爆発成形

しくみ

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   ブランクをクランプする。 平らな板(ブランク)を、押さえリング(縁のまわりにボルトで留める重いリング)でダイの上に固定します。ダイは、鋼、ダクタイル鋳鉄、コンクリート、低圧ならガラス繊維でもできます。

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   空気を抜く。 真空ポンプが、板とダイの間の空気を抜きます。空気が残ると板のクッションになり、ダイを満たせなくなります。

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   爆薬を置く。 セットアップを水槽またはプールに下ろします。免許をもつ発破チームが、計量した爆薬を、板の上の決めたスタンドオフ(距離)の位置に吊るします。

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   起爆する。 爆轟が、水中に衝撃波(突然の非常に高い圧力の波面)を送ります。水はほとんど圧縮されないので、圧力が板に非常に効率よく伝わります。

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   板がダイに当たる。 約 1 ミリ秒で、板がダイに叩きつけられ、その形を写し取ります。部品を持ち上げて検査し、たいていは余分を切り取ります。大きな部品は、数回のショットが必要なこともあります。

主なポイント

材料

鋼、ステンレス鋼、チタン、アルミニウム、ニッケル合金。成形しにくい材種であることが多い

代表的な部品

大きなドームや皿形の鏡板、円錐、ロケットやタンクの部品、複雑なパネル

部品サイズ

数メートルまで。プレスではなく、プールの大きさで決まる

精度

ダイへの追従は良いが、スプリングバックと板厚にばらつきがあり、あとで検査して余分を切ることが多い

表面仕上げ

ダイ側の面はなめらか。パンチがないので、パンチによる跡もない

向いているロット数

試作と、大きな部品の非常に少量の生産

金型・設備コスト

同じ能力のプレスに比べて低い:プレスは不要で、ダイ、水槽、爆薬の取り扱いだけ

速度

成形自体は約 1 ミリ秒。ショットごとの段取りに数時間

強みと限界

使われる場所

• 航空宇宙・宇宙ロケットのタンクのドーム、エンジン部品、航空機の外板セクション
• 圧力容器タンクの大きな皿形鏡板とエンドキャップ
• 建築とアート型に押しつけて成形した、彫刻や装飾パネル
• 研究と試作既存のプレスでは強すぎる金属でできた、1品ものの部品

見分け方

• 溶接継ぎ目が横切っていない、非常に大きな一体ものの、ドームまたはパネル。
• 片側だけのダイを写した、なめらかでゆるやかな曲面。
• 身近な製品ではなく、ロケット、タンク、美術作品でよく見られます。

比較

動画を見る

Explosive forming process | High energy rate forming [HERF] process explained #explosiveforming

ONE POINT ACADEMY · 初心者向け解説:爆薬、水槽、ダイ、真空

Explosion Forming : an Unusual Way of Shaping Metal !

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Sphere forming by explosion

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F 2154 Ryan Aeronautical high energy forming

San Diego Air and Space Museum Archives · 高エネルギー成形でつくられた、航空宇宙部品の記録映像

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• Wikipedia: 爆発成形 — 原理、歴史、ダイの材料。写真は少なめ
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