تقسیم بندی فرآیند هیدروفرمینگ لوله

فرآیند هیدروفرمینگ را می توان به شاخه های اصلی زیر تقسیم نمود:

هیدروفرمینگ فشار پایین:
میزان فشار استفاده شده در هیدروفرمینگ فشار پایین زیر 12000 psi است. در هیدروفرمینگ فشار پایین محیط قسمت هیدروفرم شده لوله فولادی و یا سایر انواع لوله تقریبا یکسان با محیط لوله خام می ماند.

در برخی از اجزای متشکله با توجه به خواص و ضخامت محیط لوله ممکن است تقریبا تا 3 درصد افزایش یابد.

در حین فرآیند هیدروفرمینگ هنگامی که قالب در ابتدا بسته است، هیچ فشار سیالی در داخل لوله فولادی وجود ندارد.

بنابراین سطح قطعه خام ممکن است تغییر شکل داده و چروکیده شود. این چروکیدگی ها می تواند با اعمال فشار سیال از بین بروند اما یک چروک عمیق با فشارهای پایین این فرآیند از بین نمی رود.

علاوه بر این امکان رانده شدن ماده به گوشه بالایی سطح قالب در فشار کمتر از 12000 psi وجود ندارد.

برای هیدروفرمینگ فشار پایین اجزا تشکیل دهنده باید به دقت طراحی شود تا چروکیدگی های اولیه که به واسطه عملیات بسته شدن قالب ایجاد می شوند به کمترین مقدار ممکن برسند.

به علت اینکه در این نوع هیدروفرمینگ انبساط محیطی کمی وجود دارد کمترین تغییرات ضخامت در محیط قطعه پدیدار می شود.

کنترل ابعادی در سیستم هیدروفرمینگ فشار پایین ساده تر از هیدروفرمینگ فشار بالا است.

کل سرمایه مورد نیاز و مدت زمان تولید برای هیدروفرمینگ فشار پایین به طور کلی کمتر از هیدروفرمینگ فشار بالا است.

هیدروفرمینگ فشار بالا:
دامنه فشارهای استفاده شده در هیدروفرمینگ فشار بالا به طور کلی 12000 psi تا 60000 psi می باشد.

فشارهای بالاتر به قطعه های هیدروفرم شده امکان می دهد که تا حد نهایی کرنش پلاستیک ماده، قطعه منبسط شود.

هر تغییر شکل و چروکیدگی سطحی که در طول مرحله بسته شدن قالب اتفاق افتد در فشارهای بالاتر بعدی از بین می رود.

به دلیل انبساط بیشتر بخش های هیدروفرمینگ شده به طور کلی دارای کرنش پلاستیک کششی بالاتر بوده که در نتیجه باعث کاهش برگشت فنری و افزایش ثبات ابعادی قطعه می گردد.

تغییرات ضخامت محیط قطعه در این فرآیند عموما بیشتر است. در گوشه های مقاطع قطعه، ضخامت لوله نازک تر می شود.

فشار بالاتر همچنین آزادی عمل بیشتری را به منظور ایجاد قطعات پیچیده موجب می شود که در هیدروفرمینگ فشار پایین امکان پذیر نیست.

به دلیل انبساط بیشتر لوله فولادی، این فرآیند نسبت به کیفیت و جوش لوله حساس تر است. قطعات نیازمند روانکاری است تا از خرابی قطعات و نازک شدگی موضعی در حین فرآیند جلوگیری شود.

همچنین ابزارهای مستحکم تر و پرس های بزرگ تر برای هیدروفرمینگ فشار بالا نیاز است تا قابلیت تولید و دوام در مقابل فشارهای بالا را داشته باشد.

همچنین کل سرمایه مورد نیاز و مدت زمان تولید بیشتر از هیدروفرمینگ فشار پایین است.

هیدروفرمینگ فشار متغیر:
در هیدروفرمینگ فشار متغیر در حالی که قالب هنوز باز است سیال وارد لوله می شود و فشار افزایش می یابد تا به نقطه فشار قالب بسته برسد و هنگامی که قالب بسته شد فشار تا حد فشار کالیبراسیون افزایش می یابد.

در حین مرحله بسته شدن قالب، سیال همانند یک سنبه عمل کرده و از تغییر شکل اضافی سطح و چروکیدگی جلوگیری می کند.

مواد همچنین در اثر بسته شدن ابزار به گوشه های قالب رانده می شوند.

اگر انبساط مقطع بین 3-1 درصد نگه داشته شود هیدروفرمینگ فشار متغیر کلیه مزایای هیدروفرمینگ فشار پایین را دارا بوده و همچنین مشابه هیدروفرمینگ فشار بالا قادر به شکل دهی مقاطع پیچیده می باشد.

با استفاده از این روش نیاز به روانکاری به میزان قابل توجهی کاهش یافته و کیفیت سطحی بهتری حتی در فشارهای شکل دهی کمتر به دست می آید.

فرآیند هیدروفرمینگ فشار متغیر با فشارهای کالیبراسیون در بازه 10000-25000 برای اکثر قطعات شاسی و بدنه خودرو مفید می باشد.

این فشارها همچنین کیفیت سوراخکاری مناسبی را در حین فرآیند مهیا می نماید.