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Verfahren zur Herstellung eines Metallgebildes
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Metallgebilden
unter Verwendung der superplastischen Formung und Schmiedung. Es ist seit vielen
Jahren bekannt, daß bestimmte Metalle, wie beispielsweise Titan und viele von dessen
Legierungen, die Eigenschaft der Superplastizität zeigen. Die Superplastizität ist
die Fähigkeit eines Materials, ungewöhnlich holme Zugdehnungen zu entwickeln, und
zwar mit einer reduzierten Neigung hinsichtlich Einschnürung. Diese Fähigkeit zeigen
nur einige wenige Metalle und Legierungen und innerhalb eines begrenzten Temperaturbereichs
und Beanspruchungsratenbereichs.
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Ein Beispiel des superplatischen Formverfahren ist in US-PS 3 340
101 beschrieben.
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Aus der eigenen Natur der Superplastizität heraus erzeugt jedoch die
superplastische Formung (d.h. die verringerte Tendenz zur Einschnürung) eine konstante
Gesamtdeformation derart, daß die Dicke des sich schließlich ergebenden Gebildes
im wesentlichen insgesamt die gleiche ist.
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Demgemäß wird die superplastische Formung nicht verwendet, um zahlreiche
eine variable Dicke aufweisende Fittings und
Clips herzustellen,
die typischerweise aus Stangen-, Platten-oder Schmiede-Material hergestellt werden,
und zwar unter hohem Kostenaufwand und mit beträchtlichem Materialabfall.
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Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, Gebilde mit komplizierter
variabler Dicke in effizienter Weise herzustellen. Ferner bezweckt die Erfindung
die Herstellung von Metallgebilden in einem einzigen Arbeitsvorgang durch eine Kombination
aus einer superplastischen Formung und Schmiedung Ein weiteres Ziel der Erfindung
besteht darin, tiefgezogene, eine veränderbare Dicke aufweisende Teile herzustellen.
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Kurz gesagt sieht die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von
Metallgebilden vor, und zwar unter Kombination der superplastischen Formung und
Schmiedung. Ein (vorgeformter) Metallrohling mit superplastischen Eigenschaften
und ein Formglied, welches im wesentlichen die endgültige Form des Rohlings definiert,
sind vorgesehen. Der Rohling wird in einen für die superplastische Verformung geeigneten
Temperaturbereich gebracht.
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Sodann wird Druck auf den Rohling ausgeübt, um mindestens e ! en Teil
desselben zur superplastischen Ausdehnung zu veranlassen.
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Mindestens ein Teil des Rohlings wird am Formglied geschmiedet.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind zwei Formglieder vorgesehen
und der Rohling wird superplastisch gedehnt und deformiert an mindestens einem der
Formglieder und geschmiedet zwischen den Formgliedern. Optimalerweise ist der für
die superplastische Formung des Rohlings geeignete Temperaturbereich auch für die
Schmiedung des Rohlings geeignet.
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Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich
insbesondere aus den Ansprüchen sowie aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen
anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt: Fig. 1 eine schematische Querschnittsdarstellung
eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung, wobei
der Rohling
in der Anfangsposition bezüglich der Formglieder bei A, in einer Zwischenposition
bei Vollendung der superplastischen Formung bei B und als endgültig geformtes Gebilde
nach Schweißung bei C gezeigt ist; Fig. 2 einen schematischen Querschnitt des zweiten
Ausführungsbeispiels der Erfindung, wobei die Anfangsposition des Rohlings bezüglich
der Formglieder bei A dargestellt ist, eine Zwischenposition nach Vollendung der
superplastischen Verformung bei B gezeigt ist und schließlich das fertiggeformte
Gebilde nach Vollendung der Schmiedung bei C gezeigt ist; Fig. 3 einen schematischen
Querschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung, wobei in der Anfangsposition
der Rohling bezüglich der Formglieder bei A gezeigt ist, Zwischenpositionen den
Rohling bei B zeigen, und zwar gestrichelt in einer Position während der superplastischen
Verformung und mit ausgezogenen Linien in einer Position nach Vollendung der superplastischen
Formung, wobei schließlich die fertiggeformte Struktur oder das Gebilde nach Vollendung
der Schmiedung bei C dargestellt ist; Fig. 4 einen schematischen Querschnitt eines
vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung, wobei die Anfangsposition des Rohlings
bezüglich der Formglieder bei A dargestellt ist, eine Zwischenposition des Rohlings
nach Vollendung der Schmiedung bei B gezeigt ist und schließlich das fertiggeformte
Gebilde nach Vollendung der superplastischen Formung bei C dargestellt ist.
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Im folgenden sei nunmehr die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen
beschrieben, wobei aber darauf hingewiesen sei, daß die Erfindung nicht auf diese
Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Vielmehr sollen auch dem Fachmann gegebene
Abwandlung mit umfaßt sein.
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Damit eine superplastische Formung erfolgreich ausgeführt werden kann,
muß ein geeignetes Material verwendet werden. Das Ausmaß superplastischer Eigenschaften
irgendeines ausgewählten Materials kann allgemein vorhergesagt werden aufgrund einer
Bestimmung der Dehnungs- oder Beanspruchungs-Ratenempfindlichkeit und einer Konstruktionsbestimmung
der zulässigen Variation der Wanddicke.
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Die Dehnungsratenempfindlichkeit m kann wie folgt definiert werden:
dabei ist d die Beanspruchung in engl. Pfund pro Quadratzoll und Eist die Dehnungsrate
in reziproken Minuten. Die Dehnungsratenempfindlichkeit kann durch einen einfachen
nunmehr anerkannten Torsionstest bestimmt werden, der in dem folgenden Artikel beschrieben
ist: Determination of Strain-Hardening Characteristics by Torsion Testing" von D.
S. Fields, Jr.
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und W. A. Backofen, veröffentlich in ASTM, 1957, Band 57, Seiten 1259-1272.
Man kann erwarten, daß eine Dehnungsratenempfindlichkeit von ungefähr 0,5 oder größer
zufriedenstellende Ergebnisse erzeugt, wobei man für größere Werte (bis zu einem
Maximum von 1) größere superplastische Eigenschaften erhält. Die maximale Dehnungsratenempfindlichkeit
tritt, wenn überhaupt, bei Metallen dann auf, wenn sie nahe der Phasentransformationstemperatur
deformiert werden. Demgemäß kann man erwarten, daß die Temperatur unmitt#lbar unterhalb
der Phasentransformationstemperatur die größte Dehnungsratenempfindlichkeit erzeugt.
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Für Titan und dessen Legierungen ist der Temperaturbereich,in dem
Superplastizität beobachtet wellen kann, ungefähr 14500F bis ungefähr 1850 0F, abhängig
von der speziellen verwendeten Legierung.
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Es wurde festgestellt, daß auch andere Variable die Dehnungsratenempfindlichkeit
beeinflussen und diese sollten daher bei der Auswahl eines geeigneten Metallmaterials
berücksichtigt werden.
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Eine abnehmende Korngröße hat entsprechend höher liegende Werte für
die Dehnungsratenempfindlichkeit zur Folge. Es wurde festgestellt, daß der m-Wert
eine Spitze bei einem Zwischenwert der Dehnungsrate (annähernd 10## 4 Zoll/ Zoll/Sekunde)
erreicht. Für eine maximale stabile Deformation sollte die superplastische Formung
bei dieser Dehnungsrate erfolgen. Eine zu große Varianz gegenüber der optimalen
Dehnungsrate kann einen Verlust der superplastischen Eigenschaften zur Folge haben.
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Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der vorgeformte
Körper oder Rohling 10 ist vorzugsweise ein Metallrohling in der Form eines Blechs
mit oberen und unteren entgegengesetzt liegenden Hauptoberflächen 12 und 14. Jedes
Metall, das geeignete superplastische Eigenschaften zeigt, kann verwendet werden,
wobei sich aber die vorliegende Erfindung insbesondere auf Titan oder eine Legierung
desselben, wie beispielsweise Ti-6Al-4V, bezieht. Zusätzlich ist es vorzuziehen,
daß das als Rohling 10 verwendete Metall geeignet ist für eine plastische Verformung
unter Kompressionsdruck bei wirtschaftlich erreichbaren Temperaturen (Titan und
die oben erwähnte Legierung erfüllen diese Voraussetzungen). Die anfängliche Dicke
des Rohlings 10 wird durch die Abmessungen des zu formenden Teils bestimmt.
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Der Rohling 10 wird auf einem Formglied 20 getragen. Das Formglied
20 bildet eine Kammer 22 und eine Aufnahmeformobbrfläche 24. Die Formoberfläche
24 besitzt einen darauf vorspringenden Teil 25. Ein Haltering 30 wirkt als ein Festlegmittel
für den Rohling 10. Eine einzige kontinuierliche Kante des Rohlings 10 wird in wirkungsvoller
Weise zwischen dem Haltering 30 und dem Formglied 20 eingeschränkt. Ein Stempel
oder Formglied 40 besitzt eine Einführformoberfläche 42, die vorzugsweise mit der
Formoberfläche 24 zusammenpaßt.
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Die Abmessungen der Formglieder 20 und 40 sind derart gewählt,
daß
sie komplementär zur gewünschten zu bildenden Form sind, d.
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h. der nicht einschränkend gehaltene Teil des Rohlings 10 würde der
Formoberfläche 24 auf der Oberfläche 14 und der Formoberfläche 42 des Stempels 40
auf der Oberfläche 12 entsprechen.
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Von Wichtigkeit bei der Auswahl einer geeigneten Formgliedlegierung
ist das Reaktionsvermögen mit dem zu formenden Metall bei den Formtemperaturen.
Wenn das zu formende Metall Titan oder eine Legierung desselben ist, so haben sich
Legierungen auf Eisenbasis mit geringem Nickelgehalt und bescheidenem Kohlenstoffgehalt
(0,2 bis 0,5 % Kohlenstoff) als erfolgreich erwiesen. Da die Formungsbelastungen
relativ niedrig sind, sind Kriechfestigkeit und mechanische Eigenschaften ziemlich
unwichtig.
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Fig. 1B zeigt die superplastische Verformung des Rohlings 10.
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Während bei diesem Ausführungsbeispiel die superplastische Verformung
vor dem Schmieden erfolgt, ist die Reihenfolge nicht kritisch. Jede dieser Operationen
könnte anfangs gefolgt von der anderen ausgeführt werden oder in einigen Fällen
könnten beide Operationen gleichlaufend durchgeführt werden. Wenn die Schritte der
superplastischen Formung und Schmiedung gleichlaufend ausgeführt werden, so geschieht
dies an unterschiedlichen Teilen des Rohlings.
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Für die superplastische Formung muß der Rohling 10 in einen Temperaturbereich
gebracht werden, wo er superplastische Eigenschaften besitzt, wenn er nicht bereits
sich in diesem Bereich befindet. Verschiedene Heizverfahren können zum Heizen des
Rohlings 10 auf den gewünschten Temperaturbereich verwendet werden (wo das Metall
in einem plastischen Zustand wäre, mit einer geeigneten Dehnungsratenempfindlichkeit).
Demgemäß kann die Formvorrichtung zwischen zwei (nicht gezeigte) Heizplatten gebracht
werden, wie dies in US-PS 3 934 441 gezeigt ist. Dieses Verfahren ist vorteilhaft,
da es auch die Formglieder 20 und 40 erhitzt, so daß die Temperaturen der Zonen
des Rohlings 10, die durch die Formglieder 20 und 40 während des Formens (und Schmiedens)
berührt werden, nicht wesentlich beeinflußt werden.
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Die Formung des Rohlings 10 in die Grundform kann durch Druck vom
Stempel 40 oder durch ein Druckdifferential um den Rohling 10 herum erreicht werden.
Ein solches Druckdifferentialverfahren ist in US-PS 3 934 441 beschrieben. Es wurde
festgestellt, daß die für die superplastische Formung verwendeten Differential-
oder Differenzdrücke normalerweise von 15 psi bis 300 psi (engl. Pfund pro Quadratzoll)
variieren. Wenn ein Differenzdruck verwendet wird, so wirkt der Rohling als eine
Membran.
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Wie in Fig. 1B gezeigt, verwendet dieses Ausführungsbeispiel das Einführformglied
40, welches gegen den Rohling 10 mit einer solchen Rate gedrückt wird, daß die superplastische
Verformung hervorgerufen wird. Diese Rate sollte derart sein, daß die superplastische
Dehnungsrate nicht überschritten wird. Die Formzeiten hängen von der Membrandicke,
den superplastischen Eigenschaften des Materials und dem verwendeten Druck (oder
der Rate bzw. Geschwindigkeit der Bewegung der Form 40) ab, und die Zeiten können
in einem Bereich von 10 Minuten bis 16 Stunden liegen. Wie man aus Fig. 1B ersieht,
wird der nichtfestgelegte Teil des Rohlings 10 superplastisch gegen die Formoberfläche
42 verformt, und zwar vorzugsweise mit einer hinreichenden Größe, um auch gegenüber
der Formoberfläche 24 verformt zu werden. Der superplastisch geformte Rohling 10
besitzt eine gleichförmige Dicke. Ein Teil des Rohlings 10 berührt jedoch nicht
den unteren,im wesentlichen ausgenommenen Teil oder Ausnehmungsteil 27 der Formoberfläche
24, und zwar infolge der gleichförmigen Deformation der superplastischen Formung,
d.h. also der verbleibende Teil der Formoberfläche 2a steht in Berührung mit dem
Rohling 10 derart, daß der Stempel 40 nicht weiter nach unten ohne einen substantiellen
Druckanstieg bewegt werden kann, der die Dehnungsrate oder Dehnungsgeschwindigkeit,
die für die superplastische Verformung notwendig ist, übersteigen würde.
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Die Vollendung des Verfahrens ist in Fig. 1C gezeigt. Der durch den
Stempel 40 angelegte Druck (es könnte auch ein Differential-oder Differenzdruck
verwendet werden, um den Rohling 10 zu schweißen, was aber nicht eine erwünschte
Möglichkeit ist wegen der extrem hohen erforderlichen Gasdrücke, was Abdichtprobleme
zur Folge hätte, und auch wegen der Tatsache, daß der Gasdruck gleichförmig über
die Oberfläche des Rohlings 10 auftreten würde
wird erhöht und
aufrechterhalten, so daß ein Kriechvorgang auftreten kann, wie bei der üblichen
heißen Form" oder dem isothermischen Schmieden, so daß auf diese Weise der Rohling
10 zwischen den Formgliedern 20 und 40 geschmiedet wird, und zwar aus der Form der
Fig. 1B zu der Form der Fig. 1C. Diese Kräfte fließen von dem Rohling 10 gegen den
Ausnehmungsteil 27.
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Dieser Schmiedevorgang ist ähnlich dem in US-PS 3 519 523 beschriebenen,
wo der Rohling sich in einem Zustand niedriger Festigkeit und hoher Ziehfähigkeit
beim Schmieden befindet.
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Das Schmieden erfolgt in heißen Formen bei einer Schmiedetemperatur
innerhalb ungefähr 35O0F, aber nicht darüber hinausgehend, auf einer aufrechterhaltenen
Basis der normalen Rekristallisationstemperatur der Legierung, wobei ein substantielles
Kornwachstum verhindert ist. Optimalerweise würde der für die superplastische Formung
des Rohlings 10 verwendete Temperaturbereich auch für das Schmieden des Rohlings
10 geeignet sein. Typischerweise kann bei einer Ti-6Al-4V-Legierung eine Temperatur
von ungefähr 17000F für sowohl die Schritte des Schmiedens als auch des superplastischen
Formens verwendet werden. Der verwendete Schmiededruck kann variieren und hängt
von vielen Parametern ab, wie beispielsweise dem speziellen für den Rohling 10 verwendeten
Metall oder der verwendeten Legierung, und auch davon, wie formbar das Metall bei
der Formungstemperatur ist, ferner hängt der Druck von der Dicke des Rohlings 10
und von der erforderlichen Deformierungsgröße für den Rohling 10 sowie der gewünschten
Verarbeitungszeit, usw. ab. Die Erfinder haben festgestellt, daß für Titan und seine
Legierungen, insbesondere die Ti-6Al-4V-Legierung, der verwendbare Druckbereich
1500 bis 10 000 psi beträgt, wobei der bevorzugte Bereich ungefähr 2000 bis 6000
psi ist, wobei wiederum das untere Ende des bevorzugten Bereichs die besseren Ergebnisse
liefert. Abhängig von der Konfiguration wird dieser Druck normalerweise für 4 bis
5 Stunden angelegt, könnte aber auch nur für lediglich eine halbe Stunde dann angelegt
werden, wenn einfachere Formen hergestellt werden.
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Infolge der großen erforderlichen Streckung (vgl. Fig. 1B).könnte
der wie in Fig. 1C gezeigt ausgebildete Teil nicht durch
Schmieden
allein hergestellt werden, wobei aber ein hohes Ausmaß an Schmiedung möglich ist.
Dies liegt an den typischen niedrigen Flußbeanspruchungen eines superplastischen
Materials. Demgemäß können die Schmiedebelastungen über eine langgestreckte seitperiode
hinweg aufrechterhalten werden, um die verfügbaren niedrigen Flußbelastungen des
superplastischen Rohlings auszunutzen. Die erhitzten Formen verhindern das unerwünschte
Abkühlen des zu schmiedenden Teils. Es sei bemerkt, daß die Flußbeanspruchungen
bei niedrigeren Dehnungsraten oder Dehnungsgeschwindigkeiten niedriger sind. Dies
gestattet, daß verminderte Drücke das Schmieden (bei niedrigeren Dehnungsraten)
gestatten, und zwar auch das Schmieden von relativ dünnen Gliedern.
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Wie man in Fig. 1C erkennt, besitzt der ausgeformte Teile eine veränderliche
Dicke, wobei die größte Dicke längs der zwischen Ring 30 und Formglied 20 (wo ein
solcher Teil nicht vom fertigen Teil weggetrimmt werden soll) gebildeten Kante liegt,
während der dünnste Abschnitt dort liegt, wo der Teil über dem vorstehenden Teil
25 der Formoberfläche 24 liegt und wobei schließlich ein Teil mit einer Zwischendicke
über dem verbleibenden Teil der Formoberfläche 24 des Formglieds 20 liegt.
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Wenn der Rohling 10 aus einem reaktionsfähigen Metall, wie beispielsweise
Titan und dessen Legierungen, besteht, deren Oberfläche bei den für die superplastische
Formung erforderlichen erhöhten Temperaturen verunreinigt würde, so würde man das
erfindungsgemäße Verfahren in einer inerten Atmosphäre ausführen.
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Systeme zur Verhinderung der Verunreinigung zur Erzeugung einer derartigen
inerten Atmosphäre sind in US-PS 3 934 441^beschrieben und können hier angewandt
werden.
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Nach dem Formvorgang wird der Teil 10 entfernt, getrimmt, gereinigt
und entsprechend der beabsichtigen Anwendung weiterverarbeitet. Die Werkzeuge können
für jeden hergestellten Teil erhitzt und abgekühlt werden oder aber sie können auf
einem Verarbeitungstemperaturbereich gehalten werden, wobei jeder hergestellte Teil
ausgestoßen und entfernt wird und ein darauffolgendes Blech eingesetzt wird, um
unmittelbar darauf ausgeformt zu werden.
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Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Fig. 2, 3 und
4 veranschaulicht. Die vorausgegangene Diskussion der Erfordernisse für die superplastische
Formung und Schmiedung, wie erhöhte Temperaturen, geeignetes Rohlingmaterial und
notwendiger Druck sind auch bei diesen Ausführungsbeispielen anwendbar.
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Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 2 gezeigt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Werkstück 10 nicht am Umfang, wie beispielsweise
durch den Haltering 30 der Fig. 1, festgelegt oder festgeklemmt, sondern kann während
des Formvorgangs in den Formhohlrauin gezogen werden. Fig. 2A veranschaulicht die
Anfangsposition des Rohlings 10 bezüglich der Formglieder 20 und 50. Fig. 1B zeigt
den Rohling 10 nach dessen superplastischer Formung durch das Einführungsformglied
50. Der fertiggeformte Teil 10 ist in Fig. 2C gezeigt, wo das Schmieden durch erhöhten
Druck erfolgte,der durch das Formglied 50 für die notwendige Zeitdauer angelegt
wurde.
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Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die anfängliche Position des Rohlings
10ein Fig. 3A gezeigt. Der Rohling 10 besitzt eine einzige kontinuierliche Kante,
die zwischen Formgliedern 60 und einem ringartigen Halteglied 62 angeordnet ist.
Gasleitungen 64 und 66 sind im Glied 60 vorgesehen. Diese können Teil eines zuvor
erwähnten Verunreinigungs-Verhinderungssystems sein. Ein kolbenartiger Stempel 70
ist oberhalb des Rohlings 10 in der durch das Ringglied 62 gebildeten Ringfläche
vorgesehen. Ein Hohlraum 72 wird durch das Formglied 60 definiert. Der Stempel 70
besitzt eine Nut 74 an seiner Berührungsoberfläche 76.
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Fig. 3B zeigt die superplastische Formung des Rohlings 10, beginnend
in dessen Anfangsposition, fortschreitend zu einer durch die gestrichelten Linien
der Fig. 3B gezeigten Zwischenposition bis zur mit ausgezogenen Linien dargestellten
Endposition.
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Diese superplastische Formung wird durch Gasdruck in den Leitungen
64 und 66 erreicht, die mit einer nichtgezeigten Quelle inerten Gases verbunden
sind. Dieser Gasdruck würde vorzugsweise im Bereich von ungefähr 15 bis 300 psi
liegen. Wenn der Rohling
10 sich verformt, so wird das inerte
Gas aus der Kammer 72 durch Ablaßleitungen 76 und 78 im Formglied 60 abgelassen.
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Der Rohling 10 wird in seine endgültige Form durch einen in Fig. 3C
gezeigten Schmiedungsschritt gebracht. Wie gezeigt, bewegt sich Stempel 70 nach
unten und legt einen Schmiededruck längs seiner Kontaktoberfläche 76 an den Rohling
10. Dieser Schmiededruck bewirkt die Kompression der in Berührung stehenden Teile
des Rohlings 10 und zwingt das Material dazu, hinauf in die Nut 74 zu fließen. Der
Teil des Rohlings 10, der in die Nut 74 fließt, wird derart geformt, daß er der
Nut 74 entspricht, und zwar geschieht dies durch den plastischen Zustand des Rohlings
10 infolge der erhöhten Temperatur. Wenn der verbleibende Teil des Rohlings 10,
der die Oberfläche 76 berührt und nicht in die Nut 74 fließt, zusammengedrückt wird,
so ist dessen Dicke kleiner als der Teil des Rohlings 10, der die Seitenwände 73
der Kammer 72 berührt. Der Teil des Rohlings 10, der in die Nut 74 ragt, besitzt
eine vergrößerte Dicke, die sich abhängig von der Form der Nut 74 verändern kann.
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Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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In Fig. 4A ist der Rohling 10 in seiner Anfangsposition gezeigt, und
zwar eingeschränkt oder festgelegt zwischen einem unteren Formglied 80und einem
oberen ringartigen Halteglied 82. Gasleitungen 84 und 86 sind im Halteglied 82 vorgesehen,
um eine inerte Atmosphäre über dem Rohling 10 vorzusehen. Formglied 80 besitzt darinnen
definiert einen Hohlraum 90. Der Hohlraum 90 besitzt einen oberen sich verjüngende
Teil 92 und einen unteren Teil 94 von gleichförmiger Breite. Strömungsmittelleitungen
96 und 98 sind am Boden des Teils 94 des Hohlraums 90 vorgesehen.
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Diese Leitungen sind mit einer (nicht gezeigten) Vakuumquelle verbunden.
Ein kolbenartiger Stempel oder ein Formglied 100 mit einer Kontakt- oder Berührungsoberfläche
aus einem sich verjüngenden Teil 102, der mit dem verjüngten Teil 92 des Hohlraums
90 zusammenpaßt, und einem auf gleichem Niveau liegenden Teil 104 ist in der Ringfläche
106 gebildet durch Halteglied 82 angeordnet.
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wie in Fig. 4B gezeigt, wird der Stempel 100 nach unten bewegt und
legt einen Schmiedepreßdruck an den Rohling 10 dort an, wo er die Wände des Teils
92 des Hohlraums 90 berührt. Der verbleibende Teil 110 des Rohlings 10 erstreckt
sich in den Teil 94 des Hohlraums 90.
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Der Teil 110 des Rohlings 10 wird sodann superplastisch, wie in Fig.
4C gezeigt, verformt, und zwar durch Anlegen von Vakuum über Leitungen 96 und 98
und durch Deformation entsprechend dem Teil 94 des Hohlraums 90 (es könnte auch
ein positiver Druck oberhalb des Teils 110 aufgebracht werden, und zwar durch Gas,
welches über nicht gezeigte Leitungen dem Stempel 100 zugeführt würde). Der Teil
des Rohlings 10, der durch die verjüngten Seiten 102 des Rohlings 100 berührt wird,
wird durch den Druck vom Stempel 100 gehalten und wird somit in seiner Dicke nicht
durch die superplastische Formung verändert, während der Teil 110 durch seine Ausdehnung
zur Anpassung an den Teil 94 des Hohlraums 90 eine verminderte Dicke erhält.
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Erfindungsgemäß ist somit ein Verfahren zur Herstellung von Metallgebilden
oder Metallstrukturen vorgesehen, wobei die superplastische Formung und Schmieden
verwendet werden, um so vollständig die oben erwähnten Ziele zu erreichen.
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Abwandlungen der Erfindung sind dem Fachmann gegeben.