TruBend 5000 e 7000 | Produttività e velocità di piega al top
Alessandro Ariu
7 Febbraio 2025
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La piegatura è una lavorazione che prevede la deformazione permanente della lamiera mediante un’azione di flessione.
Questa tecnica ruota attorno a un concetto estremamente semplice: l’avvicinamento controllato di un punzone a una matrice che provoca, così, la deformazione del metallo.
A tal proposito, non tutti i materiali sono indicati: devono essere adatti alle deformazioni a freddo mantenendo inalterate le proprietà meccaniche specifiche.
Nel modello semplificativo che intende spiegare in termini matematici la flessione dei metalli, si pone che esista una zona sottoposta a trazione nella fascia esterna e una zona di compressione nella fascia interna.
Ovviamente più le fibre sono periferiche e vicine allo spessore, più sono sollecitate a tensioni di trazione e compressione.
Più ci si addentra nello spessore del materiale e più le tensioni opposte caleranno, fino ad annullarsi in una zona ben specifica chiamata “fibra neutra” o “asse neutro“.
È chiaro che più un materiale è resistente, più la curvatura, chiamata raggio interno, risulterà ampia e di conseguenza anche il ritorno elastico.
Il ritorno elastico è un problema dalla gestione impegnativa soprattutto per chi produce macchine e controlli numerici, in quanto devono essere il più possibile in grado di prevedere il comportamento del materiale durante la sua deformazione.
Il piegatore, invece, applicherà di prassi quella che si chiama “overbending“, ossia la tecnica che prevede il raggiungimento di un angolo più acuto del necessario per ottenere il valore desiderato finale.
La differenza tra i due angoli sarà proprio l’entità del ritorno elastico misurata in gradi.
Le presse piegatrici (dette anche pressopiegatrici o più comunemente piegatrici) sono le macchine adibite alla piegatura della lamiera e hanno subito una significativa evoluzione nel tempo. Nonostante il concetto di avvicinare un punzone a una matrice non sia pressoché mutato negli anni, i loro principi di funzionamento hanno subito cambiamenti piuttosto marcati. Di seguito, per approfondire la conoscenza di questa tipologia di macchine, ne vedremo un rapido elenco.
Le presse meccaniche sono caratterizzate da un movimento estremamente rapido e da una grande forza di pressione. Caratteristica fondamentale (che ne rendeva anche pericoloso l’utilizzo) è il fatto che una volta azionate per un ciclo di piega non si ha modo di fermarle, fatto, questo, che costringeva a una grandissima attenzione gli operatori nell’installazione degli utensili corretti e nella giusta individuazione del fine corsa.
Ad oggi sono macchine considerate fuori legge da un punto di vista di sicurezza e, quindi, non possono essere utilizzate dagli addetti.
Sono macchine solitamente compatte e basse. La loro caratteristica più evidente è quella di possedere un movimento contrario a tutte le altre presse: se di solito è la parte superiore (detta traversa) che scende, in questo caso è il banco che sale. Il movimento è ottenuto mediante la spinta di un unico cilindro centrale. Semplici e molto affidabili, hanno praticamente fatto la storia della presso-piegatura italiana e non solo. Ad oggi non rispondono più alle normative di sicurezza in quanto non presentano il punto di cambio velocità e, normalmente, le fotocellule protettive. Tuttavia, se aggiornate con l’installazione di specifici kit di sicurezza, possono essere ancora utilizzate. Ciò spiega la loro attuale diffusione.
Sono le antesignane delle pressepiegatrici sincronizzate a cui assomigliano molto nell’aspetto. Il movimento è demandato alla traversa che scende mediante una coppia di pistoni idraulici. Gli assi di movimento sono limitati, tre al massimo e sono:
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.
È il tipo di macchina moderna oggi più diffusa. Prevede il movimento della traversa superiore mediante due cilindri idraulici indipendenti e regolati da apposite valvole proporzionali. Con il tempo si è assistito a tecnologie ancora più versatili, precise e parche nei consumi come, ad esempio, quelle delle presse idrauliche ibride sincronizzate.
Rappresentano l’ultima evoluzione delle piegatrici, assieme alle elettriche.
Come indica il nome, prevedono che il movimento della traversa sia azionato elettricamente attraverso diversi sistemi come ad esempio viti a ricircolo in luogo dei cilindri idraulici oppure cinghie. Le caratteristiche principali sono la velocità, il basso consumo e la precisione.
Le pressopiegatrici ibride utilizzano un sistema idraulico per la piegatura e motori elettrici per il movimento di avanzamento. Questa dualità permette di attivare i motori elettrici solo quando necessario, riducendo il consumo di energia e consentendo una regolazione più precisa della velocità e della forza applicata.
Sono dotate di sistemi di monitoraggio in tempo reale che consentono agli operatori di avere un controllo dettagliato sul processo di piegatura, migliorando la qualità del prodotto finale. Tra i vantaggi principali: efficienza energetica, elevata precisione, ridotta manutenzione e ampia versatilità nella gestione di diversi materiali e spessori. Tra gli svantaggi: costi mediamente superiori rispetto a una pressa idraulica e difficoltà di utilizzo nella gestione di carichi particolarmente elevati come nella carpenteria pesante.
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.
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.
Tale sistema può essere molto differente tra macchina e macchina, soprattutto per le varie filosofie costruttive ed esperienze pregresse dei produttori.
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.
Gli assi (nella nomenclatura) sono piuttosto uniformati tra i costruttori di macchine e sono:
Le variabili sono molteplici: ad esempio, è possibile trovare riscontri indipendenti in x per pieghe coniche o profili irregolari (avremo un x1 e un x2) e assi z motorizzati (con z1 e z2) o manuali tramite registri folli.
Nella piegatura a tre punti, quella propria delle presse piegatrici, si assiste all’utilizzo di due gruppi di utensili:
Essi rappresentano i dispositivi direttamente a contatto con la lamiera da deformare. Il punzone, semplificando, è come una lama che costringe il materiale ad affondare all’interno di un parallelepipedo dotato di una scanalatura a V fino ad una quota precisa. Le sagome e le lunghezze degli utensili possono essere estremamente variabili tra di esse è quindi molto importante essere in grado di riconoscere quali sono i corretti punzoni e le relative matrici da installare sulla macchina per effettuare una specifica lavorazione. Soffermandosi sugli utensili standard, si può assolutamente affermare che la larghezza della matrice rappresenta la prima variabile sugli sviluppi: una matrice con una larghezza V minore, genera un raggio di piegatura più piccolo e, di conseguenza, le dimensioni del pezzo piano dovranno essere maggiori. È estremamente importante che l’ufficio tecnico conosca quali utensili sono necessari a una determinata lavorazione e quali sono effettivamente presenti in officina.
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 leggere 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.
Gli aspetti da considerare quando si deve pianificare una lavorazione di piegatura sono molteplici e si possono riassumere brevemente in:
