Pressage et formage : Contrôle précis de la température et de la déformation
Comparé à l’acier et à l’aluminium, le pressage des plaques de titane et des alliages de titane est plus difficile. Cela nécessite un contrôle précis de la température et des processus combinés pour parvenir à la formation de formes complexes. La classification de ses processus et les points techniques clés sont les suivants :
1. Formage à froid :
Conditions requises : épaisseur de paroi < 2 mm, degré de déformation < 15 % et rayon de courbure > 5 fois l'épaisseur de la plaque.
Optimisation du traitement : après le pressage à froid, le recuit final (maintien de la chaleur à 600-650 degrés pendant 2 heures) est nécessaire pour éliminer les contraintes résiduelles et éviter les fissures.
2. Formage à chaud :
Formage à chaud à basse-température (200-350 degrés) : le degré de déformation peut atteindre 40 %, adapté aux billettes d'épaisseur moyenne (telles que les têtes d'équipements chimiques).
High-temperature hot forming (600-800℃): Deformation amount > 50%, fit for thick plates (>10 mm) ou des composants structurels complexes (tels que des compartiments moteur d'avion).
Méthode de chauffage : le flan est d'abord chauffé à la température cible, puis chauffé à 150-200 degrés pour réduire le stress lié à la différence de température.
3. Post-correction à chaud en cours :
Déroulement du processus : commencez par presser à froid pour fabriquer la pièce préformée-, puis chauffez-la à 450 - 500 degrés dans un appareil dédié pour la correction afin d'éliminer le retour élastique et les contraintes résiduelles.
Avantages : Combinant l'efficacité du pressage à froid avec la précision de la correction à chaud, il convient aux pièces de haute-précision (telles que les implants médicaux).
Cas d'application : Une entreprise aérospatiale a utilisé le processus de formage à chaud pour fabriquer des panneaux d'ailes en alliage de titane à 750 degrés, atteignant un taux de déformation unique de 60 %, une rugosité de surface Ra < 0,8 μm et réduisant le poids de 40 % par rapport aux panneaux en acier traditionnels.
Moulage par soufflage : fabrication de précision multi--intégrée
Le moulage par soufflage permet d'obtenir une haute précision et une faible consommation de matière grâce à la déformation continue de la pièce et de l'outil rotatif. Ses principaux avantages et points techniques sont les suivants :
1. Amélioration de l’utilisation des matériaux :Le moulage par soufflage peut économiser 20 à 50 % de matériaux, particulièrement adapté au traitement des matériaux précieux en titane (tels que les réservoirs de carburant des engins spatiaux).
2. Optimisation de la qualité de surface :La rugosité de surface du produit est Ra < 0,4 μm, avec une précision dimensionnelle de ±0,1 mm et aucun usinage ultérieur n'est nécessaire.
3. Classification des processus :
Moulage par soufflage conventionnel : convient aux pièces cylindriques à paroi mince-(épaisseur de paroi < 5 mm), permettant un contrôle de forme grâce à plusieurs étapes de déformation.
Moulage par soufflage à haute-résistance : convient aux pièces à parois épaisses-(épaisseur de paroi > 10 mm), avec une seule étape de déformation atteignant 50 %, mais le traitement de durcissement doit être contrôlé.
Cas d'application : Un système de propulsion de satellite a utilisé le moulage par soufflage pour fabriquer des bouteilles de gaz en alliage de titane, réduisant l'épaisseur de paroi de 15 mm à 8 mm, obtenant une réduction de poids de 47 % et une pression d'éclatement atteignant 1,5 fois la valeur de conception.