La piegatura: un'analisi visiva del processo
Hai mai osservato un oggetto metallico e ti sei chiesto come sia stato modellato così precisamente? La risposta, molto spesso, è la piegatura. Ma non tutte le pieghe sono uguali! In questo articolo, esploreremo i tre principali processi di piegatura della lamiera: la piegatura in aria, la piegatura in aria a fondo matrice e la coniatura.
Cos'è la piegatura e perché è importante?
La piegatura è un processo di deformazione plastica che permette di dare forma a lamiere metalliche. È un'operazione fondamentale in molti settori industriali, dalla produzione di automobili all'arredamento.
I tre principali processi di piegatura
1. Piegatura in aria:
Immagina di piegare un foglio di carta. Ecco, la piegatura in aria funziona più o meno così. La lamiera viene sostenuta solo in parte dalla matrice, mentre il punzone la piega. Questo metodo è il più comune e richiede una forza relativamente bassa.
2. Piegatura in aria a fondo matrice:
In questo caso, la lamiera viene piegata fino a toccare il fondo della matrice. Questo processo garantisce una maggiore precisione e ripetibilità rispetto alla piegatura in aria, ma richiede una forza maggiore.
3. Coniatura:
La coniatura è il metodo più complesso e richiede una forza ancora maggiore. La lamiera viene pressata contro la matrice con una forza tale da "coniare" la forma desiderata. Questo processo viene utilizzato per ottenere pieghe molto precise e definite, ma è adatto solo per spessori di lamiera ridotti.
Andiamo ad analizzarle nel dettaglio:
Ritorno elastico:
- Piegatura in aria: Il materiale tende a "riaprirsi" un po' dopo la piegatura, a causa del ritorno elastico elevato. Questo comporta una minore precisione dell'angolo finale.
- Piegatura in aria a fondo matrice (bottoming): Il ritorno elastico è inferiore rispetto alla piegatura in aria, ma superiore rispetto alla coniatura.
- Coniatura: Il ritorno elastico è minimo, garantendo la massima precisione dell'angolo di piegatura.
Forza richiesta (tonnellaggio):
- Piegatura in aria: Richiede la minore forza, grazie al fatto che la lamiera non è completamente supportata dalla matrice.
- Piegatura in aria a fondo matrice: Richiede una forza maggiore rispetto alla piegatura in aria, poiché la lamiera viene pressata contro il fondo della matrice.
- Coniatura: Richiede la forza maggiore, in quanto la lamiera viene "coniata" nella forma desiderata.
Precisione:
- Piegatura in aria: La precisione è la minore tra i tre metodi, con una tolleranza di circa +/- 30'.
- Piegatura in aria a fondo matrice: La precisione è migliore rispetto alla piegatura in aria, con una tolleranza di circa +/- 20'.
- Coniatura: La precisione è massima, con una tolleranza di circa +/- 15'. L'angolo della piega sarà praticamente identico a quello degli utensili utilizzati.
Consumo degli utensili:
- Piegatura in aria: Il consumo degli utensili è minimo, grazie alla minore forza applicata.
- Piegatura in aria a fondo matrice: Il consumo degli utensili è maggiore rispetto alla piegatura in aria.
- Coniatura: Il consumo degli utensili è massimo, a causa della grande forza applicata e dello stress a cui sono sottoposti.
Limiti:
- Coniatura: È adatta per spessori di lamiera ridotti (massimo 1,5mm) e raggi interni minimi (0,2mm).
Scelta del processo:
La scelta del processo di piegatura dipende dalle specifiche esigenze del prodotto finito:
- Se la precisione è fondamentale: La coniatura è la soluzione ideale.
- Se lo spessore della lamiera è elevato: La piegatura in aria o a fondo matrice sono più adatte.
- Se il costo è un fattore determinante: La piegatura in aria è la soluzione più economica.
Leggiamo il grafico: cosa ci dice?
Il grafico presente nell'immagine ci mostra la relazione tra l'angolo di piegatura e la forza necessaria per eseguire l'operazione. Possiamo notare che:
La coniatura richiede la forza maggiore: la linea blu, che rappresenta la coniatura, si trova sempre sopra alle altre due.
La piegatura in aria a fondo matrice richiede una forza intermedia: la linea verde si posiziona tra la linea blu e la linea rossa.
La piegatura in aria richiede la forza minore: la linea rossa, che rappresenta la piegatura in aria, si trova sempre sotto alle altre due.
Questo significa che, a parità di angolo di piegatura, la coniatura sarà sempre il processo più impegnativo dal punto di vista energetico, mentre la piegatura in aria sarà il meno impegnativo.
Qual è il processo migliore?
La scelta del processo di piegatura dipende da diversi fattori, tra cui:
Spessore della lamiera: per spessori ridotti è preferibile la coniatura, mentre per spessori maggiori si utilizzano generalmente la piegatura in aria o a fondo matrice.
Precisione richiesta: se è necessaria una precisione estrema, la coniatura è la soluzione ideale.
Costo: la coniatura è il processo più costoso, sia in termini di attrezzature che di energia.