Bükerek Şekillendirme: Plastisite ve Esnekliği Birleştiren Ortak Bir Süreç. Bükme şekillendirme, plastik ve elastik deformasyonu birleştiren bir işleme teknolojisidir ve titanyum ekipmanlarının imalatında en yaygın şekillendirme yöntemlerinden biridir. Eğilme deformasyonu sırasında geri esneme dikkate alınması gereken çok önemli bir faktördür.
Titanyum malzemelerin bükülme açısı tipik olarak 90 dereceden büyük olabilir ancak bükülme kalitesinin sağlanması için minimum bükülme yarıçapının karşılanması gerekir. Çapı 50 mm'den küçük olan titanyum borular için soğuk bükme kullanılabilir. Soğuk bükme nispeten basittir ancak daha sonra gerilim-giderici tavlama yapılması önerilir. Bunun nedeni, soğuk bükme sırasında titanyum borunun içinde artık gerilimin oluşması ve zamanında ortadan kaldırılmaması durumunda titanyum borunun performansını ve ömrünü etkileyebilmesidir. Titanyum boruların sıcak bükülmesi, gerilim koşullarına bağlı olarak çekme bükme ve itme bükme olarak ikiye ayrılır. Sıcak bükme sırasında ısıtma sıcaklığı genellikle 177-350 derece arasında kontrol edilir (titanyum alaşımları 427 dereceye kadar ısıtılabilir). Bu sıcaklık aralığında titanyum malzemelerin akma mukavemeti %25-%50 oranında azalırken, plastisite iyileşir, geri esneme açısı çok küçük olur ve gaz kirliliği de azalır. Bu özellikler, sıcak bükme sırasında bükme hassasiyetinin daha iyi kontrol edilmesini sağlayarak titanyum ekipman imalatının gereksinimlerini karşılar.
Damgalama Şekillendirme: Titanyumun Benzersiz Özelliklerini Ele Almak İçin Çeşitli Yöntemler Titanyum plakaları ve alaşımlarını damgalamak, bükülme yarıçapları yaygın olarak kullanılan çelik ve demir dışı metallerinkinden daha büyük olduğundan- nispeten zordur. Titanyum plakaların ve alaşımların etkili damgalamayla şekillendirilmesini sağlamak için, öncelikle soğuk şekillendirme, sıcak şekillendirme ve ön-biçimlendirme ve ardından sıcak düzeltmeyi içeren çeşitli yöntemler kullanırız. Soğuk şekillendirme esas olarak ince duvarlı, küçük deformasyonlu, büyük bükme yarıçaplı ve düşük boyutsal doğruluk gereksinimleri olan iş parçaları için kullanılır. Soğuk şekillendirme sırasında deformasyon önemli olduğunda, soğuk damgalama ve -işlemler arası tavlamanın bir kombinasyonu kullanılabilir. Soğuk damgalamadan sonra artık gerilimi ortadan kaldırmak ve iş parçası stabilitesini sağlamak için son tavlama gerekir. Karmaşık şekillere ve büyük deformasyona sahip titanyum plakalar ve alaşımlar için sıcak damgalama daha uygun bir seçimdir. Sıcak damgalama, ısıtma sıcaklığına bağlı olarak daha düşük-sıcaklıkta şekillendirme ve daha yüksek-sıcaklıkta şekillendirme olarak ikiye ayrılabilir. Düşük-sıcaklıkta şekillendirme, deformasyonun %40'a ulaşabileceği 200-350 derecede ısıtmayı içerir. Daha yüksek sıcaklıkta şekillendirme, daha kalın plakalar, daha büyük deformasyon ve daha büyük bitmiş iş parçaları oluşturmak için uygun olan 600-800 derecede ısıtmayı içerir. Isıyla şekillendirme için üç ana ısıtma yöntemi vardır: kalıbı ısıtmak, işlenmemiş parçayı ısıtmak ve hem kalıbı hem de işlenmemiş parçayı aynı anda ısıtmak. Termoformdan sonra titanyum iş parçaları, yüzey kalitesini artıran oksit tabakasını ve kirletici katmanları çıkarmak için kumlama ve asitle temizleme gibi yüzey işlemleri gerektirir. Ön şekillendirmeden sonra sıcak düzeltme, önce geleneksel damgalama kullanılarak bir ön kalıp oluşturulmasını ve ardından bunun özel bir takım tezgahı veya cihazda ısıtılmasını ve düzleştirilmesini içerir. Bu yöntem artık gerilimi ve geri esnemeyi etkili bir şekilde ortadan kaldırarak iş parçasının gerekli şekil ve boyuta ulaşmasını sağlar, böylece hassasiyetini ve kalitesini artırır.
Döndürerek şekillendirme: Birden fazla işlemin avantajlarını birleştiren döndürerek şekillendirme, dövme, ekstrüzyon, germe, bükme, halka haddeleme ve çapraz haddeleme özelliklerini birleştirir. Bu işlemin birçok avantajı vardır. Birincisi, malzeme deformasyon sürecinin geniş bir aralıkta kontrol edilmesine olanak tanıyan iyi deformasyon koşullarına sahiptir. İkincisi, yüksek malzeme kullanımına sahiptir, %20-%50 malzemeden tasarruf sağlar ve üretim maliyetlerini etkili bir şekilde azaltır. Ayrıca, bitmiş ürünler yüksek yüzey kalitesine ve küçük boyut farklılıklarına sahip olup, yüksek hassasiyetli titanyum ekipmanlarının üretim gereksinimlerini karşılar. Döndürerek şekillendirme işleminin bu özellikleri, titanyum ekipman imalatında yaygın olarak uygulanmasına yol açmıştır.
Genleşme bağlantısı: Titanyum borunun-titanyum plakaya-bağlanması, sızdırmazlık ve sabitleme sağlamak için borunun ve boru tabakasının deformasyonuna dayanan mekanik bir bağlantı yöntemidir. Bu aynı zamanda kabuk-ve-borulu ısı eşanjörlerinin üretiminde de önemli bir süreçtir. Titanyum tüpleri titanyum tüp levhalarına bağlarken genleşme derecesi (iç çap genleşme oranı) ideal olarak %1-%6 olmalıdır. Genleşme derecesi tüp duvarının incelme oranı olarak ifade edilirse %5'e ulaşabilir. Genleşme derzi yöntemleri esas olarak üç türe ayrılır: mekanik genleşme derzi, esnek genleşme derzi ve patlayıcı genleşme derzi. Mekanik genleşme derzlerinin kullanımı kolaydır ve yaygın olarak kullanılır; esnek genleşme derzleri boruların ve tüp levhalarının deformasyonuna daha iyi uyum sağlayarak bağlantı kalitesini artırır; Patlayıcı genleşme derzleri, genleşme derzleri elde etmek için patlamanın ürettiği enerjiyi kullanır ve yüksek verimlilik ve güçlü bağlantı gibi avantajlara sahiptir, ancak daha yüksek işletme gereksinimlerine sahiptir.
Titanyum ekipman imalatındaki bükme, damgalama, eğirme ve genişletme işlemlerinin her birinin kendine has özellikleri ve uygulanabilir kapsamı vardır. Gerçek üretimde, titanyum ekipmanının kalitesini ve performansını sağlamak ve titanyum ekipman imalat endüstrisinin sürekli gelişimini teşvik etmek için, titanyum ekipmanının özel gereksinimlerine, titanyum malzemenin özelliklerine ve üretim koşullarına göre bu işleme süreçlerini rasyonel olarak seçmek ve birleştirmek gereklidir.