Welche Schmiedemethoden gibt es für Titanmetallmaterialien?

Beim Schmieden handelt es sich um ein Umformverfahren zur Herstellung mechanischer Teile, Werkstücke, Werkzeuge oder Rohlinge, bei dem äußere Kräfte auf Titanmetallbarren (mit Ausnahme von Platten) ausgeübt werden, was zu einer plastischen Verformung, einer Veränderung von Größe und Form und einer Verbesserung der Leistung führt. Darüber hinaus gibt es je nach Bewegungsmodus des Schiebers auch vertikale und horizontale Bewegungen des Schiebers (zum Schmieden, Schmieren und Kühlen schlanker Teile sowie zum Schmieden von Hochgeschwindigkeitsproduktionsteilen) und die Verwendung von Ausgleichsvorrichtungen kann die Bewegung in andere Richtungen verstärken. Die oben genannten Methoden unterscheiden sich hinsichtlich der erforderlichen Schmiedekraft, des Prozesses, der Materialausnutzung, der Leistung, der Maßtoleranz sowie der Schmier- und Kühlmethoden, die ebenfalls Faktoren sind, die den Automatisierungsgrad beeinflussen. Je nach Bewegung des Knüppels kann das Schmieden in Freischmieden, Stauchen, Strangpressen, Gesenkschmieden, Gesenkschmieden und geschlossenes Stauchen unterteilt werden.
Gesenkschmieden und geschlossenes Stauchschmieden weisen aufgrund des Fehlens von Graten eine hohe Materialausnutzung auf. Es ist möglich, die Präzisionsbearbeitung komplexer Schmiedeteile mit einem oder mehreren Prozessen abzuschließen. Aufgrund der Gratfreiheit verringert sich die Belastungsfläche des Schmiedestücks und damit auch die erforderliche Belastung. Es ist jedoch zu beachten, dass der Billet nicht vollständig eingeschränkt werden kann. Daher ist es notwendig, das Volumen des Knüppels streng zu kontrollieren, die relative Position des Schmiedegesenks zu kontrollieren und die Schmiedestücke zu messen, um den Verschleiß des Schmiedegesenks zu reduzieren. Je nach Bewegungsart des Schmiedegesenks kann das Schmieden in Schwenkschmieden, Schwenkrotationsschmieden, Rollschmieden, Querkeilwalzen, Ringwalzen und Schrägwalzen unterteilt werden. Rotationsschmieden, Rotationsschmieden und Ringschmieden können auch durch Präzisionsschmieden bearbeitet werden. Um die Materialausnutzung zu verbessern, können Walzschmieden und Schrägwalzen als Vorverfahren zur Verarbeitung schlanker Materialien eingesetzt werden. Das Rotationsschmieden wird ebenso wie das Freischmieden lokal geformt und hat den Vorteil, dass es im Vergleich zur Größe des Schmiedestücks auch unter geringeren Schmiedekräften geformt werden kann. Bei dieser Schmiedemethode, einschließlich des Freischmiedens, kommt es während der Bearbeitung zu einer Materialausdehnung von der Umgebung der Formoberfläche zur freien Oberfläche, wodurch es schwierig wird, Genauigkeit zu erreichen. Daher können durch die Steuerung der Bewegungsrichtung des Schmiedegesenks und des Rotationsschmiedeprozesses mit einem Computer komplex geformte und hochpräzise Produkte mit geringerer Schmiedekraft erhalten werden, beispielsweise die Herstellung von Schmiedeteilen mit mehreren Varianten und großen Größen von Dampfturbinenschaufeln. Um eine hohe Genauigkeit zu erreichen, sollte darauf geachtet werden, eine Überlastung im unteren Totpunkt zu verhindern und die Geschwindigkeit und Formposition zu kontrollieren. Denn diese wirken sich auf die Toleranz, Formgenauigkeit und Gesenklebensdauer von Schmiedestücken aus.
Um die Genauigkeit aufrechtzuerhalten, sollte außerdem auf die Einstellung des Spiels und der Steifigkeit der Gleitführungsschiene, die Einstellung des unteren Totpunkts und die Verwendung von Hilfsübertragungsgeräten geachtet werden. Die Hauptmaterialien für das Schmieden von Titan sind reines Titan und Titanlegierungen mit unterschiedlichen Zusammensetzungen. Zu den Originalzuständen der Materialien gehören Stangenmaterial, Barren, Metallpulver und flüssiges Metall. Das Verhältnis der Querschnittsfläche eines Metalls vor der Verformung zur Querschnittsfläche nach der Verformung wird Schmiedeverhältnis genannt. Die richtige Wahl des Schmiedeverhältnisses, eine angemessene Erwärmungstemperatur und Isolationszeit, angemessene Anfangs- und Endschmiedetemperaturen, ein angemessenes Verformungsausmaß und eine angemessene Verformungsgeschwindigkeit stehen in engem Zusammenhang mit der Verbesserung der Produktqualität und der Kostensenkung. Im Allgemeinen werden bei kleinen und mittelgroßen Schmiedewerkstätten Rund- oder Vierkantstäbe als Knüppel verwendet. Die Kornstruktur und die mechanischen Eigenschaften des Stabmaterials sind gleichmäßig und gut, mit präziser Form und Größe, guter Oberflächenqualität und einer einfach zu organisierenden Massenproduktion. Solange die Erwärmungstemperatur und die Verformungsbedingungen angemessen kontrolliert werden, können Hochleistungsschmiedeteile ohne nennenswerte Schmiedeverformung geschmiedet werden.