超塑性鋁合金5083快速成形研究

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Title:	超塑性鋁合金5083快速成形研究
Authors:	張書省;Shu-Sian Chang
Contributors:	機械工程研究所
Keywords:	超塑成形;5083;吹氣成形
Date:	2000-06-20
Issue Date:	2009-09-21 11:33:55 (UTC+8)
Publisher:	國立中央大學圖書館
Abstract:	傳統的超塑成形製程，其成形時間過長，以致於不符合成本及經濟效益，為了突破超塑成形時間的障礙，尋求最有利的條件來使成形時間縮短，因此提出快速超塑成形的構想。本研究主要為探討5083鋁合金以階梯式增壓吹氣成形的方法做快速成形，實驗過程中，分別以400℃、450 ℃與500℃三種成形溫度來探討超塑性鋁合金快速成形的特性。為了尋求最佳的成形條件，分別以成形時間、成形過程中的應變率分佈、厚度分佈均勻度、空孔的分佈等條件相互比較，找出最佳成形條件。試片應變率係利用蝕刻點成形後的變化位置與原始鈑片蝕刻位置相互間的變化量來做計算，即可算出各個成形階段的應變率。本項實驗利用雙面塗有T50-66潤滑劑的5083鋁鎂合金鈑片，做階梯式增壓吹氣成形，得到令人意外的結果，成形時間遠比傳統參照Supform 2所計算出的操作成形時間少了幾十倍之多，奠定日後量產是可行的態勢。一個杯狀盒子ψ40mmx20mm深，在溫度400℃的完全成形時間為2min 16sec，450℃的完全成形時間為1min 25sec，500℃的完全成形時間為1min 10sec，由此可以知道500℃的成形性最佳，因為流動性最好，成形時間最短，且厚度分佈均勻度在為最佳。成形過程中的應變率分佈，溫度400℃、450 ℃與500℃在成形的各個階段，其中觸底階段高達10-1 s-1，比傳統的10-3 s-1快了非常多。空孔的分佈情形是以單位面積的空孔率做比較，400℃空孔嚴重，其單位面積的空孔率為11.69％，而450 ℃與500℃的空孔明顯減少許多，450 ℃的單位面積的空孔率為2.57％，500℃的單位面積的空孔率為3.54％。綜合成形時間、成形過程中的應變率分佈、厚度分佈均勻度、空孔分佈情形等結果的比較我們可以明確的得到，500℃的操作溫度，為最佳的操作條件。本研究是重要技術的突破，其成果將可應用到電腦或先進電子產品等民生用品上，諸如：筆記型電腦外殼、錄影機外殼、行動電話外殼及其他零組件外殼或構件等，其要求輕、薄、散熱能力佳、強度高等條件下的產品。
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