Конструкции деталей и узлов на предприятиях оборонной промышленности отличаются большим разнообразием с применением различных высокотвердых материалов, в том числе и таких, формообразование которых известными способами при механической обработки затруднено, а иногда и невозможно. 

Преимущества технологии

Одной из передовых технологий, которая позволяет получать высококачественные детали требуемой геометрии и экономить металл, является объемная изотермическая штамповка. В изотермических условиях скорость деформирования значительно меньше, чем при обычной штамповке. Это позволяет проводить штамповку при меньшем сопротивлении металла деформированию и, соответственно, меньшем усилием. Важным преимуществом изотермического деформирования является повышение пластичности обрабатываемого материала, что связано с более полным разупрочнением, а также «залечиванием» микротрещин вследствие диффузии в металле при пониженных скоростях деформации.

Области применения

Технология активно используется в:

• Авиационной промышленности
• Космической промышленность
• Ракетостроении
• Двигателестроении для авиации и космоса

 Ключевые особенности оборудования

Рассмотрим этапы изотермической штамповки которые необходимо обеспечить:

Нагрев штампа до высокой температуры (свыше 1100 ºС) и поддержание ее постоянной в процессе штамповки.

Работоспособность штамповой оснастки в условиях длительного нагрева до температуры деформации.

Надежную теплоизоляцию рабочих частей пресса и окружающего пространства от нагретого до высокой температуры инструмента.

Специальный комплекс для изотермического деформирования включает:

1. Систему нагрева штампа с устройством для теплоизоляции штампов и штампового пространства.
2. Механизм установки нагретого штампа в нагревательную камеру, удаления из камеры.
3. Пресс, оснащенный:

• нагревательной камерой с механизмами закрепления нижней половины штампа к нижней плите камеры и верхней половины штампа к верхней подвижной плите камеры;
• системой регулирования, контроля и регистрации температуры; времени нагрева заготовки; скорости рабочего хода ползуна;
• системой охлаждения.

Компания ПРЕССМАШ имеет компетенции для реализации и поставке под ключ проектов по изотермической штамповки.

Гидравлический пресс для пневмотермической формовки и изотермической штамповки с ЧПУ предназначен для получения деталей из титана и алюминия из листового материала в режиме сверхпластичности. Пресс отличается повышенной точностью и жёсткостью.

Пресс имеет функцию сверхпластической пневмотермической формовки. Пресс оборудован современным японским контроллером OMRON с собственным программным обеспечением на русском языке.

- Система управления прессом регулирует мощность нагрева камеры в соответствии с фактической температурой каждой температурной зоны.

- Скорость нагрева плиты программируется до 120 градусов цельсия в час. Разница температур каждой зоны платформы при нагреве составляет менее 50 градусов.

- Система управления пресса имеет функцию сверхпластической пневмотермической формовки, с регулировкой рабочего хода и скорости ползуна.

Нагревательная камера

Нагрев в термокамере происходит до температуры свыше 1000 градусов. Конструкция сборной термокамеры позволяет эффективно сохранять в ней тепло, что очень важно для достижения энергоэффективности процесса.

Справка: При изотермической штамповке и заготовка и штамп нагреваются до одинаковой температуры. Это позволяет материалу деформироваться в узком диапазоне температур. Метод эффективен для сплавов, которые требуют точного контроля температуры и не допускают больших скоростей деформации.

Изоляционные плиты изготовлены из жаропрочного композиционного материала, выдерживающего силовые нагрузки при высоких температурах.

Верхняя плита нагревательной камеры приводится в движение гидравлическим цилиндром. Боковые стенки не испытывают давления. Они разборные, имеют модульную конструкцию. А нижняя плита может быть выдвинута из нагревательной камеры вместе с выдвижным столом. Это удобно для загрузки и выгрузки деталей.

Инструментальный стол имеет клиновидные направляющие типа «ласточкин хвост». Вся нагрузка передаётся на станину пресса равномерно без заклиниваний и перекосов

Система подачи газа оснащена комплексом газовых контуров с функцией наддува при сверхпластической формовке и обеспечения формовки давлением. Система контроля давления газа интегрирована с гидравлической системой и системой контроля через управляющий контроллер пресса, образуя комплексную систему автоматического управления процессом термоформования. Управление давлением газа осуществляется по программе с непрерывной кривой по времени. Азотная рампа работает в двух режимах: ручном и автоматическом.

От рампы к выдвижному столу пресса идёт пневмолиния. В конце этой линии установлен штуцер для подключения прессовой оснастки к рампе.

Система управления прессом регулирует мощность нагрева камеры в соответствии с фактической температурой каждой температурной зоны. Скорость нагрева плиты программируется до 120 градусов цельсия в час. Разница температур каждой зоны платформы при нагреве составляет менее 50 градусов.

Пресс оборудован автоматическим водяным чиллером, охлаждающим верхнюю и нижнюю плиты пресса для исключения теплопередачи на силовые узлы пресса.

Штампы и штамподержатели изготавливают из жаропрочных сплавов ЖС6-К, ЖС6-У. Наша компания обладает компетенциями в замене и подборе аналогичных сплавов ЖС6У, превышающие их свойства и прочность. Опорные плиты изготавливают из коррозионностойкой стали Х18Н9Т. Подкладные плиты изготавливают из жаропрочного сплава ХН77ТЮР или сплавов 5ХНМ, 5ХНВ, 4Х5В2ФС, 4Х5МФС и др. Кожухи изготавливают из листов жаропрочного сплава (внутренний) и коррозионностойкой стали (наружный).