muodostustekniikat

Muodostustekniikat ovat valmistusmenetelmiä, joissa raaka-aine muotoillaan halutunmuotoiseksi plastisen muodonmuutoksen avulla ilman, että materiaalia poistetaan suuremmassa määrin. Näin voidaan saavuttaa tarkka geometria ja hyvät mekaaniset ominaisuudet. Niitä käytetään metallien, muovien ja komposiittien käsittelyssä, ja ne tarjoavat korkean materiaalinkäytön tehon suhteessa moniin poistomuotoilumenetelmiin.

Muodostustekniikat jaotellaan usein kylmämuotoiluun ja kuumamuotoiluun. Kylmämuotoilu tapahtuu ympäristön lämpötilan lähellä tai sen alapuolella, jolloin syntyy korkeita lujuuksia, mutta jännityksiä voi esiintyä. Kuumamuotoilu tapahtuu korkeammissa lämpötiloissa, jolloin muodonmuutos on helpompaa ja suuria geometriahankintoja voidaan toteuttaa, mutta kuumuudesta johtuvat ominaisuudet voivat muuttua.

Tunnetuimpia prosesseja ovat valssaus, taonta, ekstruusio, vetomuotoilu ja syvävedettäminen sekä hydroformointi. Valssauksessa levy muotoillaan kahdella tai useammalla telalla; taonta tarkoittaa kappaleen muotoilemista iskuttamalla tai puristamalla; ekstruusiossa materiaali puristetaan läpi muotoutuvaan muottiin haluttuun profiiliin; vetomuotoilussa kappaletta vedetään ja muotoillaan; syvävedettäminen on ohuiden levyjen muotoilua syvän kuperan alueen sisään. Hydroformointi käyttää nesteen painetta kappaleen muotoiluun.

Valintaan vaikuttavat materiaali, haluttu geometria, tuotantomäärä sekä kustannukset. Edut ovat korkea materiaalin käyttö, paremmat mekaaniset ominaisuudet ja mahdollisuus suurten tuotantomäärien toteuttamiseen. Rajoituksia ovat monimutkaisen muodon toteuttamisen haasteet sekä erikoistyökalu- ja investointikustannukset.

Muodostustekniikat ovat keskeisiä teollisuuksissa kuten auto-, ilmailu-, rakennus- ja kuluttajatuotteiden valmistuksessa sekä elektroniikka- ja pakkausteollisuudessa.