सामग्री की विशेषताएँ और निर्माणशीलता
टाइटेनियम और इसके मिश्र धातु अद्वितीय यांत्रिक गुणों का प्रदर्शन करते हैं जो उनके गहरे ड्राइंग व्यवहार को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करते हैं। शुद्ध टाइटेनियम में ठंड से निर्माण के लिए उपयुक्त उच्च लचीलापन होता है, जिसमें लगभग 5 की असाधारण उच्च सामान्य अनिसोट्रॉपी (आर - मान) होती है, जो शीट धातु बनाने के संचालन के लिए अत्यधिक अनुकूल है। यह उच्च r{4}}मान सामग्री को विरूपण के दौरान पतला होने से बचाने में सक्षम बनाता है, जिससे प्रेस बनाने के तरीकों के माध्यम से गहरे -नीचे बेलनाकार कप का निर्माण करना संभव हो जाता है।
टाइटेनियम मिश्रधातुओं में, बीटा टाइटेनियम मिश्रधातु जैसे Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al (Ti-15-3) ठंड बनाने के लिए तुलनात्मक रूप से अच्छी लचीलापन प्रदर्शित करते हैं, हालांकि वे आम तौर पर शुद्ध टाइटेनियम की तुलना में कम व्यावहारिकता प्रदर्शित करते हैं। अल्फा-टाइटेनियम मिश्र धातुओं की हेक्सागोनल क्लोज-पैक्ड (एचसीपी) क्रिस्टल संरचना संख्यात्मक सिमुलेशन में विशेष चुनौतियां प्रस्तुत करती है, जिसमें प्लास्टिक गुणों को पर्याप्त रूप से पकड़ने के लिए स्ट्रेन हार्डनिंग और स्ट्रेन-डिपेंडेंट प्लास्टिक स्ट्रेन अनुपात दोनों के लिए लोड कर्व्स के साथ बारलैट 1989 मॉडल जैसे विशेष सामग्री मॉडल की आवश्यकता होती है।
डीप ड्राइंग में प्रमुख चुनौतियाँ
टाइटेनियम डीप ड्राइंग में प्राथमिक बाधा हैदौरा पड़ना और पित्त होनाउपकरण सामग्री के साथ टाइटेनियम की उच्च रासायनिक प्रतिक्रिया के कारण। यह समस्या गहरी ड्राइंग और इस्त्री जैसे गंभीर निर्माण कार्यों में विशेष रूप से गंभीर हो जाती है, जहां ताजा टाइटेनियम सतहें डाई और पंच सतहों के सीधे संपर्क में आती हैं। इस समस्या को कम करने के लिए, कई रणनीतियाँ विकसित की गई हैं:
ऑक्साइड कोटिंग हीटिंग: एक सुरक्षात्मक ऑक्साइड परत (0.3 केएस के लिए 750 डिग्री पर लगभग 0.0015 मिमी मोटी) बनाने के लिए ब्लैंक को हवा में गर्म करने से टाइटेनियम ब्लैंक और बनाने वाले उपकरणों के बीच सीधे धातु के संपर्क को रोका जा सकता है। इस विधि ने इंटरमीडिएट एनीलिंग के बिना लंबे बीटा टाइटेनियम मिश्र धातु कप के सफल मल्टीस्टेज डीप ड्राइंग को सक्षम किया है।
भूतल उपचार और स्नेहक: टेफ्लॉन स्प्रे कोटिंग्स और अन्य विशेष स्नेहक आमतौर पर बनाने की प्रक्रिया के दौरान जब्ती को रोकने के लिए लगाए जाते हैं।
उपकरण डिजाइन नवाचार: रोलर बॉल खांचेदार कंधों के साथ मर जाती है और घर्षण को कम करने और 2.5 या अधिक की सीमा ड्रा अनुपात (एलडीआर) के साथ जटिल नालीदार टाइटेनियम कप बनाने में सक्षम बनाने के लिए व्यवस्थित स्टील गेंदों को विकसित किया गया है।
प्रक्रिया पैरामीटर और सीमाएँ बनाना
गहरी ड्राइंग के दौरान, टाइटेनियम शीट संयुक्त रूप से झुकने और खिंचने से गुजरती हैं क्योंकि ब्लैंक को डाई रेडियस के ऊपर डाई कैविटी में खींच लिया जाता है। दो महत्वपूर्ण विफलता मोड से बचने के लिए प्रक्रिया को सावधानीपूर्वक नियंत्रण की आवश्यकता होती है:झुकना/झुरकननिकला हुआ किनारा क्षेत्र में संपीड़ित परिधीय तनाव के कारण, औरतन्यता फाड़नाअत्यधिक खिंचाव के कारण कप की दीवार में. इसलिए डिज़ाइन को टाइटेनियम सामग्री की संपीड़न और तन्यता दोनों शक्तियों पर विचार करना चाहिए।
शीट ब्लैंक को पहले से गरम करने का उपयोग अक्सर फॉर्मैबिलिटी में सुधार करने के लिए किया जाता है, विशेष रूप से उच्च शक्ति वाले टाइटेनियम मिश्र धातुओं के लिए। तापमान नियंत्रण महत्वपूर्ण है, क्योंकि कुछ मिश्र धातुओं (जैसे कि Ti-15-3) की क्रिस्टल संरचना लगभग 720 डिग्री से ऊपर के तापमान पर बीटा चरण में बदल जाती है, जिससे विरूपण व्यवहार में महत्वपूर्ण परिवर्तन होता है।
उन्नत निर्माण तकनीकें
लंबे बेलनाकार कप बनाने के लिए,मध्यवर्ती इस्त्री के साथ मल्टीस्टेज गहरी ड्राइंगकारगर साबित हुआ है. यह दृष्टिकोण न केवल अधिक कप गहराई प्राप्त करता है बल्कि अनाज शोधन के माध्यम से सतह की खुरदरापन में भी सुधार करता है। पोस्ट -फॉर्मिंग थर्मोमैकेनिकल उपचार, खींचे गए कपों के यांत्रिक गुणों और सतह की गुणवत्ता को और बढ़ा सकते हैं।
परिमित तत्व विश्लेषण (जैसे कि एलएस - डायना) का उपयोग करके संख्यात्मक सिमुलेशन गठन व्यवहार की भविष्यवाणी करने, उपकरण ज्यामिति को अनुकूलित करने और महंगे भौतिक परीक्षणों को कम करने के लिए एक आवश्यक उपकरण बन गया है। मानक तन्यता परीक्षण मशीनों पर सीमित कतरनी तनाव प्राप्त करने के लिए सरलीकृत प्रक्रियाओं के साथ, नाकाजिमा विधि के माध्यम से निर्धारित सीमा आरेखों को विफलता की भविष्यवाणी के लिए नियोजित किया जाता है।
