El conformado superplástico es un proceso de mecanizado especializado que permite estirar láminas de aleaciones metálicas como el aluminio a longitudes diez veces superiores a las de las aleaciones convencionales sin degradar las propiedades materiales del metal. El proceso permite la fabricación de piezas metálicas complejas, lo que elimina la necesidad de tornillos y sujetadores para unir piezas metálicas individuales en una unidad más grande. La conformación de metales de esta naturaleza se usa con mayor frecuencia en la industria aeroespacial, pero también tiene aplicaciones para equipos deportivos de alto rendimiento, así como en los sectores de energía, defensa y médico.
La ciencia de la metalurgia que se utiliza en el conformado superplástico se divide en tres condiciones de deformación: micrograno, transformación y superplasticidad de tensión interna. El método más importante para los metales implica la superplasticidad de microgranos, donde las estructuras de los granos cristalinos tienen un tamaño de 10 micrones o menos. La temperatura del metal también debe ser aproximadamente la mitad del punto de fusión de la aleación de metal que se está formando y las velocidades de deformación oscilan entre 0.001 y 0.0001. Estas condiciones limitan los tipos de aleaciones que exhibirán superplasticidad a un pequeño número.
Los procesos industriales para la conformación de superplásticos de chapa metálica incluyen el termoconformado y el vacío, la embutición profunda y la unión por difusión. El conformado al vacío usa la variación en las presiones del gas para dar forma al metal en una matriz, mientras que el termoformado usa procesos establecidos que son tradicionales para la fabricación de termoplásticos. Ambos métodos son variaciones de la formación de gas de metal caliente y tienen la ventaja de requerir una sola operación de troquel para crear la pieza.
La embutición profunda es un método convencional utilizado en el conformado de metales que se puede adaptar al conformado superplástico. Requiere endurecimiento por deformación para lograr superplasticidad. El adelgazamiento y la rotura de la pieza metálica, sin embargo, son posibles en el proceso, por lo que generalmente no es una opción preferida.
La unión por difusión no fue inicialmente un proceso de formación de chapa, pero se ha adaptado a su uso. Las aleaciones de aluminio y magnesio se usan comúnmente con el método y pueden tener un alargamiento en el proceso superplástico de hasta 600%, pero generalmente no exceden el 300%. Las piezas creadas por formación superplástica y unión por difusión se utilizan tanto en aplicaciones automotrices como aeronáuticas que no son estructurales y no son tan caras como las aleaciones de alta resistencia.
Hay varias ventajas que tienen las piezas de chapa metálica que se han sometido a conformado superplástico. Dado que sus formas pueden ser más elaboradas y más grandes debido a la mayor capacidad de estirar el metal, reducen tanto el peso como el costo de los aviones y vehículos automotores, así como las piezas metálicas en otras industrias. El tiempo de montaje y la complejidad también se reducen porque se necesitan unir menos piezas. También se minimizan las tensiones entre varias piezas metálicas a medida que envejecen y responden a los cambios de temperatura.
La industria en su conjunto contribuye a una amplia variedad de investigaciones y nuevos productos en el campo. La mayor versatilidad de las formas de las láminas de metal permite la innovación en nuevos diseños y racionalización en una multitud de productos industriales y de consumo. El conformado superplástico también es clave para la innovación en aerodinámica y aerodinámica.