Metal Hidroforming Teknolojisi

Metal hidroforming, orijinal malzemenin bazı özelliklerini korurken alüminyum gibi işlenebilir metalleri yapısal olarak güçlü parçalara dönüştürmek için kullanılan bir üretim sürecidir. Teknik, katı metali kalıba zorlamak için yüksek basınçlı hidrolik sıvı kullanır. Otomobil endüstrisinde, günümüz otomobillerinin çoğunda bulunan yekpare yapıyı oluşturmak için yaygın olarak kullanılmaktadır.

Metal Hidroforming Süreci: Kısaca

Metal hidroform makineleri, amaçlanan ürün şeklinde negatif bir kalıp kullanır. Kalıba hafif bir metal levha yerleştirilir ve yerine kapatılır, ardından hidrolik pistonlar kalıba yüksek basınçlı sıvı enjekte eder. Sıvının basıncı, metal sacı negatif kalıba doğru zorlayarak onu bir tasarıma dönüştürür. Son olarak, sıvı serbest bırakılır ve şekillendirilmiş metal pozitif kopya olarak çıkarılır.

Metal Hidroforming'in Avantajları ve Faydaları

Metal hidroforming, aşağıdakileri içeren bir dizi avantaj nedeniyle makine atölyeleri arasında çekici bir üretim yöntemidir:

Maliyet etkinliği

Yapısal verimlilik

Daha geniş bir yapısal tasarım yelpazesi için ambalaj özgürlüğü

Yapısal bütünlük

Birden çok birleştirilmiş segment yerine katı bileşen tasarımı

Hidroforming genellikle uygun maliyetli olmasına rağmen, gerekli ekipman pahalı olabilir. Ancak ekipman bir kez yerine oturduğunda, daha uygun maliyetli ve malzeme açısından daha verimli metal şekillendirme işlemlerinden biridir.

Belirtildiği gibi, hidroforming, yüksek seviyede yapısal verime sahip parçalar üretebilir. Bazı durumlarda, tek bir hidro-biçimlendirilmiş parça, birden çok presle biçimlendirilmiş bileşenin yerini alabilir, bu parçaların üretimi ile ilişkili atıkları azaltır ve düzeneğin parçasını düzene sokar. Bu aynı zamanda metal şekillendirme ile ilgili bazı potansiyel kusurların yanı sıra parça üretimi için gereken toplam malzemeyi de azaltır.

Yaygın Metal Hidroforming Türleri

Beklenebileceği gibi, bir hidroforming yönteminin seçilmesi, büyük ölçüde proje gereksinimlerine bağlıdır. Her bir sürecin başarabileceklerinin sınırları olsa da, üretilebilecek çok çeşitli bileşenler vardır. En yaygın hidroforming türleri şunlardır:

Düşük Basınçlı Hidroforming: İmalatçıların önemli bir şekil yerine hafif bir şekil değişikliği gerektirdiği durumlarda kullanılır.

Yüksek Basınçlı Hidroforming: Üreticilerin bir tüpü veya paneli tamamen yeni bir şekle getirmesi gerektiğinde kullanılır. Uzunluk / çevre oranını önemli ölçüde değiştirebilir.

Panel Hidroforming: genellikle havacılık ve otomobil endüstrisi tarafından kullanılır. İyi bir malzeme akışı elde etmek için çok yüksek basınç altında gerçekleştirilir; aerodinamik ürünler yaratmada değerlidir.

Tüp Hidroforming: yapısal mukavemeti, performansı ve genel bütünlüğü geliştirmek için düşük basınç uygular.

Diğer Metal Hidroforming Çeşitleri

Patlayıcı hidroforming, yastıklı hidroforming ve hidromekanik metal şekillendirme dahil olmak üzere temel hidroforming prosesinde bir dizi varyasyon vardır. Bu teknikler, temel hidroforming ile aynı prensipleri takip ederken, genel yaklaşımları farklıdır. Aşağıda, bazı alternatif işlemlerin bir açıklaması verilmiştir:

Patlayıcı Hidroforming: Normal hidrolik sıvısı ile veya olmadan kullanılabilen geleneksel hidroforming'e deneysel bir alternatif. Metalin yüksek basınçlı tarafına patlayıcı bir yük yerleştirilir. Yük patladığında, odanın içinde, metali kalıba zorlayan muazzam miktarda basınç uygular. Patlayıcı hidroformingin faydalarından biri, patlayıcı kaynakla birlikte kullanılabilmesidir.

Yastık Hidroforming: çevreleri etrafına halihazırda kaynak yapılmış iki paslanmaz çelik sac oluşturmak için bir teknik. Hidrolik sıvı, kaynaklanmış bölüme enjekte edilir ve levhaları bir çift negatif kalıba karşı zıt yönlerde dışa doğru zorlar (son şekil bazen bir metal "yastığa" benzer, dolayısıyla adı). Genellikle daha geniş bir tabanı korurken daha ince üst bölümler gerektiren çelik sütunlar oluşturmak için kullanılır. Bu tekniğin faydalarından biri, güçlü, ancak nispeten hafif bileşenler üretmesidir.

Hidromekanik Metal Şekillendirme: Hidrolik basıncı ve mekanik zımbayı birleştiren bir işlem. Öncelikle düz paneller üretmek için kullanılan işlem, metalin kontrollü bir deformasyon ve sıkılık derecesi ile oluşturulmasını sağlar. Hidrolik basınç, metali kalıba genişleterek gerginliğin malzemenin yüzeyine eşit olarak dağılmasını sağlar. Bu noktada, malzemeyi düz bir panel tasarımına yeniden deforme etmek için bir zımba kullanılır. Bu süreç, tek tip özellikler ve güvenilirlik oluşturma şansını artırır.

Taşıma ve Hidroforming

Hidro şekillendirilmiş parçalar birçok endüstride bulunmasına rağmen, özellikle otomobil üretiminde yaygındır. İlk uygulamalarından bu yana, hidroforming her yerde bulunan ve genişleyen bir uygulama olarak kalmıştır. Bugün, birçok yeni spor araba, yekpare yapının etkinliği nedeniyle hidroformlu parçalarla üretilmektedir. Birkaç motosiklet ve bisiklet üreticisi de araçlarında hidroformlu parçalar kullanır.

Hidroforming uygulamaları yelpazesi, prosesin ilk geliştirilmesinden bu yana önemli ölçüde artmıştır. Bununla birlikte, yaygın olarak kullanılan bir metal şekillendirme tekniği olarak kalsa da, birçok tasarımcı ve mühendis bunu bir endüstri standardı olarak kabul etmedi.