Chi lavora nel campo della piegatura della lamiera, sa che lavorare il metallo, anche a livello industriale, è una vera e propria arte.
Quando si parla di deformazione della lamiera è bene distinguere innanzitutto quali sono le principali tipologie, perché ognuna di esse influenza il calcolo e lo sviluppo della lamiera. Ecco quindi che una buona comprensione di come è fatta una pressa piegatrice, unita ad una conoscenza solida dei principi di progettazione, può migliorare significativamente la qualità del prodotto finale.
La piegatura della lamiera è un processo di lavorazione meccanica a freddo che deforma permanentemente il materiale applicando forze tramite un punzone. Esistono diverse tecniche di piegatura della lamiera, ciascuna adattata ai risultati desiderati.
Le tecniche di piegatura della lamiera si distinguono in diverse categorie:
L'attrezzatura principale comprende uno stampo costituito da un punzone, azionato da una pressa piegatrice, e una matrice, spesso a forma di V, scelta in base al tipo di piegatura da eseguire. La combinazione di questi elementi, uniti alle peculiarità del materiale da lavorare, possono creare risultati di piega diversi tra loro.
Di fatto, rimane uno spazio tra il fondo della cava e la lamiera.
Ad oggi, questa modalità è sicuramente la più diffusa nella piegatura a tre punti, in quanto è lo standard nelle macchine nuove.
Le caratteristiche della piegatura in aria sono davvero molteplici, soprattutto se relazionata con le altre due modalità.
Sono pochi i limiti della piegatura in aria, ma è bene fare alcune considerazioni.
Nel caso in cui volessimo piegare degli articoli con scantonature a gradi, la piegatura in aria non è la scelta migliore, perché il ricciolo di sfogo che si crea durante la lavorazione in corrispondenza dello spigolo potrebbe non essere tollerato, specie quando si ha bisogno di finiture estetiche o accoppiamenti.
In questi casi, così come quando un foro è vicino alla linea di piega, è sicuramente consigliabile una matrice per piegatura tangenziale (figura 3.8) o, al limite, a 88°.
Inoltre, nei casi in cui si stia piegando l'acciaio inossidabile, può essere preferibile ridurre la larghezza della V per non far scaturire dei raggi troppo ampi ed esteticamente meno appaganti. Proprio per questo, diverse aziende preferiscono "andare sotto cava" con l'inox.
La semiconiatura ha il grande vantaggio di permettere una certa costanza d’angolo con alcuni dei pregi della suddetta coniatura, seppur necessitando di molta meno forza. Il segreto e la peculiarità deriva dal fatto che lo stampaggio viene parzializzato strettamente nell’area del raggio di piegatura.
La coniatura, quando si utilizzano utensili standard, è da subito riconoscibile, in quanto necessita di punzoni e matrici con angoli di 90°.
In pratica, gli utensili superiori e inferiori hanno lo stesso valore delle pieghe che si desidera ottenere. Un'altra caratteristica evidente è l'adozione di matrici più strette rispetto alla piegatura in aria che, nella maggioranza dei casi, indica come dimensione preferenziale di V il valore che si ricava moltiplicando lo spessore per 8.
In caso di coniatura vengono consigliate matrici con larghezza V=spessore x 5.
L'altra caratteristica fondamentale è la grande forza di cui si deve disporre per poter effettuare una coniatura effettiva e perfetta e che, indicativamente, è pari a 4,5 volte quella della piegatura in aria, a parità di condizioni.
C'è da aggiungere che la coniatura rappresenta la madre tra le tre modalità per il semplice motivo che le piegatrici di un tempo non avevano sistemi di gestione dell'avvicinamento tra punzone e matrice o, per lo meno, non sufficientemente precisi.
Per questo c'era la tendenza o la necessità diffusa di andare "a pacco", ossia di schiacciare totalmente il materiale tra gli utensili come avviene nello stampaggio. Per quanto riguarda gli sviluppi, invece, esistono degli approcci teorici leggermente diversi a seconda del metodo che adottiamo.
Per alcuni storici manuali tecnici il raggio interno è del tutto paragonabile al raggio del punzone in quanto, durante la fase finale della piegatura, la lastra ne copia fedelmente la forma e la dimensione.
La coniatura ha un andamento durante il ciclo di piega assolutamente inconfondibile.
La peculiarità della coniatura è che lo schiacciamento della lamiera tra le facce del punzone e le pareti interne della cava è totale. Questo processo non coinvolge esclusivamente il vertice dell'utensile, ma anche i lati inclinati.
ll raggiungimento della esatta quota di coniatura si avverte solitamente con un cambio di suono e con l'osservazione che il pezzo viene letteralmente accompagnato a "pacco": è totalmente inutile e sconsigliato spingere oltre per non danneggiare gli utensili o la macchina.
Trattandosi di un vero e proprio stampaggio, permette l'annullamento del ritorno elastico con una standardizzazione assolutamente rilevante.
Nella pratica, una volta raggiunta la corretta quota di coniatura, è possibile ridurre o addirittura azzerare il controllo dei valori degli angoli di piega tra un pezzo e l’altro.
Ci sono casi in cui adottare una coniatura al posto di una piegatura in aria riduce notevolmente le tempistiche di esecuzione con un conseguente aumento della produttività. Tipicamente ciò può avvenire in presenza di pezzi di ridotte dimensioni, fino a 2mm di spessore e con materiali comuni quali S235 o AISI 304 in lotti medi o numerosi.
I limiti della coniatura sono diversi:
La lamiera viene fissata saldamente e una trave di piegatura si muove verso l'alto o verso il basso attorno a un punto di articolazione. Questa azione crea le pieghe desiderate nel materiale. La trave pieghevole può essere dotata di vari strumenti di piegatura per ottenere diversi angoli e forme di piegatura.
La piegatura del metallo è ideale per produrre forme tridimensionali complesse come:
Sei un piegatore, oppure lavori in ufficio tecnico e ti piacerebbe leggere un manuale interamente dedicato al mondo delle presse piegatrici e della piegatura della lamiera? In VICLA abbiamo scritto un libro dal titolo "Pieghe d'Arte - Arte e Tecnica della Pressopiegatura Industriale" in cui parliamo di diversi aspetti:
Se ti interessa, ordina una copia qui; paghi solo le spese di spedizione e possiamo inviarti anche la versione in pdf!