La lamiera, di per sé, è già un prodotto di processi di produzione consolidati. Tuttavia, è raramente utile nella sua forma grezza. Per rendere la lamiera adatta ad applicazioni più specifiche, deve essere sottoposta a una lavorazione secondaria. Un esempio degno di nota è la piegatura della lamiera.
La piegatura della lamiera
La piegatura della lamiera può sembrare un atto ingannevolmente semplice. Dopotutto, quanto potrebbe essere diverso piegare la lamiera dal piegare un po’ di cartone? A quanto pare, la piegatura della lamiera è abbastanza complessa da giustificare la creazione di diverse tecniche. In questo articolo, discuteremo di più su cos’è la piegatura della lamiera, sui materiali comuni per la piegatura della lamiera e sul processo di piegatura della lamiera.
Perché la necessità di diverse tecniche di piegatura della lamiera?
Nonostante l’apparente semplicità della piegatura della lamiera, ci sono almeno otto diversi processi che rientrano in questa categoria. Qual è la ragione di questa diversità?
La risposta sta in quali tipi di piegature sono necessarie per la lamiera e nella precisione desiderata di queste piegature. Un pezzo di lamiera non deve sempre essere piegato a 90 gradi. A seconda della tecnica, è possibile controllare l’angolo di piegatura, realizzare parti in lamiera con una serie di curve adiacenti o eseguire curve curve. Alcune tecniche sono fatte per la precisione, mentre altre consentono una maggiore flessibilità al prezzo di un calo dell’accuratezza.
La meccanica della piegatura della lamiera
Poiché le parti in lamiera sono tipicamente utilizzate in applicazioni pesanti, è importante che mantengano buone proprietà meccaniche dopo il processo di piegatura. Ciò sottolinea l’importanza di scegliere la corretta tecnica di piegatura ed eseguirla tenendo presente come si comporta la lamiera quando viene piegata. Ogni volta che un pezzo di lamiera viene piegato, subisce sia tensione che compressione nel sito della piegatura. Ciò accade: il materiale viene allungato su un lato della curva mentre viene compresso sull’altro.
La sollecitazione creata sia dalla tensione che dalla compressione si tradurrà inevitabilmente in un leggero “ritorno elastico” del metallo una volta che è stato rilasciato dall’attrezzatura di piegatura. Questo è definito dal fattore di ritorno elastico, che è il rapporto tra l’angolo di piegatura finale e l’angolo di piegatura iniziale. Il fattore di ritorno elastico è unico per i diversi materiali, ma può anche essere influenzato dal tipo di processo di piegatura e dall’angolo di piegatura target.
I diversi processi di piegatura della lamiera
a) Piegatura a V. Il processo di piegatura della lamiera più comune è anche il più vario. Come suggerisce il nome, l’obiettivo della piegatura a V è quello di creare una piega sulla lamiera con una forma a V. Ci sono tre modi diversi per raggiungere questo obiettivo, tutti eseguiti su una pressa piegatrice composta da un punzone mobile e uno stampo fisso.
b) Coniatura. Nella coniatura, il prodotto desiderato è una curva che si conforma perfettamente alla forma dello stampo. Questo viene fatto applicando una forza molto grande utilizzando il punzone, fino a 30 volte più forte rispetto ad altre tecniche di piegatura a V. Per ottenere la precisione desiderata, anche il punzone e la matrice devono avere esattamente gli stessi angoli. La coniatura è un processo di piegatura estremamente accurato che si traduce in un minore ritorno elastico. Tuttavia, le grandi forze necessarie per la coniazione lo rendono anche molto costoso.
c) Bottoming. Nel bottoming, anche la lamiera è costretta a conformarsi alla forma dello stampo, ma solo in un grado in cui rimane ancora spazio tra la lamiera e il fondo della tacca a forma di V. L’apertura dello stampo a V gioca un ruolo enorme nel determinare l’angolo finale della lamiera piegata tramite il fondo. Questa è una tecnica abbastanza accurata che non richiede tanta potenza quanto la coniazione.
d) Piegatura ad aria. Nella piegatura ad aria, il punzone spinge la lamiera nella depressione dello stampo, ma mai fino al punto in cui la lamiera entra effettivamente in contatto con lo stampo. L’applicazione controllata della forza si tradurrà inevitabilmente in un grande ritorno elastico. Se l’angolo è inferiore al valore desiderato, il processo può essere semplicemente ripetuto un numero illimitato di volte. La piegatura ad aria è il processo di piegatura a V più flessibile, in quanto può produrre angoli di piegatura diversi utilizzando la stessa tecnica e lo stesso set di strumenti. Tuttavia, la piegatura ad aria è molto inaffidabile quando si tratta di precisione, soprattutto se è necessario produrre un gran numero di pezzi con dimensioni simili.
e) Piegatura a U. In linea di principio, la piegatura a U è molto simile alla piegatura a V. La tecnica si basa anche su un assemblaggio di punzone e stampi. Questa volta, però, il dado ha tre bordi dritti perpendicolari tra loro. Il risultato della piegatura a U è due curve a 90 gradi eseguite contemporaneamente tramite una singola corsa della pressa piegatrice. Nonostante sia un processo relativamente semplice, la piegatura a U non è molto comune perché lo stesso risultato può essere ottenuto attraverso altre tecniche più flessibili.
f) Piegatura a gradini. Il piegamento a gradini, chiamato anche bump bending, è semplicemente l’uso di diverse curve a V per creare una curva ampia e liscia con un ampio raggio. Per ottenere questo effetto, vengono realizzate più curve a V adiacenti l’una all’altra utilizzando una pressa piegatrice standard. Distanziando maggiormente le curve a V, l’illusione di una curva curva può essere resa più convincente. Sebbene la precisione della piegatura a gradini sia molto limitata, è il modo migliore per creare curve curve con una pressa piegatrice.
g) Piegatura a strofinamento. Nella piegatura a strofinamento, la lamiera viene bloccata tra un cuscinetto a pressione e una matrice di pulizia. La forma della matrice di pulizia, situata nella parte inferiore, determina l’angolo della piega risultante. Una volta che la lamiera è stata bloccata saldamente, uno strumento di punzonatura si sposta verso il basso sull’estremità sospesa della lamiera, costringendola a conformarsi all’angolo della matrice di pulizia. Il risultato finale è in genere una coniatura della lamiera attorno alla matrice di pulizia. La piegatura a strofinamento è una tecnica versatile e veloce, poiché le matrici di forma diversa possono essere preparate in anticipo e sostituite rapidamente quando necessario. Tuttavia, la tecnica ha anche un’elevata tendenza a danneggiare la lamiera a causa del suo contatto prolungato con l’utensile di punzonatura.
h) Piegatura rotativa. Una piegatrice rotativa è una macchina specializzata utilizzata per eseguire piegature ad alta precisione che non lasciano segni sulla lamiera. Ciò che rende unica una piegatrice rotativa è uno stampo superiore che è in grado di ruotare liberamente e ha la forma dell’angolo desiderato lavorata al suo interno. Quando lo stampo viene premuto nella lamiera, rotola in posizione per premere la lamiera contro uno stampo inferiore corrispondente. Questa applicazione di forza molto graduale è molto delicata sul materiale della lamiera, rendendola una tecnica adatta per prodotti che sono già stati preverniciati. Richiede molta meno potenza rispetto alla piegatura a strofinamento e crea una distorsione minima nelle dimensioni della lamiera. Tuttavia, la natura specializzata delle piegatrici rotanti significa anche che sono piuttosto costose.
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