Les matériaux superplastiques
La superplasticité est la propriété de déformation plastique à haute température (à T > 0.5 x Tf où Tf est la température de fusion du métal) d’un matériau polycristallin qui se caractérise par des allongements à rupture importants pouvant dépasser 1 000 % au cours d’un essai de traction.
Démoulage à chaud d'un alliage superplastique chez Bonnans
Cette grande stabilité de la déformation est mise à profit pour la mise en forme par thermoformage de pièces souvent complexes et difficiles à mettre en forme selon une autre technique. La mise en forme superplastique trouve ainsi des applications, en particulier dans l’aéronautique (alliages de titane et d’aluminium).
Historique
• 1920 : Découverte de la superplasticité sur un alliage ternaire Zn-Al-Cu
• 1960 : Premières applications SPF (Super Plastic Forming) pour l'aluminium en Angleterre
• 1965 : Découverte de la superplasticité du TA6V (Titane Allié 6% Aluminium / 4% Vanadium)
• 1974 : Premières pièces SPF sur Concorde et SPF/DB sur B1
• 1975-1980 : Passage des prototypes à la production série de pièces SPF
• 1985 : Utilisation de nombreuses pièces SPF/DB sur F15,F18 et B1
• 1990 : Pièces SPF de série sur l'A340 (Porte à faux Mat Réacteur A340)
Les matériaux superplastiques
Les familles de matériaux pouvant être superplastiques sont nombreux: les alliages d'aluminium (Al-Li-Cu, Al-Zn-Mg, Al-Mg-Mn), les alliages de titane (TA40, TA6V, B21S, Ti 6-2-4-2), certains aciers Inox et superalliages (Inconel 718)
Le formage superplastique de tôles
Le formage superplastique permet de réaliser à partir de tôles en alliages superplastiques des pièces qui sont habituellement des emboutis profonds ou des formes complexes non développables. Il permet de travailler mécaniquement, par déformation, le titane et ses alliages (T40, TA6V , B21S, Ti 6-2-4-2...).
Les procédés utilisés pour ces opérations sont des procédés à haute température et à haute pression.
Le titane est ainsi travaillé afin de réaliser des pièces d'un seul tenant, sans soudure. Le temps de cycle est en général assez long (30 min à 1 h 30) et le procédé est peu adapté aux grandes séries.
Source : www.bonnans.fr
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