L’anisotropia nella piegatura della lamiera

Come risolvere un problema ostico, come l’anisotropia, in piegatura e abbattere al massimo gli errori in fase di progettazione.

La presenza di “grandi deformazioni in piccole aree” fa emergere una serie di problematiche che non vengono affatto evidenziate nei passaggi precedenti della filiera semplicemente perché non esistono!

Una delle più fastidiose è senza ombra di dubbio la cosiddetta “anisotropia“, detta anche il “senso di laminazione“.

L’anisotropia, per inciso, è una parola che indica la cattiva omogeneità di caratteristiche meccaniche di un materiale che, di conseguenza, si comporterà diversamente in base al senso in cui lo si vorrà lavorare.

Anche un piegatore poco esperto nota subito che in una serie più o meno numerosa di articoli è molto probabile che vi siano differenze di angolo tra un pezzo e l’altro. Perché avviene questo?

A ogni resistenza la sua curva

Per comprendere a fondo il problema è necessario prima fare un passo “a lato”. A parità di spessore e utensili adottati, ma cambiando il materiale, la curva di deformazione (semplificando chiamata “raggio interno”) può risultare molto differente.

Generalmente più il materiale è resistente (a trazione) più il raggio si fa ampio.

Come mai?

È tutta colpa di quel fenomeno chiamato “incrudimento“, ossia la tendenza di un materiale ad aumentare la propria resistenza a fronte di una deformazione plastica.

In pratica, è come se un materiale (ad esempio, acciaio al carbonio) si opponesse alla deformazione; ad esempio, un allungamento, reagendo con un aumento di resistenza.

Se analizziamo fase per fase ciò che succede durante una piegatura, potremmo scorgere alcune fasi simili a queste:

1. Il punzone tocca la lamiera;
2. Una piccola striscia di materiale inizia a deformarsi;
3. Si innesca il suddetto incrudimento che aumenta in questo modo la resistenza della zona appena deformata;
4. La deformazione a questo punto viene demandata alle fibre periferiche a destra e a sinistra;
5. Le stesse fibre si deformeranno e aumenteranno di resistenza, incrudendosi, “chiamando in causa” le fibre confinanti e così via;
6. Al termine della discesa del punzone la deformazione sarà distribuita in una zona più o meno ampia in base all’entità dell’incrudimento, direttamente proporzionale (in linea di massima) alla resistenza del materiale.