ phận, độ dày tấm, độ lớn biến dạng cần thiết và độ chính xác cần thiết trên bề mặt bên trong và bên ngoài.

 

 

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

 

Hình thành chân không hoạt động dựa trên sự chênh lệch áp suất giới hạn trong một bầu khí quyển. Nó sử dụng khuôn đực cho các bộ phận yêu cầu độ chính xác về kích thước bên trong, chẳng hạn như các thùng chứa sâu hoặc khuôn cái cho độ chính xác bề mặt bên ngoài ở các bộ phận nông hơn. Lực truyền động rất khiêm tốn, điều này hạn chế quá trình xử lý ở các thước đo mỏng-thường dưới 2 milimet-và ở các hình dạng có độ cong nhẹ và tỷ lệ kéo nông. Khi đáp ứng các điều kiện này, quá trình tạo hình chân không sẽ cung cấp các bộ phận sạch,{5}}giảm thiểu quá trình oxy hóa với ứng suất dư tối thiểu và không bị đàn hồi, tất cả đều ở mức chi phí thiết bị thấp. Tính đơn giản của nó khiến nó trở nên hấp dẫn đối với-các tấm chắn không có kết cấu, tấm phản xạ ăng-ten và một số vỏ bọc bằng titan cấp-y tế nhất định.

 

 

 

Ngược lại, sự hình thành áp suất khí tạo ra argon trơ ở áp suất quy định cao hơn áp suất khí quyển, thường dao động từ 0,3 đến 2,0 MPa. Lực truyền động nâng cao này cho phép kéo sâu, uốn cong sắc nét và biến dạng tổng thể lớn mà không thể thực hiện được chỉ trong chân không. Quá trình này có thể được thực hiện dưới dạng tạo hình thổi tự do, tạo ra các hình dạng đối xứng theo trục như hình cầu không có khuôn hoặc dưới dạng khuôn-được hỗ trợ tạo hình bằng dụng cụ nam hoặc nữ. Biến thể khuôn đực mang lại độ chính xác bề mặt bên trong-cao và tỷ lệ chiều sâu-trên-lớn, trong khi tùy chọn khuôn cái cải thiện quá trình tháo khuôn và tiết kiệm vật liệu với cái giá phải trả là giảm độ sâu kéo. Đối với các vách ngăn kết cấu hàng không vũ trụ, vỏ động cơ và các tấm cứng tích hợp, tạo hình áp suất khí là con đường khả thi duy nhất.

Pressure Forming, Custom Plastic Pressure Thermoforming | Productive  Plastics

 

 

 

Cơ chế hình thành về cơ bản là khác nhau. Trong quá trình hình thành áp suất khí, kim loại trải qua dòng chảy nhớt hoặc bán nhớt với ma sát tối thiểu-đặc biệt là trong cấu hình thổi tự do-nên gần như toàn bộ năng lượng tác dụng đều góp phần gây biến dạng. Điều này thúc đẩy sự phân bố độ dày thành đồng đều hơn so với việc dập truyền thống. Việc tạo hình chân không tuy nhẹ nhàng hơn nhưng lại thiếu đầu áp suất để khắc phục hiện tượng mỏng cục bộ hoặc ép tấm thành các chi tiết khuôn mịn, thường dẫn đến phần đáy dày hơn so với các thành bên trong thiết lập khuôn-nam và ngược lại trong cấu hình khuôn-cái. Những thay đổi độ dày này phải được tính đến trong quá trình thiết kế và lập kế hoạch cho phép gia công tiếp theo.

 

Trong thực tế, nhiều nhà sản xuất hàng không vũ trụ áp dụng phương pháp lai. Ban đầu, áp dụng chân không để loại bỏ các nếp nhăn và đạt được sự phù hợp về hình dạng ban đầu, sau đó là khí áp suất cao-để tạo hình chính xác cuối cùng. Sự kết hợp này tận dụng khả năng khởi động chân không không có nếp nhăn và sự phù hợp chi tiết của áp suất khí, giảm thời gian chu kỳ và cải thiện khả năng lặp lại. Trình tự kết hợp đặc biệt hiệu quả đối với các tấm da lớn và các thành phần-có độ cong kép trong đó việc tạo hình-một phương pháp sẽ tạo ra độ mỏng hoặc khuôn không khớp không thể chấp nhận được.

 

Cuối cùng, quyết định về quy trình không phải là vấn đề phương pháp nào tốt hơn mà là việc lựa chọn công cụ phù hợp cho các yêu cầu về hình học và hiệu suất cụ thể. Các bộ phận mỏng, nông, có độ biến dạng-thấp phù hợp với việc tạo hình chân không; các thành phần biến dạng sâu, phức tạp,{2}}cao yêu cầu hình thành áp suất khí. Khi cả hai đều không đáp ứng được tất cả các tiêu chí, lộ trình kết hợp sẽ đưa ra một sự thỏa hiệp thực tế. Khi quá trình hình thành siêu dẻo tiếp tục phát triển, việc hiểu rõ những khả năng riêng biệt này vẫn là điều cần thiết đối với các kỹ sư thiết kế và nhà quy hoạch sản xuất nhằm cân bằng chi phí, chất lượng và tính toàn vẹn cấu trúc trong các cấu trúc hàng không vũ trụ bằng titan.

 

 

Liên hệ ngay