Войти
Формовка взрывом - это технология обработки металлов, при которой вместо пуансона или пресса используется заряд взрывчатого вещества. Его можно использовать для материалов, для которых установка пресса была бы недопустимо большой или требовала бы неоправданно высокого давления, и, как правило, она намного дешевле, чем создание достаточно большого и достаточно высокого давления; с другой стороны, это неизбежно индивидуальный процесс производства задания, производящий по одному продукту за раз и с длительным временем настройки. Есть разные подходы; один состоит в том, чтобы поместить металлическую пластину на матрицу с вакуумированием промежуточного пространства с помощью вакуумного насоса, поместить всю сборку под воду и взорвать заряд на соответствующем расстоянии от пластины. Для сложных форм можно использовать сегментированный штамп для получения за одну операцию формы, которая потребует множества этапов изготовления, или для изготовления по частям и сварки вместе с сопутствующей потерей прочности в сварных швах. Часто наблюдается некоторая степень деформационного упрочнения в результате процесса формования взрывом, особенно в мягкой стали.
Оснастка может быть сделана из стекловолокна для краткосрочных применений, из бетона для больших деталей при среднем давлении, или из высокопрочного чугуна для работы под высоким давлением; в идеале инструмент должен иметь более высокий предел текучести, чем формируемый материал, что является проблемой, поскольку этот метод обычно рассматривается только для материала, который сам по себе очень труден в обработке.
Первое коммерческое промышленное применение взрывного формования в Соединенных Штатах началось в 1950 году и использовалось в 1970-х годах компанией Moore Company в Марселине, штат Миссури. Цель заключалась в создании металлических цилиндров собственной формы для использования в качестве центральной конструкции промышленных осевых лопастных вентиляторов. Это подробно описано в 1967 году N.A.S.A. публикация «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 получил несколько патентов на соответствующие процессы.
Формовка взрывом использовалась в 1960-х годах для аэрокосмической техники, например, скуловая пластина разведывательного самолета SR-71 и различные части советских ракет; он продолжал развиваться в России, и оргкомитеты таких мероприятий, как EPNM, как правило, состоят из многих членов 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 конструктор яхт, который изготовил корпуса лодок, сделав бетонный «бассейн», в который был помещен листовой металл, и после заполнения водой и взрывного выстрела создал полную форму корпуса.
В других случаях использования взрывчатых веществ в производстве используется эффект кумулятивного заряда, при котором взрывчатое вещество непосредственно контактирует с обрабатываемым металлом; это использовалось для гравировки толстых железных пластин еще в 1890-х годах. См. Также снаряды взрывной формы для различных военных применений одного вида технологий.
В конце 1950-х годов компания General Electric разработала приложение для пятислойных композитов из листового металла, которые были создается с использованием процесса взрывного формования. Инженеры GE использовали этот инновационный композитный материал для изготовления многослойных анодов вакуумных трубок (также называемых «пластинами») с превосходными характеристиками теплопередачи. Эта характеристика позволила GE создавать вакуумные лампы значительно большей мощности на основе существующих конструкций без дорогостоящих инженерных, конструктивных и инструментальных изменений, что обеспечило GE существенное конкурентное рыночное преимущество на растущем рынке усилителей Hi-Fi.
В январе 1960 года в современной технической литературе GE сообщалось, что этот пятислойный материал был прорывом в дизайне, сделавшим возможным появление нового 6L6 GC. 6L6GC был вариантом 6L6, способным рассеивать на 26% больше энергии по сравнению с идентично сконструированным 6L6GB. По словам инженера General Electric Р.Э. Мо, в то время менеджер по проектированию на предприятии G.E в Оуэнсборо, штат Кентукки, такое увеличение стало возможным благодаря применению улучшенного многослойного пластинчатого материала.
GE получила этот материал от фирмы в Техасе (Texas Instruments), которая, как сообщается, является источником пятислойного сырья, полученного методом взрывной ковки, указанного инженерами General Electric. Этот производитель использовал процессы взрывной ковки листового металла, ранее разработанные для другого заказчика (возможно, ВМС США?). Разнородные материалы, образованные взрывным способом, значительно улучшили равномерность теплопередачи благодаря медному центральному слою.
Инженеры GE быстро увидели потенциал для улучшения характеристик теплопередачи в нескольких уже популярных конструкциях вакуумных трубок на основе пентодов и лучевых тетродов, включая 6L6GB, 7189 и, наконец, 6550. Применение пятислойной (Al -Fe-Cu-Fe-Al) материал для производства анодов решил проблему неравномерного накопления тепла на высоких уровнях мощности в анодных пластинах силовых пентодов, тетродов и триодов. Это неравномерное тепловыделение приводит к физическому деформированию пластины трубки. если позволить этому продолжаться, это точечный перегрев в конечном итоге приведет к короблению, которое позволяет физическому контакту и последующим коротким замыканиям между пластиной, решетками и формирователями пучка в трубке. Такие контактные шорты разрушают трубку.
Новое применение General Electric этого инновационного композита привело к созданию варианта 7189A, выпущенного в конце 1959 года, наряду с 6L6GC и другими вариантами. К 1969 году вариант 6550A также был разработан, чтобы использовать композиты, изготовленные методом взрывной ковки. Применение GE позволило улучшить уровни мощности в ряде уже популярных ламповых конструкций, нововведение, которое помогло проложить путь для значительно более мощных ламповых стерео и усилителей для музыкальных инструментов в 1960-х и начале 1970-х годов.
GE Ham News, Vol 15, No. 1, Jan-Feb 1960, pp 1, pp 7, P.E. Хэтфилд, Р. Мо
