Macchina per piegare tubi

Molte persone non considerano seriamente il controllo della temperatura nelle macchine per la piegatura di tubi. Installano la macchina, regolano il programma e avviano la produzione in serie. Ma, durante il lavoro, scoprono che: il primo lotto di tubi ha l'angolo corretto, ma il secondo lotto comincia a discostarsi; i tubi piegati al mattino sono chiaramente diversi da quelli piegati al pomeriggio; e lo stesso programma produce risultati significativamente diversi in estate e in inverno.

Il problema risiede nella temperatura. La macchina cambia, i tubi cambiano, ma voi no.

I. Dilatazione termica: i componenti stanno crescendo in modo impercettibile

Le macchine per la piegatura di tubi sono realizzate in metallo, e il metallo si espande quando viene riscaldato. Il telaio, il braccio di piegatura, il mandrino e la matrice — tutti questi componenti si riscaldano gradualmente durante il funzionamento della macchina. Ogni componente può espandersi di soli pochi decimi di millimetro, ma, per quanto riguarda l’angolo di piegatura, una variazione di pochi decimi di millimetro può corrispondere a mezzo grado o anche più in termini di angolo.

Quando la macchina viene accesa per la prima volta, è fredda; dopo aver funzionato ininterrottamente per diverse ore, tutti i componenti sono caldi. Con lo stesso valore impostato per l’angolo di piegatura, l’angolo effettivo dei tubi piegati da una macchina fredda risulta diverso da quello ottenuto con una macchina calda. Non significa che la macchina sia guasta: è semplicemente in atto l’espansione e la contrazione termica.

II. Temperatura dell’olio idraulico: un indicatore della pressione

L’olio idraulico è il mezzo di trasmissione della potenza in una macchina idraulica per la piegatura di tubi, e la sua viscosità varia notevolmente con la temperatura.

Quando la temperatura dell’olio è troppo bassa, l’olio si addensa, causando una scarsa fluidità e una risposta più lenta del sistema. Il movimento del braccio piegante può risultare lento o irregolare, portando a angoli di piegatura insufficienti o a rugosità superficiale nel tubo piegato.

Quando la temperatura dell’olio è troppo alta, l’olio si diluisce, aumentando le perdite interne e rendendo difficile il mantenimento della pressione. Una forza di serraggio insufficiente farà scivolare il tubo, mentre una forza di piegatura insufficiente produrrà un angolo di piegatura ridotto. Inoltre, un funzionamento prolungato a temperature elevate accelererà l’invecchiamento delle guarnizioni e l’ossidazione e il degrado dell’olio, compromettendo ulteriormente la precisione.

Mantenere la temperatura dell’olio nell’intervallo raccomandato è fondamentale per garantire una pressione stabile del sistema e una risposta affidabile. Gli intervalli di cambio dell’olio, lo stato del raffreddatore e il corretto funzionamento della ventola di raffreddamento influiscono tutti sulla temperatura dell’olio.

III. Motore servo e sistema elettrico: le alte temperature possono facilmente innescare la protezione

Anche i motori servo e i driver delle macchine CNC per la piegatura di tubi hanno requisiti di temperatura. Temperature elevate possono causare una riduzione della velocità del sistema servo o l’attivazione di un allarme con conseguente arresto. Se la ventilazione e la dissipazione del calore all’interno dell’armadio elettrico sono insufficienti, la temperatura continuerà ad aumentare, riducendo la durata dei componenti elettronici nel controller e nei driver e incrementando il tasso di guasti.

Alcuni problemi che sembrano essere dovuti a posizionamento impreciso o a funzionamento anomalo risultano, alla fine, causati da temperature eccessivamente elevate all’interno dell’armadio elettrico.

IV. Temperatura ambiente: le fluttuazioni della temperatura in officina possono influenzare anche la precisione della piegatura

Le basse temperature in officina durante l’inverno e le alte temperature estive generano variazioni stagionali di temperatura che influiscono sulla precisione della piegatura.

Durante gli avviamenti a freddo in inverno, l’olio idraulico potrebbe essere troppo viscoso e i giochi tra i componenti della macchina più ridotti a causa della bassa temperatura. Se la produzione di serie inizia immediatamente dopo l’avviamento, la qualità dei primi tubi potrebbe differire da quella dei successivi.

La soluzione alle variazioni di temperatura ambientale è semplice: far funzionare la macchina a vuoto per un certo periodo dopo ogni avviamento, in modo che la sua temperatura si stabilizzi prima di iniziare la produzione. Questo processo di preriscaldamento evita differenze qualitative tra le condizioni di funzionamento a freddo e a caldo della macchina.

V. Temperatura della matrice: influenza direttamente lo stato della superficie di contatto

Durante la piegatura, l’attrito tra la matrice e il tubo genera calore. Se la temperatura della matrice aumenta eccessivamente, l’effetto lubrificante dell’olio per la piegatura diminuisce, con possibile rischio di graffi o leggera adesione del materiale sulla superficie del tubo.

Quando la temperatura dello stampo è troppo elevata, il film d'olio sulla superficie di contatto non può essere mantenuto, causando un contatto diretto metallo-su-metallo e un deterioramento della qualità della superficie. Un controllo adeguato della velocità di piegatura e un rifornimento sufficiente di olio per la piegatura possono ridurre il calore generato dall'attrito. Se la dimensione del lotto è grande e la macchina funziona ininterrottamente per un lungo periodo, interrompere brevemente il funzionamento della macchina per consentirne il raffreddamento eviterà che la temperatura dello stampo si accumuli fino a livelli eccessivamente elevati.

VI. Come programmare i controlli giornalieri della temperatura

Durante il funzionamento di una macchina per la piegatura di tubi, è necessario monitorare diversi punti di temperatura: la temperatura del serbatoio dell'olio idraulico, la temperatura interna dell'armadio elettrico, la temperatura superficiale del motore servo e la temperatura dell'area di contatto tra lo stampo e il tubo durante la piegatura.

Il manometro della temperatura dell’olio è uno strumento di riferimento molto diretto. In combinazione con i dati di carico per ciascun asse visualizzati sul touchscreen, è possibile stabilire una procedura di monitoraggio della temperatura di base. Se un determinato valore di temperatura rimane costantemente elevato, è opportuno verificare il corretto funzionamento del sistema di raffreddamento, del sistema di lubrificazione e della ventilazione, anziché attendere che la temperatura raggiunga il livello di allarme prima di intervenire. La maggior parte delle macchine per la piegatura di tubi visualizza valori in tempo reale sul proprio manometro della temperatura dell’olio o sul touchscreen; l’aspetto fondamentale è sviluppare l’abitudine di controllare e interpretare tali valori.

Le è mai capitato che variazioni di temperatura causassero fluttuazioni nella qualità dei tubi piegati durante la produzione? Siamo lieti di ricevere il suo feedback.