Zastosowanie środków smarnych do obróbki plastycznej za pomocą wysokiego, wewnętrznego ciśnienia

Wzrastające zapotrzebowanie na materiały o wysokich własnościach użytkowych oraz ulepszone pod względem ekonomicznym i ekologicznym technologie ich wytwarzania, inspirują badaczy do poszukiwania nowych rozwiązań. Metale i ich stopy, a w szczególności stal, są najbardziej ekologicznym i przyszłościowym tworzywem konstrukcyjnym.

Znaczący postęp w rozwój zastosowań nowych gatunków stali na blachy dla motoryzacji oraz metod formowania wniósł projekt badawczy ULSAB (Ultra Light Steel Auto Body), którego rezultaty badawcze zostały rozpowszechnione w 1998 roku. W programach badawczych coraz intensywniejsze są dążenia do stosowania stali o podwyższonej wytrzymałości (HSS – High Strength Steels) i nowoczesnych technologii produkcji obejmujących np. wytwarzanie i przetwórstwo blach tailored blanks, łączenie laserowe i formowanie plastyczne za pomocą wysokiego, wewnętrznego ciśnienia – zwane hydroformingiem (IHU).

Metoda obróbki plastycznej za pomocą wysokiego, wewnętrznego ciśnienia

Obróbka plastyczna za pomocą wysokiego wewnętrznego ciśnienia (IHU) jest alternatywną metodą produkcji do wytwarzania wydrążonych brył z zespolonymi geometriami za pomocą ciśnienia cieczy. Metoda IHU bazuje zasadniczo na tym , że część wydrążona, jak np. prosta lub wstępnie zgięta rura, przez wewnętrzne hydrostatyczne ciśnienie rozpęczona, równocześnie w osiowym i / lub radialnym kierunku spęczana i w końcu przez jeszcze wyższe ciśnienie kalibrujące zostaje względem konturów narzędzia, odkształcona. Proces ten jest międzynarodowo znany jako „Hydroforming” (kształtowanie hydrodynamiczne) i jest zaszeregowane do kategorii bezwiórowej obróbki plastycznej na zimno.

Hydraulika urządzenia

Hydraulika urządzenia IHU służy do pozycjonowania i instalowania stempli, dociskaczy i narzędzi przez hydrauliczny cylinder. Z reguły są stosowane oleje HLP, przykładowo produkty grupy RENOLIN ZAF. Oleje z grupy RENOLIN ZAF są wolne od cynku i popiołu – oleje tego typu zalecane są tam, gdzie stale mamy do czynienia z mieszaniem się olejów hydraulicznych i płynów obróbczych.

Wtórna hydraulika jako czynne medium

Zastosowane czynne medium (zwane także medium ciśnieniowym lub płynem hydraulicznym) i przez nie wytworzone ciśnienie wewnętrzne ma bezpośredni wpływ na wynik obróbki plastycznej. Stosowane są przede wszystkim wodne, zawierające polimery roztwory, syntetyczne lub częściowo – syntetyczne emulsje, jak np.: RENOFORM MBO 2755-SD syntetyczny lub RENOFORM MBO 2755 (częściowo syntetyczna emulsja EP). Są przy tym możliwe do uwzględnienia wzajemne oddziaływania pomiędzy narzędziem, przedmiotem i czynnym medium, gdyż te pozostają bezpośrednio w wspólnym kontakcie.

Smarowanie zewnętrzne

Materiały smarne do smarowania zewnętrznego, jak np. RENOFORM MBO 2907, PLANTOFORM MBO 2907 lub GLEITMO HFL 8020 służą jako środki pomocnicze do obróbki plastycznej i mają priorytetowe zadanie uniemożliwić bezpośredni metaliczny styk narzędzia z przedmiotem, a co za tym idzie uniknąć zatarcia i przedwczesnego zużycia narzędzia. Wprowadzenie materiału smarnego może mieć miejsce już przed gięciem rur, przed wstępnym kształtowaniem lub bezpośrednio przed procesem IHU.

Decydujące znaczenie ma utrzymanie rozpuszczalności materiału smarnego w wtórnej hydraulice. Powszechnie pracuje się z materiałami smarnymi, które demulgują z medium czynnego i mogą zostać usunięte. Istnieją jednak także inne technologiczne rozwiązania, przy których materiały smarne IHU zostają rozpuszczone przez czynne medium lub zostają emulgowane.