Οι ράβδοι, οι ράβδοι, τα σύρματα και οι σωλήνες τιτανίου συχνά εξέρχονται από έλαση, έλξη ή εξώθηση με ελαττώματα κυματιστού σχήματος και υπολειπόμενη καμπυλότητα. Το ίσιωμα αποκαθιστά την ευθύτητα, έτσι ώστε η κατεργασία, η κοπή και η τελική επιθεώρηση να μπορούν να προχωρήσουν αξιόπιστα. Χρησιμοποιούνται δύο συμπληρωματικές διεργασίες: ίσιωμα τάνυσης (έκταση) και ίσιωμα πολλαπλών- κυλίνδρων, που συχνά προηγείται ίσιωμα με πίεση για έντονα λυγισμένα κομμάτια.
Ένταση (Stretch) Ίσιωμα
Το ίσιωμα τάσης εφαρμόζει μια διαμήκη τάση εφελκυσμούπάνω από την αντοχή διαρροήςτου υλικού, παράγοντας πλαστική προέκταση που διορθώνει τα ελαττώματα του σχήματος. Ο μηχανισμός είναι απλός:
Κατά μήκος μιας κυματιστή ράβδου, ορισμένες ζώνες φέρουν υπολειπόμενη εφελκυστική τάση (κοντές, "εκτεταμένες" περιοχές) και άλλες φέρουν υπολειπόμενη θλιπτική τάση (μακριές, "χαλαρές" περιοχές).
Όταν υπερτίθεται ένα ομοιόμορφο εφελκυστικό φορτίο, η πραγματική τάση παραμόρφωσης μειώνεται στις ζώνες εφελκυσμού-υπό τάση (λιγότερη πλαστική προέκταση) και αυξάνεται στις ζώνες υπό τάση-θλίψης (περισσότερη πλαστική προέκταση).
Το αποτέλεσμα είναι ότι κάθε τμήμα της ράβδου λαμβάνει περίπου την ίδια συνολική επέκταση και το κυματιστό ελάττωμα εξαλείφεται.
Η προέκταση ελέγχεται συνήθως σε ένα μικρό εύρος (συνήθως 0,5%–3%, ανάλογα με το κράμα και το τμήμα) για να αποφευχθεί το υπερβολικό τέντωμα. Επειδή το τιτάνιο έχει χαμηλό συντελεστή ελαστικότητας και υψηλό ελατήριο, το ίσιωμα τάσης είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικό για σύρμα μικρής-διαμέτρου, λεπτό-σωλήνα τοιχώματος και ράβδο με ήπια κυματισμό.
Ίσιωμα με πίεση
Για τεμάχια εργασίας με μεγάλη καμπυλότητα, εκτελείται πρώτα το ίσιωμα με πίεση: το τεμάχιο κάμπτεται προς την αντίθετη κατεύθυνση μεταξύ των στηρίξεων έτσι ώστε, μετά την επιστροφή του ελατηρίου, να γίνει περίπου ίσιο. Η πίεση ισιώματος εξαρτάται από την αντοχή του κράματος και τον βαθμό κάμψης - υψηλότερης-αντοχής κράματα και οι μεγαλύτερες κάμψεις απαιτούν μεγαλύτερη πίεση. Το ίσιωμα υπό πίεση συνήθως ακολουθείται από το ίσιωμα με ρολό για να τελειοποιηθεί το αποτέλεσμα.
Πολλαπλοί-Ισιώσεις κυλίνδρων
Τα προϊόντα με απλές διατομές-ορίζονται συνήθως σε μηχανές πολλαπλών{{1}ρολιών μεπερισσότερα από τέσσερα ρολά (συνήθως 5–29 ρολά). Τα ρολά εφαρμόζουν επανειλημμένα σε κάμψη τριών-σημείων κατά μήκος, μειώνοντας σταδιακά τη διακύμανση της υπολειπόμενης καμπυλότητας έως ότου το προϊόν είναι ίσιο. Βασικές αρχές λειτουργίας:
Μικρότερη διάμετρος ρολού και περισσότερα ρολά δίνουν μεγαλύτερη ακρίβεια ισιώματος.Ένα μικρό βήμα ρολού βοηθά το τεμάχιο εργασίας να εισέλθει στους κυλίνδρους και σταθεροποιεί τη διαδικασία.
Τα πρώτα ρολά μειώνουν κυρίως τη διαφορά στην υπολειπόμενη καμπυλότητα κατά μήκος. τα τελικά ρολά εξομαλύνουν την καμπυλότητα προς ομοιομορφία.
Η ποιότητα εξαρτάται κυρίως από το ποσοστό αντι-κάμψης.Το δεύτερο και το τρίτο ρολό ρυθμίζονται με μεγάλο ποσοστό αντι-κάμψης. Οι επόμενοι κύλινδροι ρυθμίζονται έτσι ώστε καθένας να ισιώνει τη μέγιστη υπολειπόμενη καμπυλότητα που αφήνουν οι προηγούμενοι κύλινδροι.
Τα σκληρότερα υλικά (υψηλότερος συντελεστής σκλήρυνσης-n) είναι πιο δύσκολο να ισιώσουνκαι χρειάζονται μεγαλύτερο-ρυθμό κατά της κάμψης, περισσότερα ρολά και μικρότερες διαμέτρους κυλίνδρων.
Τιτανίου-Ειδικά ζητήματα
Υψηλό ελατήριο:το μέτρο ελαστικότητας του τιτανίου (περίπου 105–120 GPa) είναι περίπου το μισό από αυτό του χάλυβα, επομένως η ανάκτηση ελαστικότητας μετά την κάμψη είναι μεγάλη. Οι ρυθμίσεις του κυλίνδρου πρέπει να αντισταθμίζουν με σημαντικά υψηλότερη κάμψη από τον χάλυβα.
Προστασία επιφάνειας:Οι επιφάνειες από τιτάνιο γρατσουνίζονται και μαυρίζονται εύκολα. Τα ρολά πρέπει να είναι λεία, καλά λιπασμένα και το μηχάνημα ρυθμισμένο ώστε να αποφεύγεται η επιφανειακή σήμανση, η οποία μπορεί να προκαλέσει ρωγμές κόπωσης.
Εφέ τομής και βαθμού:Οι ρυθμίσεις της δύναμης ισιώματος και του κυλίνδρου πρέπει να προσαρμόζονται για την αντοχή και τη διατομή-του κράματος. Τα κράματα άλφα-βήτα όπως το Ti-6Al-4V απαιτούν υψηλότερες δυνάμεις από τις καθαρές ποιότητες του εμπορίου.
Υπολειμματική καταπόνηση:Το ίσιωμα εισάγει ένα ελεγχόμενο υπόλειμμα-μοτίβο στρες. Για κρίσιμες εφαρμογές, ακολουθήστε το ίσιωμα με ανόπτηση-ανακουφιστικής πίεσης για να σταθεροποιήσετε τις διαστάσεις κατά τη μηχανική κατεργασία.
Τυπική Ακολουθία Διαδικασιών
Εισερχόμενη επιθεώρηση: μέτρηση ευθύτητας, ωοειδούς και κατάστασης επιφάνειας.
Ανόρθωση πίεσης για μεγάλα-τεμάχια καμπυλότητας (εάν απαιτείται).
Ανόρθωση τάσης για σύρμα, λεπτό-σωλήνα τοίχου και μικρές ράβδους. ίσιωμα πολλαπλών-ρολών για ράβδους και σωλήνες με απλές τομές.
Επαλήθευση ευθύτητας έναντι της ανοχής στο ισχύον πρότυπο (π.χ. ASTM B348, B861, B338).
Προαιρετική ανόπτηση{0}}ανακούφισης από το στρες για προϊόντα κρίσιμων διαστάσεων.
