Trafilatura profonda di fogli laminati Ti/Resina/Ti

Al fine di migliorare la funzionalità di una coppa in titanio, è stata studiata la formabilità di un foglio laminato in titanio/resina /titanio.

 

La formabilità dei fogli di titanio

Anche se il titanio puro ha un’elevata resistenza alla corrosione, la densità del titanio è superiore a quella dei metalli leggeri, come l’alluminio e il magnesio. Parte della coppa in titanio fatta in resina consente di ridurre il peso. Inoltre, la coppa rivestita è più probabile che abbia una ritenzione termica e una protezione dalle caratteristiche di vibrazione. Nell’esperimento, i materiali erano puro titanio e policarbonato. Lo spessore iniziale del foglio era di 0,2 a 0,5 mm di spessore. Uno spessore totale della lastra dello spessore era di 1,0 a 1,5 mm. Il diametro vuoto è pari a 70 mm. Il foglio laminato è stato costituito dall’interposizione della resina tra due fogli. Ogni foglio è stato impilato e non è stato unito a vicenda. Nel processo di imbutitura, è stato impiegato un foglio laminato e un piatto in lamiera piatta è stato formato in un cerchio da un punzone. Per la prevenzione di grippaggio nell’area di contatto tra un utensile e il titanio, il titanio vuoto è stato trattato con il rivestimento di ossido. Con questo metodo, il titanio fresco e pulito non è in contatto diretto con la matrice durante la formazione a causa dell’esistenza dello strato di ossido. Il processo di imbutitura è stato condotto per studiare la formabilità. Il foglio laminato è stato elaborato con successo senza rompersi. La riduzione dello spessore è stata inferiore al 10%. Si è scoperto che la coppa rivestita in titanio/resina/titanio è stata disegnata con successo.

Formabilità di fogli laminati titanio/resina/titanio

È stata studiata la formabilità di fogli laminati titanio/resina/titanio mediante processo di imbutitura. I fogli di titanio hanno duttilità sufficiente e ad alto valore di R per l’imbutitura considerando che il grippaggio tende a verificarsi durante il processo a causa della elevata reattività con i materiali degli stampi. Per evitare fenomeni di questo tipo in imbutitura a freddo, sono stati impiegati fogli di titanio a superficie trattata. I fogli di titanio ad alta purezza sono stati trattati a caldo con forno elettrico in modo da ottenere uno strato superficiale di ossido efficace per prevenire il fenomeno di grippaggio. La temperatura più adatta per il riscaldamento di fogli di titanio ad alta purezza è pari a 973 K. Tuttavia è stato osservato che lamiere in titanio ad alta purezza hanno capacità sufficienti a prevenire tale fenomeno critico durante il processo di imbutitura. È stato dimostrato che lo spessore della coppa attorno all’angolo era di circa il 5% in meno dello spessore originale e che lo spessore in corrispondenza dell’apertura era circa 5% in più rispetto allo spessore originale. La formabilità delle lastre sottili era abbastanza buona, indipendentemente dallo spessore del foglio di titanio all’interno e all’esterno della coppa.

Fonte: Yasunroi Hardada and Shuji Hattori, “Deep Drawability of Ti/Resin/Ti Laminated Sheet”, 20th International ESAFORM Conference on Material Forming (ESAFORM 2017), 26th – 28th April 2017, Dublin City University (Ireland).

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