Взрывное формование

Взрывная формовка — это метод обработки металлов, при котором вместо пуансона или пресса используется заряд взрывчатого вещества. Его можно использовать с материалами, для которых установка пресса была бы непомерно большой или требовала бы неоправданно высокого давления, и, как правило, это намного дешевле, чем строительство достаточно большого пресса с достаточно высоким давлением; с другой стороны, это неизбежно индивидуальный производственный процесс, при котором производится по одному продукту за раз и требуется длительное время наладки.Существуют различные подходы; один из них состоит в том, чтобы поместить металлическую пластину на штамп , откачав из промежуточного пространства вакуумный насос, поместить всю сборку под воду и взорвать заряд на соответствующем расстоянии от пластины. Для сложных форм можно использовать сегментированную матрицу, чтобы за одну операцию получить форму, которая потребует многих производственных этапов, или ее можно изготовить по частям и сварить вместе с сопутствующей потерей прочности сварных швов. происходит некоторая степень наклепа , особенно в Часто в процессе взрывного формования мягкая сталь .

Инструмент

Инструменты могут быть изготовлены из стекловолокна для мелкосерийного применения, из бетона для крупных деталей при среднем давлении или из ковкого чугуна для работ под высоким давлением; в идеале инструмент должен иметь более высокий предел текучести , чем формуемый материал, что является проблемой, поскольку этот метод обычно рассматривается только для материала, который сам по себе очень труден в обработке.

История

Первое коммерческое промышленное применение взрывной формовки в Соединенных Штатах началось в 1950 году и использовалось в 1970-х годах компанией Moore Company в Марселине, штат Миссури. Целью было создание металлических цилиндров собственной формы для использования в качестве центральной конструкции промышленных осевых лопастных вентиляторов. Это подробно описано в публикации НАСА 1967 года «Высокоскоростная металлообработка - обзор» на страницах 73, 82 и 83. В этой статье имя основателя компании Роберта Дэвида Мура-старшего неверно указано как «Э.Р. Мур». В конечном итоге Мур действительно получил несколько патентов на связанные процессы.

Формовка взрывом использовалась в 1960-х годах для аэрокосмических применений, таких как скула пластины самолета-разведчика SR-71 и различные детали советских ракет; оно продолжало развиваться в России, и в организационные комитеты таких мероприятий, как EPNM, как правило, входят многие члены из бывшего Советского Союза. Он оказался особенно полезным для изготовления высокопрочных гофрированных деталей, которые в противном случае пришлось бы фрезеровать из слитков, намного больших, чем готовый продукт. Примером может служить строитель яхт, который изготавливал корпуса лодок, создавая бетонный «бассейн», в который помещали листовой металл, а после заполнения водой и взрывного обжига получал полную форму корпуса.

Другие виды использования взрывчатых веществ в производстве используют эффект кумулятивного заряда , приводя взрывчатое вещество в непосредственный контакт с обрабатываемым металлом; его использовали для гравировки толстых железных пластин еще в 1890-х годах. См. также снаряды взрывной формы для различных военных применений одной и той же технологии.

формовка материалов анода (пластины)

В конце 1950-х годов компания General Electric разработала заявку на создание пятислойных композитов листового металла, созданных с использованием процесса взрывной формовки. Инженеры GE использовали этот инновационный композитный материал для производства многослойных анодов вакуумных трубок (также известных как «пластины») с превосходными характеристиками теплопередачи. Эта характеристика позволила GE создавать электронные лампы значительно более высокой мощности на основе существующих конструкций без дорогостоящих изменений в проектировании, конструкции и инструментах, что обеспечило GE существенное конкурентное преимущество на растущем рынке усилителей Hi-Fi.

В январе 1960 года об этом сообщалось в современной технической литературе GE. что этот пятислойный материал стал прорывом в конструкции, сделавшим возможным создание нового 6L6 GC. 6L6GC представлял собой вариант 6L6, способный рассеивать на 26% больше мощности по сравнению с 6L6GB идентичной конструкции. По словам инженера General Electric Р.Э. Мо, тогдашнего технического директора завода GE в Оуэнсборо, штат Кентукки, такое увеличение стало возможным благодаря применению улучшенного многослойного пластинчатого материала.

GE получила этот материал от техасской фирмы (Texas Instruments ), который, как сообщается, является источником пятислойного сырья, полученного взрывной ковкой, указанного инженерами General Electric. Этот производитель использовал процессы взрывной ковки листового металла, ранее разработанные для другого заказчика (возможно, ВМС США?). Формованные взрывом разнородные материалы существенно улучшили равномерность теплопередачи благодаря медному центральному слою.

Инженеры GE быстро увидели потенциал улучшения характеристик теплопередачи в нескольких уже популярных конструкциях электронных ламп с пентодами и лучевыми тетродами, включая 6L6GB, 7189 и, в конечном итоге, 6550. Применение пятислойного (Al-Fe-Cu-Fe) -Al) материал для изготовления анодов решил проблему неравномерного тепловыделения при высоких уровнях мощности в анодных пластинах силовых пентодов, тетродов и триодов. Это неравномерное накопление тепла приводит к физическому искажению пластины трубки. если позволить этому пятну продолжаться, перегрев в конечном итоге приведет к короблению, которое приведет к физическому контакту и последующим коротким замыканиям между пластиной, решетками и формирователями луча в трубке. Такие контактные замыкания разрушают трубку.

Новое применение этого инновационного композита компанией General Electric привело к созданию варианта 7189A, выпущенного в конце 1959 года, наряду с 6L6GC и другими вариантами. К 1969 году вариант 6550A также был разработан с использованием композитов, полученных методом взрывной ковки. Применение GE позволило повысить уровни мощности в ряде уже популярных ламповых конструкций - нововведение, которое помогло проложить путь к существенно более мощным ламповым стереоусилителям и усилителям для музыкальных инструментов в 1960-х и начале 1970-х годов.

Ссылки

GE Ham News, том 15, № 1, январь-февраль 1960 г., стр. 1, стр. 7, П.Е. Хэтфилд, Р.Э. Мо

Внешние ссылки

• ВЗРЫВНАЯ ФОРМОВКА – Обзор