Analisis Komprehensif Teknologi Pembentukan Putar: Klasifikasi, Karakteristik, dan Prospek di Masa Mendatang

　　Prinsip Teknis
　　Pembentukan putar adalah proses yang menggunakan alat-alat seperti rol untuk memberikan tekanan pada logam kosong yang berputar (lempengan logam atau tabung) pada mesin bubut, menyebabkan deformasi plastik lokal yang berkelanjutan. Proses ini pada akhirnya membentuk bagian berputar berongga yang dibutuhkan, dan merupakan proses permesinan tanpa/sedikit pemotongan. Teknologi ini tidak hanya memiliki gaya pembentukan yang rendah dan alat yang sederhana, tetapi juga toleransi dimensi yang kecil, tingkat pemanfaatan material yang tinggi, dan biaya yang rendah, sementara kinerja produk juga cukup baik. Hal ini telah menyebabkan penerapan luas teknologi pembentukan putar di berbagai bidang manufaktur seperti kedirgantaraan, peralatan militer, kendaraan, dan peralatan rumah tangga.
　　Klasifikasi
　　Klasifikasi teknologi pembentukan putar tradisional terutama didasarkan pada karakteristik deformasi material logam, posisi relatif rol dan logam kosong, dan apakah pemanasan diperlukan. Secara khusus, dapat dibagi menjadi dua kategori: pembentukan putar biasa dan pembentukan laju energi tinggi.
　　Dalam proses pembentukan putar biasa, logam kosong terutama menghasilkan penyusutan atau ekspansi diameter, sedangkan ketebalan dinding tetap pada dasarnya tidak berubah atau hanya sedikit berubah. Proses ini sangat cocok untuk memproses bagian silinder, belahan bumi, dan produk berbentuk sederhana lainnya, sehingga telah banyak digunakan di bidang sipil seperti peralatan, peralatan makan, dan beberapa manufaktur suku cadang dengan persyaratan presisi rendah.
　　Sebaliknya, dalam proses pembentukan laju energi tinggi, logam kosong tidak hanya berubah bentuk secara signifikan, tetapi juga ketebalan dinding sangat berkurang atau menebal. Proses ini lebih cocok untuk memproses berbagai produk berbentuk kompleks, seperti cangkang silinder, kerucut, dan bentuk tidak beraturan, terutama untuk memenuhi kebutuhan manufaktur suku cadang putar berdinding tipis presisi skala besar di industri kedirgantaraan, pembuatan kapal, industri nuklir, dan industri kimia.
　　(2) Posisi relatif rol dan logam kosong menentukan jenis pembentukan putar. Menurut standar klasifikasi ini, pembentukan putar dapat dibagi menjadi pembentukan putar internal dan pembentukan putar eksternal. Dalam metode pembentukan putar tradisional, mandrel biasanya ditempatkan di dalam benda kerja, sedangkan rol digunakan untuk membentuk putar dari luar benda kerja, menyebabkannya mengalami deformasi. Ini adalah metode pembentukan putar eksternal yang disebut. Namun, dalam beberapa situasi tertentu, kita perlu mengubah posisi mandrel dan rol, sehingga membentuk metode pembentukan putar internal. Metode pembentukan putar internal ini banyak digunakan dalam proses pembentukan putar ekspansi, pembentukan putar bulging, dan pembentukan putar rusuk.
　　(3) Berdasarkan apakah pemanasan digunakan dalam proses pembentukan putar, pembentukan putar dapat dibagi menjadi pembentukan putar dingin (pembentukan putar suhu kamar) dan pembentukan putar panas. Pada suhu kamar, sebagian besar material logam dapat dibentuk putar, dan sifat mekanik dari benda kerja yang dibentuk akan meningkat secara signifikan, terutama kekuatan patah, kekuatan lelah, kekuatan luluh, dan kekerasan, tetapi plastisitasnya akan berkurang. Pembentukan putar panas terutama digunakan untuk logam refraktori dengan plastisitas yang buruk pada suhu normal, seperti titanium, tungsten, molibdenum dan paduannya. Selain itu, beberapa proses pembentukan putar khusus, seperti penutupan dan pembuatan dasar silinder gas, harus dilakukan dalam kondisi pemanasan.
　　(4) Melihat ke masa depan, kemajuan terus menerus dari teknologi pembentukan putar telah secara signifikan meningkatkan kemampuan manufaktur dan tingkat proses cangkang berdinding tipis yang kompleks. Untuk memenuhi kebutuhan mendesak dari bidang-bidang high-end seperti kedirgantaraan, pertahanan nasional dan industri militer, dan industri nuklir untuk komponen berkinerja tinggi, teknologi dan peralatan pembentukan putar terus berkembang ke arah yang ringan, berkinerja tinggi, dan andal. Dalam beberapa tahun ke depan, penelitian tentang teknologi kolaboratif parameter multi-proses akan menjadi topik penting, yang akan melibatkan beberapa faktor seperti lintasan gerak rol, kecepatan pembentukan putar, dan kontrol suhu, untuk mengoptimalkan ukuran dan kinerja bagian yang dibentuk putar. Pada saat yang sama, pemahaman yang lebih dalam tentang mekanisme pembentukan bagian yang dibentuk putar juga akan memberikan dukungan kuat untuk kemajuan teknologi.
　　(2) Eksplorasi mendalam aliran material skala silang di bawah kopling medan energi ganda. Saat ini, teori deformasi plastik pembentukan putar terutama terbatas pada komponen teoritis bidang dua dimensi, yang sulit untuk mengatasi tantangan pembentukan putar yang semakin kompleks. Faktanya, proses pembentukan putar dipengaruhi oleh efek kopling dari beberapa medan energi seperti panas dan gaya, dan mekanisme aliran material sangat kompleks. Pada saat yang sama, evolusi dinamis mikrostruktur internal bagian yang dibentuk putar memiliki dampak yang mendalam pada bentuk dan kinerja produk akhir. Oleh karena itu, sangat penting untuk membangun model pembentukan putar skala silang makro-meso-mikro-nano, yang digabungkan dengan medan energi ganda untuk mengungkapkan mekanisme pembentukan dan pembentukan dalam proses pembentukan putar. Ini tidak hanya akan membantu meningkatkan tingkat proses manufaktur pembentukan putar, tetapi juga memberikan dukungan teoritis untuk penelitian dan pengembangan komponen yang dibentuk putar berkinerja tinggi.
　　(3) Mempromosikan penelitian dan pengembangan peralatan pembentukan putar berukuran besar, presisi tinggi, dan digital. Dengan kebutuhan mendesak akan komponen yang dibentuk putar berukuran besar, presisi tinggi, dan berkinerja tinggi di bidang kedirgantaraan, peralatan pembentukan putar di masa mendatang akan berkembang ke arah berukuran besar, presisi tinggi, dan digital. Peralatan canggih akan dilengkapi dengan perangkat digital utama seperti sistem pemantauan ukuran online berbasis visi mesin, sistem pemanas dan kontrol suhu komponen yang efisien, dan sistem simulasi numerik pembentukan putar dan pengambilan keputusan proses. Dengan terus meningkatkan akurasi gerakan dan stabilitas eksekusi berbagai mekanisme peralatan, kinerja manufaktur peralatan pembentukan putar akan ditingkatkan secara efektif untuk memenuhi kebutuhan aplikasi di bidang-bidang high-end.