Piegatrici: Le Tipologie
Pressa piegatrice meccanica
Le presse piegatrici meccaniche hanno un movimento estremamente rapido e da una grande forza di pressione. La loro caratteristica è che una volta azionate per un ciclo di piega non si possono fermare, questo costringeva gli operatori a una grande attenzione durante l’installazione degli utensili e nella giusta individuazione del fine corsa.
Le piegatrici meccaniche sono oggi considerate fuori legge per la poca sicurezza e non possono essere utilizzate.
Piegatrice idraulica tipo “RG”
Sono presse piegatrici semplici, affidabili, compatte e hanno fatto la storia della piegatura della lamiera. Hanno un movimento inverso rispetto alle altre piegatrici: normalmente è la parte superiore (traversa) che scende, invece per queste presse è il banco che sale. Il movimento è generato da un solo cilindro centrale. Oggi non rispondono più alle normative di sicurezza in quanto non presentano il punto di cambio velocità e, in molti casi, le fotocellule di protezione, ma se aggiornate con specifici upgrade di sicurezza, possono essere utilizzate.
Pressa Piegatrice idraulica a barra di torsione
Sono le antesignane delle piegatrici sincronizzate a cui assomigliano nell’aspetto. Il movimento funziona tramite la traversa che scende grazie ad una coppia di pistoni idraulici. Gli assi di movimento sono limitati, tre al massimo e sono: X per il carro posteriore, Z per l’altezza del carro posteriore, Y per la discesa della traversa. I due pistoni sono spesso collegati tra di essi meccanicamente attraverso una barra che ne accoppia il movimento fino al punto morto inferiore. Quest’ultimo è regolato attraverso il movimento di due chiocciole che scendono o salgono per regolare l’altezza del fine corsa dei cilindri e, quindi, della traversa. Il controllo della macchina è demandato ad un semplice posizionatore da due o tre assi. Spesso tale dispositivo è privo di memoria interna ed è quindi da programmare ogni qualvolta si debba fare un pezzo con più pieghe.
Piegatrice idraulica sincronizzata
È il tipo di pressa piegatrice moderna oggi più utilizzata, si caratterizza per il movimento della traversa superiore tramite due cilindri idraulici indipendenti e regolati da valvole proporzionali.
Pressa Piegatrice elettrica
Le piegatrici elettriche Rappresentano l'evoluzione delle piegatrici, grazie alla velocità, il basso consumo e la precisione.
Il movimento della traversa è generato elettricamente attraverso diversi sistemi come ad esempio viti a ricircolo in luogo dei cilindri idraulici oppure cinghie.
Piegatrici ibride
Queste Presse Piegatrici Ibride sono il miglior compromesso tra precisione e potenza, grazie al sistema misto elettro-idraulico
Rappresentano l’ultima generazione evoluta delle piegatrici, assieme alle piegatrici elettriche.
Come è fatta una pressa piegatrice?
La traversa (o pestone)
È la parte mobile su cui vengono installati i punzoni. Scorre lungo un movimento verticale corrispondente all’asse Y e si posiziona in punti ben specifici a seconda della lavorazione da eseguire, a quote tradotte dal controllo numerico. Per la precisione, esistono gli assi Y1 e Y2 indipendenti che regolano l’eventuale sbilanciamento della macchina. In una pressa di tipo idraulico corrispondono alle diverse corse che possono effettuare i cilindri; per un’elettrica a cinghie, ad esempio, comunque le quote di discesa diverse tra un’estremità e l’altra della traversa.
Il banco
È la parte fissa sottostante alla traversa e dove vengono installate le matrici. Può contenere, soprattutto in presenza di macchine dai due metri in su di larghezza, un sistema di centinatura (o bombatura) volto a compensare la deformazione della traversa. Questo sistema varia di molto al variare di tipo di macchina sia per filosofie progettuali diverse tra i costruttori, sia per tipo di macchina. Ad esempio, la deformazione della traversa di una macchina idraulica vincolata alle estremità dai cilindri idraulici è completamente diversa da quella di una elettrica a cinghie, che fornisce la spinta in modo molto più distribuito in tutta la sua larghezza.
Le spalle
Rappresentano le piastre laterali che delimitano la larghezza dell’incastellatura del telaio della macchina. Anch’esse possono essere di diverso tipo. Ad esempio, nelle idrauliche sincronizzate, presentano quasi sempre un incavo che permette l’inserimento della lamiera oltre la larghezza delle spalle. Nel caso di una elettrica a cinghie, invece, si presentano come una struttura “chiusa” e posta alle estremità della macchina in modo molto diverso.
Il controllo numerico (CNC)
Il cervello della piegatrice, il dispositivo con cui si interfaccia l’operatore attraverso una programmazione diretta o off-line da ufficio tecnico.
Il CNC controllo numerico consente più modalità di programmazione come, ad esempio, la modalità numerica o la modalità grafica. La modalità numerica consente all’operatore di inserire i dati relativi al pezzo da realizzare direttamente nelle caselle apposite. La modalità grafica, più semplice, prevede l’utilizzo di una interfaccia grafica bi o tridimensionale che raffigura la forma del pezzo finito e anche la sequenza di piega.
Registro posteriore
È il dispositivo che permette di effettuare la corretta lunghezza di piega. Generalmente è composto da una trave su cui sono montati due o più “riscontri” (backgauges) liberi di traslare lateralmente per disporsi alla corretta posizione.
Gli assi di una piegatrice
Gli assi (nella nomenclatura) sono piuttosto uniformati tra i costruttori di macchine e sono:
• x: “avanti e indietro”, regola la lunghezza della piega (flangia)
• r: “in alto e in basso”, regola l’altezza del carro per un migliore appoggio del pezzo e l’eventuale montaggio di matrici dall’altezza differente
• z: “a destra e a sinistra”, regola la posizione del riscontro sul carro, per garantire la giusta posizione di appoggio per l’esecuzione del pezzo
Utensili per la piegatura
Nella piegatura a tre punti, quella propria delle presse piegatrici, si assiste all’utilizzo di due gruppi di utensili:
• superiori, comunemente chiamati punzoni o coltelli, sono collocati in alto, solidali alla traversa
• inferiori, chiamati matrici, cave o prismi, installati direttamente sul banco di lavoro della macchina
Come piegare la lamiera? una piegatura perfetta
La tecnica della piegatura della lamiera
La piegatura è un processo finalizzato a deformare la lamiera mediante una flessione.
La piegatura della lamiera è possibile grazie alla caratteristica dei vari metalli di avere al loro interno una “fibra neutra” al centro dello spessore della lamiera che, senza allungarsi né contrarsi, può essere deformata. La scelta del metallo è molto importante nella piegatura della lamiera perchè deve essere plastico al punto di non generare rotture in prossimità della piega.
Un evento importante è il ritorno elastico e la sua correzione. La fase di piegatura genera sulla lamiera lo stiramento delle fibre esterne ed un ricalcamento delle fibre interne generando una traslazione della fibra neutra verso l’interno; da ciò derivano tensioni interne che si liberano dopo la piegatura producendo il ritorno elastico.
Le tecniche di piegatura
Piegatura in aria
La piegatura in aria avviene mediante un punzone superiore che, scendendo, pressa la lamiera nella matrice inferiore a V. Durante la pressione la lamiera ha tre punti di contatto con la macchina: uno sul punzone superiore e due sulla matrice, a determinare l’angolo di piega è la profondità alla quale il punzone preme la lamiera nella matrice.
In tale lavorazione il ritorno elastico è compensato da una maggior penetrazione del punzone; ciò comporta il fenomeno dell’over-bending, ovvero l’effettuare una piega maggiore che compensa il ritorno elastico permettendo di ottenere l’angolo desiderato.
La minor forza necessaria rispetto ad altre tipologie di lavorazione che permette di piegare lamiere anche di grosso spessore è il vantaggio della piegatura in aria oltre la possibilità di ottenere angoli diversi utilizzando i medesimi utensili.
Il principale svantaggio di tale lavorazione è la difficoltà nel bilanciare la penetrazione del puntone per compensare il ritorno elastico; da qui la necessità di una pressa piegatrice altamente tecnologica per garantire la massima precisione.
Coniatura o Piega a fondo cava
La coniatura prevede l’utilizzo di un punzone che pressi completamente la lamiera fino al fondo cavo della matrice inferiore. In tale processo punzone e matrice devono avere lo stesso angolo di inclinazione.
La coniatura, o piega a fondo cava, è utilizzata principalmente per la piegatura di angoli a 90° con lamiera sottile. Tra i principali vantaggi si elencano la precisione, la possibilità di ottenere angoli inferiori rispetto alla piega in aria e la ripetibilità costante dell’angolo di piegatura; ciò rende questa tecnica quasi più simile allo stampaggio.
Tra i principali svantaggi della coniatura la necessità di utilizzare utensili diversi per ogni angolo desiderato e la necessità di utilizzare una forza di piegatura elevata.
Schiacciata o Appiattimento
L’appiattimento si attua in due fasi: una pre-piega a 26°-35° (ottenuto tramite piega in aria) ed una successiva schiacciatura in cui la lamiera viene completamente o parzialmente schiacciata.
Tale tecnica si impiega normalmente per ottenere rigidità, protezione dei bordi e per evitare spigoli liberi; solitamente per l’appiattimento vengono impiegate specifiche presse.
Campi di applicazione delle presse piegatrici
I campi di applicazione della piegatura sono moltissimi in quanto piegare la lamiera, a maggior ragione con l’utilizzo di una pressa piegatrice, rappresenta uno dei modi migliori e più economici per eseguire prototipi e lotti anche in piccolissime serie.
Il non dover ricorrere a costosi stampi o a lunghe lavorazioni meccaniche rende la piegatura un processo estremamente affascinante, ricco e richiesto. Normalmente la piegatura della lamiera trova il suo impiego nell’ambito della carpenteria leggera come: carteraggi, mobilio metallico, elettrodomestici, arredamento da interno ed esterno, produzione di macchine di qualsiasi tipo, aeronautica e aerospaziale.
Oppure, nell’ambito della carpenteria pesante con produzione di elementi strutturali in edilizia, pali per il settore energetico, telecomunicazioni e molto altro ancora come ad esempio componenti per il settore navale, ferroviario e del trasporto su gomma.
Piegatura della lamiera: cosa tenere a mente
Gli aspetti da considerare quando si deve pianificare una lavorazione di piegatura sono molteplici e si possono riassumere brevemente in:
• Quale macchina abbiamo a disposizione: significa prevedere le possibilità e limiti della nostra pressa piegatrice attraverso la conoscenza della corsa, della luce, della forza massima, degli ingombri, della misura dell’incavo.
• Quali utensili, attraverso la conoscenza delle sagome presenti in azienda o dal fornitore, la loro portata e le lunghezze.
• Incrociare preventivamente la lista di “ciò che serve” e “ciò di cui si dispone” per avere quadro chiaro immediato che metta al riparo da possibili errori e sprechi. In altre parole: imparare ad eseguire un sistematico studio di fattibilità.
• Adottare procedure che vadano verso la qualità come, ad esempio, il legare gli sviluppi dei pezzi da piegare a specifici attrezzaggi da riportare sui disegni per guidare i piegatori a installarli correttamente ottenendo articoli conformi.
• Adottare le necessarie misure di sicurezza di macchine e strumenti: se pur esistono dei rischi residui, le presse piegatrici moderne offrono protezioni evolute che non limitano le lavorazioni come un tempo. Anche se le macchine sono usate, nella gran parte dei casi, possono essere adeguate con kit specifici che le rendono attuali da un punto di vista normativo.
Come configurare una pressa piegatrice
Seleziona e dimensiona la macchina che fa per te
Una pressa piegatrice è un macchinario semplice nel principio di funzionamento, ma molto flessibile e ricco di accessori. Le infinite varietà di spessori, lunghezze e forme richiedono una grande personalizzazione di dimensioni, potenze ed attrezzaggi. Per questo è importante analizzare nel dettaglio le esigenze produttive per acquistare una macchina in grado di svolgere perfettamente il proprio compito.
I punti fondamentali da tenere in considerazione per scegliere, dimensionare e configurare una pressa piegatrice:
Lunghezza
Tonnellaggio
Luce e corsa
Incavo
Bloccaggi e intermedi
Registro posteriore
Sistemi di compensazione
Sistemi di risparmio energetico
Supporti frontali e accompagnatori
Sistemi di controllo dell’angolo
Optional e accessori
LARGHEZZA
Dipende dalla lunghezza massima del pezzo da lavorare. Se pieghi per stazioni, ovvero con più postazioni attrezzate, dovrai sommare la lunghezza delle singole stazioni. Ad esempio, prendiamo un pannello da 700×1800 mm. Puoi piegare prima tutti i lati corti, riattrezzare la macchina, e poi piegare tutti i lati lunghi. In questo modo ti basterebbe una piegatrice lunga 2000 mm, ma il lavoro sarebbe meno efficiente. L’altra soluzione è una macchina da 3000 mm con due postazioni attrezzate, una per il lato lungo e una per il lato corto
TONNELLAGGIO
È la capacità di piega della macchina. Questi i fattori determinanti:
- Materiale: metalli più duttili come l’alluminio richiedono un tonnellaggio inferiore rispetto all’acciaio inossidabile o all’acciaio alto resistenziale
- Spessore
- Lunghezza
- Lavorazione: la piega in aria richiede meno forza rispetto alla coniatura o alla piegaschiaccia.
- Dimensionare la forza di piega di una pressa piegatrice è sicuramente uno dei passaggi più importanti quando si sceglie questo tipo di macchina
Conviene sempre sovradimensionare la pressa piegatrice del 20%/30% rispetto al dato teorico, per poter gestire le variabilità nelle caratteristiche del materiale e per non lavorare al limite delle capacità della macchina.
Zona di lavoro: LUCE, CORSA ED INCAVO
La luce è l’apertura frontale della pressa piegatrice. Una pressa piegatrice dotata di interme permette di realizzare facilmente scatolati senza usare punzoni speciali. La versione con corsa maggiorata permette di estrarre più facilmente i pezzi piegati.
L’incavo è l’apertura a forma di C ricavata nelle spalle laterali. Varia a seconda delle dimensioni totali della pressa piegatrice. La versione con incavo maggiorato è utile per estrarre lateralmente i pezzi o per le macchine in tandem.
BLOCCAGGI E INTERMEDI
I vari sistemi di bloccaggio permettono di cambiare e spostare gli utensili. Più la produzione è frammentaria, e più si fa sentire l’importanza di risparmiare tempo nel riattrezzaggio.
Gli intermedi sono degli adattatori da inserire tra la traversa e i punzoni. Permettono di realizzare facilmente scatolati profondi senza dover usare utensili lunghi, solitamente molto costosi e più delicati. Gli utensili lunghi possono comunque essere montati direttamente sulla traversa.
Bloccaggio manuale, più semplice e robusto, ma anche il più complesso nel cambio utensili. Adatto alle lavorazioni di grandi lotti con poca variabilità nell’attrezzaggio.
Bloccaggio pneumatico, facile, veloce, consente il cambio utensili frontale dal basso verso l’alto. È autoallineante e garantisce un’ottima flessibilità.
Bloccaggio idraulico, secondo come portata solamente a quello manuale, permette di cambiare gli utensili con discreta velocità unendo flessibilità e tonnellaggio. Non è disponibile con utensili di tipo Europeo.
Risparmio energetico, supporti e controllo dell’angolo
Sistemi di riduzione dei consumi, i vari tipi di supporti frontali e accompagnatori, e i sistemi di controllo dell’angolo.
EFFICIENZA ENERGETICA
Spegne il motore dopo un periodo di inattività.
Grazie al sistema ibrido, è possibile variare la velocità del motore in maniera continua, adattandola al ciclo di piega. I vantaggi sono consumi ridotti, meno stress dell’olio e della pompa, meno rumore, più velocità e più flessibilità.
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Integrazione con robot: automatizza la produzione per piegature di grandi volumi con alta precisione e efficienza
