Le 4 caratteristiche della lamiera che tu e la tua pressa dovete conoscere - Gasparini Industries srl
1. Le 4 caratteristiche della
lamiera che tu e la tua pressa
DOVETE conoscere
Scopriamo perché non è possibile affidarsi
alle previsioni
2. Uno dei fenomeni inevitabili nelle
presse piegatrici è
la deformazione della struttura.
Stiamo piegando l'acciaio con
dell'altro acciaio, che per ragioni
fisiche avrà una deflessione. In
particolare la traversa superiore
tenderà ad incurvarsi al centro. Il
punzone in quel punto si troverà più
distante dalla matrice e l'angolo
ottenuto sarà maggiore. Il risultato è
che il profilo sarà più chiuso alle
estremità e più largo in centro, e
assomiglierà allo scafo di una barca.
Vedremo come una differenza
anche minima può rendere la
piegatura un processo pieno di
insidie.
3. Questo fenomeno di
deflessione è compensato con
la bombatura: il banco
viene incurvato verso l'alto per
mantenere la matrice a una
distanza costante dalla traversa.
Esistono due tipi di bombatura:
la prima utilizza un sistema
di cunei per
sollevare meccanicamente la
matrice; la seconda sfrutta dei
cilindri idraulici a corsa corta
posti nella traversa inferiore.
4. Ma di quanto compensare? La maggior parte dei costruttori di pressopiegatrici si affida a
delle tabelle, compilate conoscendo la struttura della pressa e le caratteristiche del
materiale dichiarate dalla fonderia. Tutto corretto, in teoria. In pratica, non
funziona perché il comportamento della lamiera non è prevedibile. Ha una propria
variabilità che dipende da una serie di fattori. Conoscerli e possibilmente compensarli è
indispensabile per non sprecare tempo e materiale in test e campioni, soprattutto oggi
dove i quantitativi sono frammentari: ottenere il risultato giusto al primo tentativo diventa
fondamentale.
5. 1. Non tutti gli acciai sono creati uguali
Cosa si intende con acciaio S275? La lamiera è solitamente classificata secondo la sua
tensione di snervamento in MPa. Questo valore è molto variabile, e dipende dalle
impurità nella colata e dalle imperfezioni nelle tecniche produttive. Per evitare il pericolo
di costruire strutture fragili, la normativa UNI EN 10027-1 prevede che quello indicato sia
il valore minimo.
Sotto l'etichetta S275 potrà rientrare qualsiasi acciaio con tensione di snervamento non
inferiore a 275 MPa (e non superiore a 355 MPa, dove inizia la classe S355). Il risultato è
che anche un 320 MPa verrà venduto come S275, nonostante sia il 16% più resistente.
6. Questa maggiore resistenza del materiale richiede alla pressa uno sforzo più elevato, che
produrrà inevitabilmente una deformazione della traversa superiore. Per esempio,
passando da un acciaio da 275 MPa a uno da 320 MPa avremo una differenza di 0,05 mm
in altezza. Potrà sembrare un valore trascurabile, ma per ottenere un errore di 1° su 90°
basta davvero poco:
In altre parole, uno spessore inferiore a quello di un foglio di carta (che misura circa 0,1
mm) provoca già differenze molto evidenti. Teniamo a mente che cave strette come
queste sono usate per piegare lamiere sottili in applicazioni che richiedono solitamente
qualità molto elevata.
Apertura cava Profondità per Δ=1°
6 mm 0,04 mm
10 mm 0,05 mm
12 mm 0,07 mm
7. 2. Non tutte le lamiere escono col buco
I dati di targa dell'acciaio che acquistiamo, attendibili o meno, perdono completamente di
significato quando modifichiamo la lamiera. I fori cambiano la resistenza alla
deformazione lungo la linea di piega, sia nel caso di taglio termico che per asportazione di
truciolo.
Se poi nello stesso pezzo abbiamo alcune pieghe su parti piene e altre che cadono sulle
parti vuote, è impossibile fare pronostici. Le punzonature inoltre introducono
anche tensioni interne che rendono ancora più difficile gestire la bombatura pensata
come quota fissa di deformazione.
8. 3. Le condizioni contano
L'acciaio è un materiale vivo. La direzione di laminazione crea delle fibre nella struttura,
perciò piegare una lamiera in parallelo o perpendicolare a questa direzione avrà
effetti diversi sia nella forza di piega che nel ritorno elastico.
Una lastra appena decapata ha una resistenza più alta rispetto a una che ha subito
un invecchiamento e una ossidazione superficiale, anche dopo poche settimane.
Oltretutto, non è la stessa cosa piegare un acciaio rovente o uno esposto al gelo
invernale: la temperatura influisce nelle condizioni di lavorazione e porta a risultati
diversi
9. Anche le stesse caratteristiche dimensionali sono estremamente variabili,
soprattutto per quanto riguarda lo spessore. A tale proposito, la normativa EN
10051:1991+A1:1997 divide la lamiera in varie classi. Prendiamo ad esempio
l'acciaio tra i 260 e i 340 MPa, negli spessori fino a 2 mm, e con larghezze tra
1201 e 1500 mm:
Categoria A1 A B C D
Tolleranza
(mm)
± 0,14 mm ± 0,19 mm ± 0,22 mm ± 0,25 mm ± 0,27 mm
In sostanza, una lastra da 2 mm nominali può avere uno spessore variabile del 14% nel
caso migliore, e del 31% nel caso peggiore.
10. 4. Chi di taglio ferisce, di taglio perisce.
Mentre la cesoiatura modifica le fibre della lamiera, il taglio al plasma, al laser o
l'ossitaglio generano uno shock termico localizzato sui bordi del foglio e sul perimetro dei
fori, che non può essere ignorato.
Per questi motivi, una buona pressa piegatrice non può e non deve basarsi su nessun tipo
di banca dati, e non può fare affidamento su nessun software di calcolo o previsione. Non
esiste algoritmo in grado di prevedere il comportamento della lamiera. Pensare che
l'acciaio si comporti come un materiale perfetto e immutabile è un sogno che porta
presto a un brusco risveglio.
Se la piegatura non è perfetta, le saldature sono più difficili, la verniciatura si complica e
il montaggio diventa più difficile, specialmente in caso di assemblaggi con tolleranze
molto strette. Aumentano anche gli sprechi di materiale e le ore di lavoro necessarie.
11. Questi 4 fattori possono ridurre i margini di un'azienda, se vengono ignorati invece
che affrontati. Il piegatore e la pressa devono conoscere a fondo il materiale, saper
reagire ai cambiamenti ed adattarsi per garantire sempre il risultato ottimale.
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