Tipi di processi di piegatura dei metalli
Le tecniche di piegatura della lamiera condividono l'obiettivo comune di modellare il metallo in forme desiderate, ma i loro principi operativi variano notevolmente. Il dominio di questi metodi richiede la comprensione di fattori chiave come lo spessore del materiale, le dimensioni della piega, il raggio di curvatura e l'applicazione prevista, tutti elementi che influenzano la scelta del processo di piegatura più adatto.
I seguenti metodi illustrano non solo come piegare la lamiera, ma anche come scegliere la tecnica giusta per ottenere risultati ottimali. I metodi di piegatura della lamiera più comuni includono:
Piegatura con matrice a V
Questo è il metodo di piegatura più utilizzato, applicabile alla maggior parte dei progetti di piegatura. Utilizza un punzone e una matrice a forma di V per formare la lamiera all'angolo desiderato. Durante il processo, il punzone preme il foglio metallico nella matrice a V.
L'angolo di piegatura risultante dipende dalla profondità con cui il punzone entra nella matrice. Questo metodo è semplice ed efficiente, poiché spesso consente di piegare senza dover riposizionare il pezzo in lavorazione.
La piegatura con matrice a V può essere suddivisa in tre sottotipi:
Bottoming
La piegatura in battuta è simile alla piegatura ad aria, ma con una differenza fondamentale: il punzone spinge completamente la lamiera nella matrice fino a quando non entra in contatto completo con le superfici della matrice. Questo approccio riduce il rischio di difetti associati alla piegatura ad aria.
Questo metodo richiede una maggiore tonnellaggio, poiché è necessaria una forza aggiuntiva per completare la deformazione e mantenere il pezzo in posizione dopo la formatura. È compatibile con varie configurazioni di matrici a V.
La piegatura per battuta offre un'elevata precisione e non richiede un controllo preciso della tonnellaggio, rendendola adatta all'uso con piegatrici più vecchie o meno precise.
Coniazione
La coniazione consiste nel premere la lamiera tra punzone e matrice con un tonnellaggio molto elevato. Ciò produce un angolo di piega estremamente preciso con minimo rimbalzo elastico.
Sebbene la coniazione offra un'eccellente accuratezza, richiede un tonnellaggio maggiore e tempi di ciclo più lunghi rispetto ad altri metodi.
Flessione aerea
La piegatura ad aria (o piegatura parziale) è meno precisa rispetto alla piegatura per battuta o alla coniazione, ma è ampiamente utilizzata grazie alla sua semplicità e flessibilità degli utensili, poiché non richiede matrici specializzate.
Un inconveniente notevole è che la piegatura ad aria è più soggetta al rimbalzo elastico.
In questo processo, il punzone applica una forza in due punti sulla lamiera sopra l'apertura della matrice. Poiché la lamiera non entra in contatto con il fondo della matrice, di solito si utilizza una piegatrice per la piegatura ad aria con matrice a V.
(Una piegatrice è una macchina utilizzata nella lavorazione della lamiera che blocca il pezzo in lavorazione ed esercita una forza tra un punzone e una matrice per realizzare la piega desiderata.)
Curvatura a rotolamento
La curvatura a rulli utilizza un insieme di 2, 3 o 4 rulli per formare lamiere in forme curve. La configurazione più comune è quella a piramide a tre rulli, in cui il rullo superiore è regolabile mentre i due inferiori sono fissi.
La lamiera viene inserita tra il rullo superiore e i due rulli fissi. Mentre i rulli ruotano, afferrano la lamiera mentre il rullo regolabile esercita una pressione verso il basso per ottenere la curvatura desiderata. Un sistema a quattro rulli aggiunge un rullo supplementare per un migliore supporto, risultando ideale per applicazioni pesanti.
Questo metodo è impiegato principalmente per produrre forme cilindriche o coniche come tubi, bombole di gas, serbatoi, recipienti a pressione e tubazioni.
Wipe Bending
La piegatura con lamiera (o piegatura del bordo) utilizza una matrice di pulizia e un punzone. La lamiera viene bloccata tra la matrice e un cuscinetto pressore, esponendo la sezione da piegare. Il punzone si muove quindi verso il basso, spazzando il materiale oltre il bordo della matrice per formare l'angolo desiderato. Questo metodo rappresenta una valida alternativa alla piegatura a freno per flange più piccole.
Questa tecnica permette di formare contemporaneamente più bordi, migliorando la produttività. Inoltre, riduce al minimo il rischio di crepe superficiali nell'area della piegatura.
Flessione Rotante
La piegatura rotativa è comunemente utilizzata per curvare tubi con raggi di curvatura compresi tra 1° e 180°, ma è applicabile anche alla lamiera. Il processo comprende tre componenti principali: una matrice di piegatura, una matrice di serraggio e una matrice di pressione. Le matrici di piegatura e di serraggio fissano il pezzo in lavorazione, mentre la matrice di pressione esercita una forza tangenziale dall'estremità libera verso il punto di riferimento della piegatura. Le matrici rotanti possono essere regolate per un controllo preciso dell'angolo e del raggio di curvatura. Spesso viene inserito un mandrino all'interno dei tubi durante la piegatura per evitarne il collasso, ma non è necessario per parti solide in lamiera.
Questo metodo di formatura è adatto per realizzare piegature su lamiere piane ed è ampiamente utilizzato nella produzione di tubi e condotti.
La piegatura rotativa offre un eccellente controllo, consentendo tolleranze strette di ±0,5°. Poiché la tonnellaggio richiesto è del 50% al 80% inferiore rispetto ad altri metodi, il rischio di difetti superficiali come crepe è significativamente ridotto.
