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.

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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.

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