Fattori che Determinano il Raggio di Piega nella Lavorazione della Lamiera: Una Guida Tecnica Completa
Il raggio di piegatura è un parametro critico nella lavorazione delle lamiere, che influisce sulla resistenza, sull'aspetto e sulla lavorabilità del pezzo. La selezione del raggio di piegatura appropriato garantisce l'integrità strutturale evitando difetti come crepe o deformazioni. Questo documento esamina i fattori chiave che influenzano il raggio di piegatura nelle lamiere e fornisce le migliori pratiche per operazioni di piegatura ottimali.
Definizione di raggio di piegatura
Il raggio di piegatura si riferisce al raggio interno di una sezione di lamiera piegata. Viene misurato dalla curvatura interna della piega fino alla linea centrale dello spessore del materiale.
Piegatura a Punta (Raggio Piccolo): Raggio vicino allo zero, richiede normalmente utensili specializzati.
Piegatura Standard (Raggio Moderato): Comune nella maggior parte delle applicazioni.
Curva a Raggio Ampio: Utilizzata per scopi estetici o strutturali.
Principali Fattori che Influenzano il Raggio di Curvatura
1. proprietà del materiale
a) Tipo di Materiale
Diversi metalli presentano proprietà di duttilità e allungamento differenti:
Alluminio: Più duttile, consente piegature più strette.
Acciaio Inossidabile: Più duro, richiede raggi di curvatura maggiori per evitare crepe.
Acciaio Dolce: Buona piegabilità, ampiamente utilizzato in applicazioni standard.
Rame e Ottone: Altamente duttili, adatti per raggi stretti.
b) Spessore del Materiale (T)
Regola Generale: Raggio minimo di piegatura ≈ 1×T (per materiali morbidi) a 2×T (per materiali più duri).
Esempio:
alluminio da 2 mm → Raggio minimo = 2 mm (1×T).
acciaio inox da 2 mm → Raggio minimo = 4 mm (2×T).
c) Direzione della Fibra (Anisotropia)
La piegatura parallela alla fibra aumenta il rischio di crepe.
La piegatura perpendicolare alla fibra permette raggi più stretti.
2. Capacità di Utensili e Macchine
a) Selezione di Punzone e Matrice
Aperture di matrice a V più piccole permettono pieghe più strette ma aumentano la tonnellata richiesta.
Matrici più grandi producono raggi maggiori ma riducono lo stress sul materiale.
b) Tonnellaggio del Piecatrice
Macchine con tonnellaggio superiore possono eseguire pieghe più strette su materiali più spessi.
Un tonnellaggio insufficiente porta a pieghe incomplete o a effetto springback.
c) Materiale e Usura degli Utensili
Matrici usurate o scheggiate aumentano il rischio di difetti superficiali.
Utensili in acciaio temprato mantengono la precisione nel lungo termine.
3. Metodo di Piegatura
Piegatura ad Aria: Utilizza un punzone con raggio ridotto, generando un raggio di piega naturale basato sull'elasticità del materiale.
Piegatura a Fondovalle / Coining: Forza il materiale nella matrice, creando un raggio preciso ma richiedendo un tonnellaggio maggiore.
Piegatura a Rullo: Utilizzata per curve con raggio ampio (ad esempio cilindri).
4. Angolo di Piegatura ed Effetto Springback
Curve più strette (angoli acuti) richiedono raggi più piccoli ma possono aumentare il rimbalzo.
Il compenso per il rimbalzo deve essere considerato nella programmazione CNC.
5. Finitura superficiale e considerazioni sui rivestimenti
Lamiere verniciate o rivestite possono rompersi se piegate troppo bruscamente.
Trattamenti pre-piegatura (ad esempio, ricottura) possono migliorare la formabilità.
Calcolo del raggio minimo di piegatura
1. Formula empirica
Il raggio minimo di piegatura (R_min) può essere stimato come: Rmin=K×T
Dove:
K = Fattore del materiale (0,5 per l'alluminio morbido, 2 per l'acciaio inossidabile).
T = Spessore del materiale.
2. Norme del settore (Linee guida di esempio)
| Materiale | Raggio di curvatura minimo consigliato |
| Alluminio morbido | 0,5× T |
| Acciaio dolce | 1× T |
| Acciaio inossidabile | 2× T |
| Rame | 0,8× T |
Difetti comuni causati da un raggio di curvatura errato
Fessurazione (esterno della curvatura): causata da un eccessivo assottigliamento.
Rugosità (interno della curvatura): dovuta a un raggio troppo ampio su lamiere sottili.
Ribalzo: Il materiale torna leggermente indietro dopo la piegatura, influenzando la precisione.
Graffi superficiali: Causati da una selezione errata della matrice o da una lubrificazione insufficiente.
Migliori pratiche per la selezione del raggio di piegatura ottimale
Consultare le schede tecniche del materiale per conoscere i valori di allungamento e del fattore K.
Utilizzare gli utensili appropriati (larghezza corretta della matrice a V, raggio del punzone).
Eseguire piegature di prova prima della produzione completa.
Applicare lubrificante per ridurre l'attrito e le crepe.
Considerare i trattamenti successivi alla piegatura (distensione, sbarbatura).
Conclusione
Il raggio di piegatura nella lamiera è determinato dalle proprietà del materiale, dallo spessore, dagli utensili e dal metodo di piegatura. Una corretta selezione garantisce l'integrità strutturale, riduce al minimo i difetti e migliora la lavorabilità. Seguendo le linee guida del settore ed eseguendo piegature di prova, i produttori possono ottimizzare i loro processi di piegatura per ottenere risultati di alta qualità.
