In der Metallherstellung bezeichnet Autofrettage den Prozess, bei dem Metalldruckbehälter einem enormen Druck ausgesetzt werden, um den Behälter für den industriellen Einsatz zu verstärken. Dieser Vorgang erhöht auch die Haltbarkeit des Metalls, aus dem das Gefäß besteht. Das Ziel des Autofrettage-Prozesses besteht darin, Druckeigenspannungen zu induzieren, um den Druckpunkt zu finden, an dem sich das Metall zu biegen beginnt. Nachdem die maximale Elastizitätsgrenze gefunden wurde, wird der Druckbehälter erneut untersucht und neu konfiguriert, um die Druckeigenspannung zu erhöhen, die er bei zukünftigem Gebrauch verarbeiten kann und Ermüdung verhindert wird.
Der Autofrettage-Metallherstellungsprozess umfasst mehrere Schritte. Zuerst wird das Metallteil entweder von einem Mitglied des Forschungs- und Entwicklungsteams des Werks oder von einer Maschine in eine Vorrichtung eingelegt. Als nächstes wird ein Sicherheitsschild verwendet, um den Bediener vor jeglichen Nebenprodukten zu schützen, die beim Autofrettage-Prozess entstehen können. Sobald der Schild sicher ist, wird das Gefäß mit Wasser oder einer erdölbasierten Substanz gefüllt. Schließlich übt eine Maschine, die den Druck verstärkt, Druck auf das Teil aus, hält es einige Sekunden lang und lässt den ausgeübten Druck ab.
Nachdem dieser schrittweise Prozess mehrere Zyklen durchlaufen hat, ist ein Bauteil autofrettiert. Anschließend erfassen Wissenschaftler aus Forschung und Entwicklung wichtige Daten wie den aufgebrachten Druck, die Elastizitätsgrenze und mehr. Spezialisierte Software wird verwendet, um Informationen über statistische Kontrollen während des Prozesses zu sammeln. Die Autofrettage-Technik ermöglicht es dem Team, eine Reihe von Komponenten vorzuspannen und sie so zu konditionieren, dass sie alle Belastungen bewältigen können, denen sie während des Betriebs ausgesetzt sind, sei es durch Druck, Temperatur oder wiederholte Beanspruchung.
Autofrettiertes Metall unterliegt einem extremen Druck, der hoch genug ist, um das Teil des Druckbehälters zu biegen, aber nicht hoch genug, um das Teil tatsächlich zu knacken oder anderweitig zu brechen. Neben dem Einsatz in Industrien, in denen Druckbehälter kritisch sind, wie der Luftfahrt- und Petrochemie, wird Autofrettage immer noch bei der Herstellung von Waffenrohren verwendet. Tatsächlich beginnt die Geschichte der Autofrettage mit der französischen Miliz im 1800. Jahrhundert, die diese Technik einsetzte, um die Haltbarkeit und Haltbarkeit ihrer Waffen- und Kanonenrohre zu optimieren.
Praktische Anwendungen dieser Technik sind zahlreich. Es wird verwendet, um schwere Rohre zu konditionieren, die wiederholten, zyklischen Belastungen ausgesetzt sind und daher anfällig für Verschleiß sind. Beliebte Komponenten, die diese Art von schweren Rohren verwenden, umfassen: Kraftstoffverteiler und Kraftstoffleitungen, Hydraulikzylinder, Ölfeldkomponenten, Wasserstrahlzylinder und Rückschlagventile.