هیدروفرمینگ انفجاری چیست

هیدروفرمینگ انفجاری یک فرآیند تولید پیشرفته است که روش هیدروفرمینگ سنتی را با استفاده از انرژی انفجاری برای شکل دادن به اجزای فلزی همانند ورق متحول می کند.

هیدروفرمینگ انفجاری

این تکنیک نوآورانه چندین مزیت را نسبت به روش‌های شکل‌دهی معمولی ارائه می‌کند، از جمله افزایش قابلیت‌های شکل‌دهی، بهبود خواص مواد و افزایش انعطاف‌پذیری طراحی.

هیدروفرمینگ انفجاری ، همچنین به عنوان HERF (شکل دهی با نرخ انرژی بالا)، شکل دهی انفجاری، جایگزینی قابل توجه برای فرآیند سنتی تر هیدروفرمینگ فلز است . برخلاف روش قدیمی‌تر، که فلز را با استفاده از سیال هیدرولیک تحت فشار پمپ شده به محفظه شکل می دادند، تکنیک‌های HERF از بار انفجاری برای ایجاد فشار لازم استفاده می‌کنند. اگرچه بار نسبتاً کوچک است، اما قادر است انرژی انفجاری کافی برای قالب‌گیری فلز مرتبط با قالب تولید کند.

جهت اطلاع از قیمت ورق سیاه کلیک نمایید.

 

بار انفجاری معمولاً در یک فاصله مشخص از قطعه کار قرار می گیرد و هر دو در سیال، معمولاً مایع هیدرولیک یا آب ساده غوطه ور می شوند. برخی از تأسیسات نیز ممکن است از روغن، ژلاتین، نمک های مایع یا هوای معمولی به عنوان وسیله انتقال استفاده کنند. با این حال، آب متداول ترین ماده مورد استفاده است زیرا کم هزینه ترین ماده برای ایجاد فشار یکنواخت می باشد و به راحتی در دسترس است.

پیشنهاد مطالعه : آشنایی با ورق گالوانیزه 

 

 

تاریخچه هیدروفرمینگ انفجاری

در دهه 1960، ایالات متحده و روسیه از هیدروفرمینگ انفجاری برای ساخت اجزای مونتاژ هوافضا و اکتشافات فضایی استفاده کردند. با این حال، در دهه 1980، این تکنیک به دلیل معرفی فناوری‌های جدیدتر شکل‌دهی فلز که به اقدامات ایمنی کمتر دقیق‌تری نیاز داشت، کمتر رایج شد. اخیراً، شکل‌دهی انفجاری فلزات به دلیل تقاضا برای قطعات پیچیده‌تر در دسته‌های کوچک‌تر، تجدید حیات یافته است.

جهت اطلاع از قیمت ورق روغنی کلیک نمایید.

 

فرآیند هیدروفرمینگ انفجاری

فرآیند هیدروفرمینگ انفجاری با آماده سازی قطعه کار فلزی و مجموعه قالب آغاز می شود. قطعه کار در داخل حفره قالب قرار می گیرد و یک بار انفجاری به دقت در مجاورت قطعه کار قرار می گیرد. پس از انفجار، انرژی انفجاری یک موج ضربه ای ایجاد می کند که در محیط سیال منتشر می شود و قطعه کار را به طور یکنواخت بر روی خطوط قالب فشار می دهد. تغییر شکل پلاستیک حاصل، با کنترل دقیق بر دقت ابعاد و پرداخت سطح، اجزای فلزی را به شکل دلخواه در می‌آورد.

مطالعه پیشنهادی : ورق استیل چیست و انواع و کاربرد ورق استیل 

 

 

روش های هیدروفرمینگ انفجاری

تکنیک های شکل دهی انفجاری به دو دسته اصلی تقسیم می شوند که هر دو روش بر اساس اصول کلی یکسانی عمل می کنند، اما برخی تفاوت های کوچکی با هم دارند.

• روش Standoff

در روش standoff، بار انفجاری همراه با یک محیط مداخله گر استفاده می شود. در بیشتر کاربردهای هیدروفرمینگ، ماده مورد استفاده معمولاً آب، روغن یا هوا است. سطح تغییر شکل مورد نیاز تعیین می کند که بار انفجاری چقدر از قطعه فلزی که قرار است تشکیل شود قرار گیرد. هنگامی که بار منفجر می شود، نیروی حاصل از آن از طریق سیال منتقل می شود و فلز را به داخل قالب فشار می دهد. انفجارهای مورد استفاده در روش Standoff اغلب می توانند به چندین هزار پوند در هر اینچ مربع (psi) برسند.

جهت اطلاع از قیمت روز ورق گالوانیزه کلیک نمایید.

 

• روش تماس

در روش تماس، یک بار انفجاری در تماس مستقیم با فلز شکل دهنده قرار می گیرد. این فرآیند فشار بسیار بیشتری نسبت به روش Standoff معمولی ایجاد می کند. با قرار دادن بار انفجاری در مجاورت مواد، انفجار می تواند به چندین میلیون psi منجر شود.

 

 

مزایای تشکیل مواد منفجره

فراتر از ملاحظات ساده تولید، هیدروفرمینگ انفجاری دارای مزایای متعددی است و گزینه مناسبی برای ساخت انواع خاصی از قطعات است. برخی از مزایای اصلی این فرآیند عبارتند از:

• قابلیت‌های شکل‌دهی پیشرفته

هیدروفرمینگ انفجاری شکل دادن به اجزای پیچیده و در مقیاس بزرگ با هندسه‌های پیچیده را ممکن می‌سازد که دستیابی به آنها با استفاده از روش‌های مرسوم دشوار است. این قابلیت امکانات طراحی را گسترش می دهد و تولید قطعات سبک وزن و ساختاری بهینه شده را تسهیل می کند.

جهت اطلاع از قیمت ورق استیل کلیک نمایید.

 

• کاهش هزینه‌های ابزارآلات

بر خلاف روش‌های سنتی شکل‌دهی که به تنظیمات پیچیده و پرهزینه ابزار نیاز دارند، هیدروفرمینگ انفجاری به قالب‌های نسبتاً ساده و حداقل تعمیر و نگهداری نیاز دارد. این امر هزینه‌های ابزارآلات و زمان‌های راه‌اندازی را کاهش می‌دهد و آن را به یک راه‌حل مقرون‌به‌صرفه برای تولیدات کم تا متوسط تبدیل می‌کند.

 

• انعطاف‌پذیری طراحی

هیدروفرمینگ انفجاری انعطاف‌پذیری طراحی بیشتری را ارائه می‌دهد و امکان نمونه‌سازی سریع و تغییرات طراحی تکراری با حداقل تغییرات ابزار را فراهم می‌کند. این تطبیق پذیری تولیدکنندگان را قادر می سازد تا به سرعت به تقاضاهای در حال تحول بازار و ترجیحات مشتری پاسخ دهند.

 

 

مطالعه پیشنهادی :  انواع ورق فلزی و کاربرد آن ها 

برخی دیگر از مزایای هیدروفرمینگ انفجاری عبارتنداز:

• کنترل صافی خطوط فلز قالب گیری شده آسان تر است.
• می تواند اجزای بزرگی را تولید کند، بنابراین نیاز به جوش های پرهزینه را از بین می برد.
• این فرآیند نسبت به شکل دهی فوق پلاستیک هزینه کمتری دارد.
• تلورانس ها قادر به حفظ دقت هستند.
• هزینه های ابزار کمتر است زیرا فقط یک نیمی از قالب مورد نیاز است.
• می توان آن را همراه با جوشکاری انفجاری یا حکاکی انفجاری استفاده کرد.
• مواد منفجره را می توان تقریباً در هر جرم یا شکلی با محدودیت های کمی در اندازه، شکل، ضخامت یا نوع مواد به کار برد.
• لوله ها و ورق ها حتی اگر ضخامت های متفاوتی داشته باشند را می توان در حالت جوشی تشکیل داد.
• تولید می تواند نسبتاً سریع آغاز شود زیرا نیازی به نصب ابزار در دستگاه نیست.

جهت اطلاع از قیمت ورق st37 کلیک نمایید.

 

انواع مواد منفجره

انتخاب مواد مناسب مواد منفجره در هر فرآیند هیدروفرمینگ انفجاری. تاسیسات HERF مناسب ترین قالب و مواد شارژ را قبل از شروع هر گونه تولید شناسایی می کند. از مواد منفجره معمولی مورد استفاده در این تاسیسات، RDX (سیکلوتری متیلن تری نیترامین) یکی از قوی ترین انفجارها را ایجاد می کند. RDX به شکل گرانول های فشرده تولید می شود و هنگامی که منفجر می شود 170 درصد قدرت نسبی TNT را دارد. سرعت انفجار آن 8380 متر بر ثانیه است، 1270 کیلوژول بر کیلوگرم انرژی ایجاد می کند و حداکثر فشار 23.4 گیگا پاسکال را ایجاد می کند.

PETN (Pentaerythritol Tetranitrate) از نظر نیروهای انفجاری فاصله چندانی با RDX ندارد. همچنین 170 درصد از توان TNT را ارائه می دهد، اما سرعت انفجار آن 8290 متر بر ثانیه است. PETN 1300 کیلوژول بر کیلوگرم انرژی تولید می کند و فشاری معادل 22.1 گیگا پاسکال تولید می کند.

سایر اشکال محبوب مواد منفجره عبارتند از TNT سنتی (Trinitrotoluene) و ژلاتین انفجاری.

 

 

کاربردهای هیدروفرمینگ انفجاری

هیدروفرمینگ انفجاری در صنایع مختلف از جمله صنایع هوافضا، خودروسازی، دفاعی و دریایی کاربرد دارد. کاربردهای متداول شامل تولید اجزای بدنه هواپیما، پانل های بدنه خودرو، مخازن تحت فشار و اجزای ساختاری برای کشتی های نیروی دریایی است. توانایی تشکیل اشکال پیچیده با دقت بالا باعث می‌شود که هیدروفرمینگ انفجاری برای ساخت ساختارها و اجزای سبک وزن با ویژگی‌های عملکردی برتر مناسب باشد.

جهت اطلاع از قیمت ورق آهن برش خورده کلیک نمایید.

 

نتیجه

هیدروفرمینگ انفجاری نشان دهنده یک تغییر الگو در فناوری شکل دهی فلز مانند ورق سیاه است که قابلیت های شکل دهی بی نظیر، خواص مواد و انعطاف پذیری طراحی را ارائه می دهد. این فرآیند نوآورانه با استفاده از قدرت انفجارهای کنترل شده، تولید اجزای فلزی پیچیده را با دقت و کارایی امکان پذیر می کند. از آنجایی که صنایع همچنان به تقاضای سازه های سبک وزن و با کارایی بالا ادامه می دهند، هیدروفرمینگ انفجاری به عنوان یک راه حل پیشرو برای شکل دادن به آینده تولید آماده است.