Formarea superplastică este un proces specializat de prelucrare a metalelor care permite întinderea foilor de aliaje metalice, cum ar fi aluminiul, la lungimi de peste zece ori mai mari decât aliajele convenționale, fără a degrada proprietățile materialului metalului. Procesul permite fabricarea de piese metalice complexe, ceea ce elimină nevoia de șuruburi și elemente de fixare pentru a atașa piesele metalice individuale într-o unitate mai mare. Formarea metalelor de această natură este cel mai des folosită în industria aerospațială, dar are aplicații și pentru echipamente sportive de performanță, precum și în sectoarele energetice, apărării și medicale.
Știința prelucrării metalelor care este utilizată în formarea superplastică este împărțită în trei condiții de deformare: microgranule, transformare și superplasticitate la stres intern. Cea mai importantă metodă pentru metale implică superplasticitatea microgranulelor, unde structurile cristaline ale granulelor au dimensiunea de 10 microni sau mai mici. Temperatura metalului trebuie să fie, de asemenea, la aproximativ jumătate din punctul de topire al aliajului metalic care se formează, iar ratele de deformare variază între 0.001 și 0.0001. Aceste condiții limitează tipurile de aliaje care vor prezenta superplasticitate la un număr mic.
Procesele industriale pentru formarea tablei superplastice includ vid și termoformare, ambutisare adâncă și lipire prin difuzie. Formarea în vid utilizează variația presiunii gazului pentru a modela metalul într-o matriță, în timp ce termoformarea utilizează procese consacrate care sunt tradiționale pentru fabricarea materialelor termoplastice. Ambele metode sunt variații ale formării metalului fierbinte cu gaz și au avantajul de a necesita doar o singură operație de matriță pentru a crea piesa.
Ambulația adâncă este o metodă convențională utilizată în formarea metalelor care poate fi adaptată la formarea superplastică. Este nevoie de întărire prin deformare pentru a obține superplasticitatea. Subțierea și ruperea piesei metalice, totuși, sunt posibile în proces, așa că de obicei nu este o alegere preferată.
Lipirea prin difuzie nu a fost inițial un proces de formare a tablei, dar a fost adaptată utilizării sale. Aliajele de aluminiu-magneziu sunt utilizate în mod obișnuit cu această metodă și pot avea o alungire în procesul superplastic de până la 600%, dar de obicei nu depășește 300%. Piesele create prin formarea superplastică și lipirea prin difuzie sunt utilizate atât în aplicații de automobile, cât și de aeronave, care nu sunt structurale și nu sunt la fel de scumpe ca aliajele de înaltă rezistență.
Există mai multe avantaje pe care le au piesele din tablă care au suferit formare superplastică. Deoarece formele lor pot fi mai elaborate și mai mari datorită capacității crescute de a întinde metalul, ele reduc atât greutatea, cât și costul vehiculelor aeronave și auto, precum și piesele metalice din alte industrii. Timpul de asamblare și complexitatea sunt, de asemenea, reduse, deoarece mai puține piese trebuie fixate împreună. Tensiunile dintre mai multe piese metalice pe măsură ce îmbătrânesc și răspund la schimbările de temperatură sunt, de asemenea, minimizate.
Industria în ansamblu contribuie la o mare varietate de cercetări și produse noi în domeniu. Versatilitatea crescută a formelor foilor metalice permite inovarea în noile raționalizări și design într-o multitudine de produse industriale și de consum. Formarea superplastică este, de asemenea, cheia inovației în raționalizarea aerodinamică și marină.