การขึ้นรูปซูเปอร์พลาสติกกลายเป็นรากฐานสำคัญในการผลิตชิ้นส่วนไทเทเนียมที่มีผนังบาง-ที่ซับซ้อนสำหรับโครงเครื่องบินและระบบขับเคลื่อน ในบรรดาวิธีการที่มีอยู่ การขึ้นรูปด้วยแรงดันแก๊สและการขึ้นรูปสุญญากาศเป็นวิธีสองวิธีที่ใช้บ่อยที่สุด การเลือกเหล่านี้ส่งผลโดยตรงต่อความแม่นยำของขนาด การกระจายความหนาของผนัง ต้นทุนเครื่องมือ และเวลาในการผลิต แต่ตัวเลือกนี้มักถูกเข้าใจผิด การตัดสินใจขึ้นอยู่กับรูปทรงของชิ้นส่วน ความหนาของแผ่น ขนาดการเปลี่ยนรูปที่ต้องการ และความแม่นยำที่ต้องการสำหรับพื้นผิวด้านในและด้านนอก

การขึ้นรูปสุญญากาศทำงานบนความแตกต่างของแรงดันที่จำกัดอยู่ที่บรรยากาศเดียว โดยจะใช้แม่พิมพ์ตัวผู้สำหรับส่วนประกอบที่ต้องการความแม่นยำด้านมิติภายใน เช่น ภาชนะที่มีความลึก หรือแม่พิมพ์ตัวเมียเพื่อความแม่นยำของพื้นผิวภายนอกในชิ้นส่วนที่ตื้นกว่า แรงผลักดันนั้นเจียมเนื้อเจียมตัว ซึ่งจำกัดกระบวนการให้มีขนาดบาง-โดยทั่วไปไม่เกินสองมิลลิเมตร- และสำหรับรูปร่างที่มีความโค้งเล็กน้อยและอัตราส่วนการวาดที่ตื้น เมื่อตรงตามเงื่อนไขเหล่านี้ การขึ้นรูปด้วยสุญญากาศจะทำให้ชิ้นส่วนสะอาด ลดการเกิดออกซิเดชัน- โดยมีความเค้นตกค้างน้อยที่สุดและไม่มีการสปริงกลับ ทั้งหมดนี้มีค่าใช้จ่ายอุปกรณ์ต่ำ ความเรียบง่ายทำให้ดูน่าดึงดูดสำหรับ-แฟริ่งที่ไม่ใช่โครงสร้าง ตัวสะท้อนแสงเสาอากาศ และ-กรอบไทเทเนียมเกรดทางการแพทย์บางประเภท
ในทางตรงกันข้าม การสร้างแรงดันแก๊สจะทำให้เกิดอาร์กอนเฉื่อยที่ความดันควบคุมที่สูงกว่าบรรยากาศ โดยทั่วไปจะมีค่าตั้งแต่ 0.3 ถึง 2.0 MPa แรงผลักดันที่ยกระดับนี้ช่วยให้สามารถดึงได้ลึก ความโค้งที่คมชัด และการเสียรูปโดยรวมขนาดใหญ่ซึ่งจะไม่สามารถทำได้ภายใต้สุญญากาศเพียงอย่างเดียว กระบวนการนี้สามารถดำเนินการในรูปแบบการขึ้นรูปแบบอิสระ โดยทำให้เกิดรูปร่างแกนสมมาตร เช่น ทรงกลมที่ไม่มีแม่พิมพ์ หรือในรูปแบบการช่วยขึ้นรูปด้วยแม่พิมพ์-โดยใช้เครื่องมือตัวผู้หรือตัวเมีย แม่พิมพ์แบบตัวผู้ให้ความแม่นยำพื้นผิวภายใน-สูงและมีอัตราส่วนความลึก-ถึง-ที่กว้าง ในขณะที่ตัวเลือกแม่พิมพ์แบบตัวเมียช่วยปรับปรุงการถอดแบบและการประหยัดวัสดุด้วยต้นทุนของความลึกในการดึงที่ลดลง สำหรับแผงกั้นโครงสร้างการบินและอวกาศ เคสเครื่องยนต์ และแผงเสริมความแข็งแบบบูรณาการ การสร้างแรงดันแก๊สเป็นหนทางเดียวที่เป็นไปได้
กลไกการขึ้นรูปนั้นแตกต่างกันโดยพื้นฐาน ในการขึ้นรูปด้วยแรงดันแก๊ส โลหะจะไหลแบบหนืดหรือกึ่ง-หนืดโดยมีแรงเสียดทานน้อยที่สุด-โดยเฉพาะอย่างยิ่งในรูปแบบการเป่าแบบอิสระ- ดังนั้นพลังงานที่ใช้เกือบทั้งหมดจึงมีส่วนทำให้เกิดการเสียรูป สิ่งนี้ส่งเสริมการกระจายความหนาของผนังที่สม่ำเสมอมากกว่าการปั๊มแบบเดิม การขึ้นรูปด้วยสุญญากาศแม้จะอ่อนโยนกว่า แต่ขาดแรงกดดันในการเอาชนะการทำให้ผอมบางเฉพาะจุด หรือการบังคับแผ่นให้มีรายละเอียดแม่พิมพ์ที่ละเอียด ซึ่งมักส่งผลให้ส่วนล่างหนาขึ้นเมื่อเทียบกับผนังด้านข้างในการตั้งค่าแม่พิมพ์ตัวผู้- และกลับกันในการกำหนดค่าแม่พิมพ์-ตัวเมีย การเปลี่ยนแปลงความหนาเหล่านี้จะต้องนำมาพิจารณาในระหว่างการออกแบบและการวางแผนเผื่อการตัดเฉือนในภายหลัง
ในทางปฏิบัติ ผู้ผลิตการบินและอวกาศหลายรายนำแนวทางแบบไฮบริดมาใช้ มีการใช้สุญญากาศในขั้นแรกเพื่อกำจัดรอยยับและให้ได้รูปทรงเบื้องต้น ตามด้วยแก๊สแรงดันสูง-เพื่อการขึ้นรูปที่แม่นยำขั้นสุดท้าย การผสมผสานนี้ใช้ประโยชน์จากการสตาร์ทสุญญากาศที่ปราศจากรอยยับ-และความสอดคล้องโดยละเอียดของแรงดันแก๊ส ซึ่งช่วยลดรอบเวลาและเพิ่มความสามารถในการทำซ้ำ ลำดับลูกผสมมีประสิทธิผลโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับแผงผิวหนังขนาดใหญ่และส่วนประกอบที่มีส่วนโค้ง-สองเท่า ซึ่งการขึ้นรูปด้วยวิธีเดียว-จะทำให้เกิดการทำให้ผอมบางหรือดายไม่ตรงกันซึ่งเป็นที่ยอมรับไม่ได้
ท้ายที่สุดแล้ว การตัดสินใจเกี่ยวกับกระบวนการไม่ได้ขึ้นอยู่กับวิธีการใดวิธีหนึ่งที่เหนือกว่า แต่อยู่ที่การเลือกเครื่องมือที่เหมาะสมสำหรับรูปทรงเฉพาะและข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพ ชิ้นส่วนที่บาง ตื้น และเสียรูปต่ำ-เหมาะกับการขึ้นรูปสุญญากาศ ส่วนประกอบที่เปลี่ยนรูปลึก ซับซ้อน และสูง-ต้องการการขึ้นรูปด้วยแรงดันแก๊ส เมื่อไม่มีสิ่งใดที่ตรงตามเกณฑ์ทั้งหมด เส้นทางไฮบริดจะยอมประนีประนอมในทางปฏิบัติ ในขณะที่การขึ้นรูปซูเปอร์พลาสติกยังคงพัฒนาต่อไป การทำความเข้าใจความสามารถที่แตกต่างเหล่านี้ยังคงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับวิศวกรออกแบบและนักวางแผนการผลิตที่มุ่งสร้างสมดุลระหว่างต้นทุน คุณภาพ และความสมบูรณ์ของโครงสร้างในโครงสร้างการบินและอวกาศไทเทเนียม




