프레싱 및 성형: 온도 및 변형의 정밀한 제어
강철과 알루미늄에 비해 티타늄 판과 티타늄 합금을 프레스하는 것은 더 어렵습니다. 복잡한 형상을 형성하려면 정밀한 온도 제어와 복합 공정이 필요합니다. 프로세스의 분류와 주요 기술사항은 다음과 같습니다.
1. 냉간 성형:
조건 요구 사항: 벽 두께 < 2mm, 변형량 < 15%, 굽힘 반경 > 판 두께의 5배.
가공 최적화: 냉간 압착 후 잔류 응력을 제거하고 균열을 방지하기 위해 최종 어닐링(600~650도에서 2시간 동안 열 유지)이 필요합니다.
2. 열간 성형 :
저온-열간 성형(200-350도): 변형량은 40%에 달하며 중간 두께의 빌렛(예: 화학 장비 헤드)에 적합합니다.
High-temperature hot forming (600-800℃): Deformation amount > 50%, fit for thick plates (>10mm) 또는 복잡한 구조 부품(예: 항공기 엔진실).
가열 방법: 블랭크를 먼저 목표 온도까지 가열한 다음 온도차 응력을 줄이기 위해 150-200도까지 가열합니다.
3. 핫 보정 수행 후-:
공정 흐름: 먼저 냉간 프레스를 통해 사전 성형된 부품을 만든 다음-스프링백과 잔류 응력을 제거하기 위한 교정용 장치에서 450~500도까지 가열합니다.
장점: 냉간 압착의 효율성과 열간 교정의 정확성을 결합하여 고정밀 공작물(예: 의료용 임플란트)에 적합합니다.-
적용 사례: 항공우주 기업은 열간 성형 공정을 사용하여 750도에서 티타늄 합금 날개 패널을 제조하여 단일 변형량 60%, 표면 거칠기 Ra < 0.8μm를 달성하고 기존 강철 패널에 비해 무게를 40% 줄였습니다.
블로우 성형: 통합 다중-공정 정밀 제조
블로우 성형은 공작물과 회전 공구의 지속적인 변형을 통해 높은 정밀도와 낮은 재료 소비를 달성합니다. 핵심 장점과 기술적 포인트는 다음과 같습니다.
1. 자재 활용도 개선:블로우 성형은 재료를 20~50% 절약할 수 있으며 특히 귀금속 티타늄 재료(예: 우주선 연료 탱크) 가공에 적합합니다.
2. 표면 품질 최적화:제품의 표면 거칠기는 Ra < 0.4 μm이고 치수 정확도는 ±0.1 mm이며 후속 가공이 필요하지 않습니다.
3. 프로세스 분류:
기존 블로우 성형:{0}}벽이 얇은 원통형 부품(벽 두께 < 5mm)에 적합하며 여러 변형 단계를 통해 형상 제어가 가능합니다.
고강도-중공 성형: 벽이 두꺼운-벽 부품(벽 두께 > 10mm)에 적합하며 단일 변형 단계가 50%에 도달하지만 가공 경화를 제어해야 합니다.
적용 사례: 위성 추진 시스템은 블로우 성형을 사용하여 티타늄 합금 가스 실린더를 제조하여 벽 두께를 15mm에서 8mm로 줄이고, 중량을 47% 감소시키고, 파열 압력을 설계 값의 1.5배에 도달했습니다.