Hydrovormen van buis

Hydrovormen is een omvormproces, waarbij een vloeistof functioneert als omvormmedium. Vloeistoffen kunnen zeer hoge druk ondergaan met behoud van hun eigenschappen. Een belangrijke eigenschap is dat het volume van een vloeistof door de druk niet wijzigt. Omdat een vloeistof nauwelijks samendrukbaar is, kan een vloeistof bij het hydrovormen de functie van bijvoorbeeld een stalen gereedschap voor een belangrijk deel overnemen. Vloeistof heeft het voordeel dat mechanische beschadigingen hiermee niet kunnen optreden. Aan één zijde van het product wordt een mechanisch "statisch" gereedschap gebruikt, terwijl aan de andere zijde van het product de vloeistof als flexibel gereedschap dient. De toegepaste vloeistofdruk kan, indien nodig, 3000 bar of meer bedragen. Eén van de toepassingen van het omvormen van metaal met behulp van vloeistofdruk is het hydrovormen van buis. In figuur 4.12 is het werkingsprincipe hiervan afgebeeld.

Fig. 4.12 Hydrovormen van buis Fig. 4.13 Hydrovormpers

Het procesverloop is als volgt. Allereerst wordt de buis wordt in het gereedschap geplaatst Het gereedschap is gedeeld in verband met de uitneembaarheid van het omgevormde buisproduct. De beide uiteinden worden daarna afgedicht. Door één van de afdichtingen vindt toevoer van de vloeistof plaats, waarna de druk wordt opgebouwd. Wanneer de ingestelde druk is bereikt en het buisproduct is gedeformeerd, wordt de vloeistofdruk weer weggenomen en wordt de vloeistof uit de buis gepompt. De mal wordt geopend en het product kan worden uitgenomen.

Het proces wordt uitgevoerd op een hydrovormpers (zie figuur 4.13). Een belangrijk kenmerk van een dergelijke pers is dat, naast het opbouwen van een druk in de vloeistof, een grote sluitkracht nodig is om de gereedschapdelen tegen elkaar gedrukt te houden. De werkwijze van een dergelijke pers wordt gedemonstreerd in een animatievideo van ITC (22-04-2010):

Door de hoge vloeistofdruk is de maat- en vormnauwkeurigheid van hydrovormproducten zeer goed. Een ander voordeel van het proces is dat er zeer complexe vormen gemaakt kunnen worden. Een nadeel is dat de cyclustijd betrekkelijk lang is. Vanwege de lange cyclustijd worden vaak meerdere producten in één persgang gemaakt. Figuur 4.14 laat een persproduct zien dat is opgebouwd uit meerdere kleine producten. De afzonderlijke delen van dit persproduct worden, nadat de persing heeft plaatsgevonden, er uit gezaagd.

Fig. 4.14 Samengesteld hydrovormproduct

Door de mogelijkheid van het produceren van zeer nauwkeurige en complexe producten wordt het proces vooral toegepast voor specifieke onderdelen in de automobielindustrie, zoals delen voor uitlaatsystemen. Ook andere industrieën hebben de weg gevonden naar het toepassen van gehydrovormde buisproducten, zoals bijvoorbeeld de meubelindustrie (frames van stoelen en tafels) en de sanitairindustrie (kranen). In figuur 4.15 zijn enkele voorbeelden van hydrovormproducten te zien.

Fig. 4.15 Voorbeelden van hydrovormproducten