Piega Ferro Idraulica: Funzionamento e Applicazioni

La piegaferro idraulica è uno strumento indispensabile in molte officine e contesti di ingegneria meccanica. Questi dispositivi sono progettati per piegare, raddrizzare e curvare metalli di vario tipo, oltre ad essere utilizzati per l'estrazione di cuscinetti in autoveicoli, motoveicoli e altre attrezzature.

Funzionamento di una Pressa Idraulica

Una pressa idraulica, come la SOGI P4-M, è ideale per pressare e piegare metalli o montare ingranaggi, rondelle e boccole filettate. Costruita in acciaio e verniciata a polvere per resistere a lungo nel tempo, questa pressa idraulica ha una pressione massima di 4 tonnellate di cui la potenza è progressiva. Di facile utilizzo, può compiere ampie lavorazioni meccaniche ed è accessoriata di prolunghe del cilindro.

Costruire una Piegatrice di Lamiere Fai da Te

Un eccellente progetto di autocostruzione è la realizzazione di una piegatrice di lamiere fai da te, utile per chi lavora il ferro e si occupa di meccanica. Il cuore di questa macchina è un martinetto recuperato da un carrello sollevatore da officina, da cui sono stati recuperati anche i fianchetti con ruote pivotanti e ruote fisse con relativi perni. Le molle possono essere recuperate da una lavatrice dismessa.

Questa piegatrice di lamiere fai da te deve possedere alcuni requisiti fondamentali:

Solidità e rigidità: La struttura deve essere robusta per garantire precisione e sicurezza.
Potenza e precisione: Sia nei movimenti che nei parallelismi e simmetricità delle parti attive.
Versatilità: Deve accettare pezzi di misure variabili ed essere regolabile.

Per ampliare la versatilità, si possono aggiungere due lame (superiore e inferiore) per piegare a 90° piccoli pezzi.

Materiali Riciclati

Per realizzare la piegatrice di lamiere fai da te, si può smontare un carrello sollevatore da officina per utilizzare il suo martinetto a leva, sufficientemente potente, e i suoi fianchi con distanziali e ruote, sia le fisse sia le pivotanti.

Il carrello elevatore sacrificato per realizzare la pressa va smontato nelle sue parti vitali, prima di tutto la pompa idraulica con il pistone di espansione e il leveraggio di azionamento; questi pezzi restano uniti e integri. Seguono i due fianchi, che vanno separati, lasciando fissata soltanto la rotella pivotante.

Costruzione del Sostegno Principale

I due montanti di sostegno hanno sezione Ø 40×3 mm; a un’estremità vengono saldati alla traversa superiore, un pezzo di tubo a sezione quadra 40x40x3 mm, in questo caso lungo 333 mm. Sotto la traversa superiore, viene saldato come rinforzo un pezzo di piatto spesso 8 mm, largo 40 mm, che occupa tutto lo spazio fra i due montanti.

Questa saldatura viene fatta posizionando il pezzo con i montanti all’insù, per lavorare più comodamente. Lungo i due montati si pratica una serie di fori di Ø 12 mm che, a coppie, devono risultare a identica distanza dalla base d’appoggio; tutti devono avere un orientamento di 90° rispetto la traversa al top della struttura. All’estremità in basso, due coppie di fori in linea con la traversa superiore, 2 di Ø 8 mm e 2 di Ø 12 mm. Infine si colora il pezzo, perché non si deve fare altro se non assemblarlo con altri pezzi, ma soltanto con viti, dadi e rondelle.

Realizzazione dell'Elemento Fisso

L’elemento fisso della piegatrice lamiere fai da te è costituito da 2 pezzi di profilato angolare con sezione 50x50x6 mm, saldati con l’interposizione di due segmenti di tubo a sezione quadra da 40x40x3 mm. È strettamente necessario che un lato, che poi sarà quello superiore, presenti tutti gli elementi uniti perfettamente in linea, così da risultare piatto.

Le saldature vanno smerigliate spianandole a dovere. Alle estremità, le ali dei profilati angolari vengono forate (Ø 12 mm) per potervi inserire di misura uno spezzone di tondino di ferro lungo 150 mm. I fori devono risultare alla medesima altezza, rispetto alla superficie superiore del pezzo. Un piccolo foro sull’angolo del profilato e uno a un’estremità del tondino, permettono di agganciare quest’ultimo alla macchina mediante una catenella.

Costruzione del Reggimartinetto

Alle estremità di un pezzo di tubolare quadro 40x40x3 mm si saldano dei pezzi di piatto 40×3 mm. Si saldano 4 robusti anelli lunghi 32 mm, sezione 5 mm, a due pezzi di piatto 40×8 mm. Gli anelli devono essere messi in posizione corrispondente per l’aggancio di 2 molle da lavatrice. Uno dei due pezzi di piatto si salda sopra al reggimartinetto, rendendolo molto robusto e rigido. L’altro si salda sotto la traversa superiore.

Dopo aver saldato la base del martinetto al centro della piastra, si procede con la smaltatura dei pezzi. Si prova il funzionamento della pressa prima di verniciare il tutto.

Creazione del Basamento Semovente

I distanziali dei fianchi, recuperati dal carrello elevatore, vanno divisi a metà. A coppie, tenendo insieme quelli uguali, si saldano all’estremità di due bacchette di tondino di diametro 14 mm. Una bacchetta, così preparata, serve per montare le ruote con distanziale rondelle e dadi. I due fianchi del carrello elevatore sono distanziati dalle bacchette di tondino e danno stabilità alla piegatrice lamiere fai da te.

Azionamento della Pressa

Togliendo i perni che fissano la piastra inferiore, se ne cambia la posizione lungo i montanti; si regola così l’altezza di lavoro della pressa, facendo spazio all’inserimento di oggetti dagli ingombri molto differenti. Il martinetto si aziona con la leva che faceva parte del carrello sollevatore. La leva trova posto di lato al montante destro.

La leva di azionamento del martinetto è un tubo tondo di ferro e si presta al fissaggio rapido al montante usando una semplice molletta appendiscopa. La molletta è metallica e la si fissa con 2 rivetti.

Realizzazione degli Aggiuntivi per Piegare

Una barra di quadrello 16×16 mm saldata su un pezzo a T forma la lama superiore. Importante è mantenere la diagonale del quadrello in linea con l’asse del T. Per la lama inferiore si usano 3 pezzi di profilato angolare 30x30x4 mm saldati insieme; 2 uguali, più corti, fanno da base al terzo che deve risultare rivolto all’insù.

Processo di Piegatura

Si colloca il pezzo da lavorare fra le lame portate leggermente in battuta sullo stesso, in modo da poterlo posizionare con precisione e ottenere la piega proprio dove si vuole. La piegaferri manuale SOGI PIEG-70 dotata di matrici intercambiabili per varie applicazioni è l'ideale per curvare metallo piatto, tondo, quadrato ed angolare sia a freddo che a caldo dal funzionamento facile e preciso grazie ad un ampio basamento che ne garantisce un utilizzo sicuro ed affidabile.

La curvatrice ha un'angolo graduato dove è possibile curvare il metallo superiore ai 120°, di cui con fermo removibile per piegare alla graduazione desiderata dall'utente ed un fermo di battuta per il pezzo desiderato per l'impiego. Sicuramente da consigliare.

Metodi di Piegatura

Piegatura libera: La lamiera è posizionata su una matrice e piegata mediante l’azione di un punzone cuneiforme.
Piegatura a V: Il pezzo è alloggiato su una matrice a forma di U o V.
Curvatura a U: Simile alla curvatura a V ma produce una curva a U.
Piegatura dal basso: Comprime la lamiera sul fondo dello stampo.
Piegatura ad aria: La lamiera è pressata tra un punzone superiore e una matrice inferiore a V.
Coniatura: Un punzone preme completamente la lamiera fino al fondo cavo della matrice inferiore.
Appiattimento: Pre-piega seguita da una schiacciatura completa o parziale della lamiera.
Piegatura a rulli: Utilizza tre serie di rulli per creare curve e piegature.
Piegatura dei bordi: Utilizza uno stampo a strisciamento e un punzone.
Piegatura rotativa: Permette di ottenere pieghe angolari senza lasciare segni.

Ogni metodo ha vantaggi e svantaggi unici, e la scelta dipende dalle esigenze del progetto e dalla precisione richiesta.

Componenti di una Pressa Piegatrice

Traversa (o Pestone): Componente mobile su cui sono installati i punzoni.
Banco: Parte fissa dove vengono montate le matrici.
Spalle: Piastre laterali che delimitano la larghezza della macchina.
Controllo Numerico (CNC): Permette la programmazione diretta o off-line.
Registro Posteriore: Regola la lunghezza di piegatura.

Tipi di Presse Piegatrici

Presse Meccaniche: Rapide ma pericolose.
Piegatrici Idrauliche Tipo “RG”: Compatte e con movimento opposto.
Presse Idrauliche a Barra di Torsione: Precursori delle presse sincronizzate.
Presse Idrauliche Sincronizzate: Moderne e con controllo indipendente dei cilindri.
Pressopiegatrici Elettriche: Ultima evoluzione tecnologica con azionamento elettrico.

Vantaggi della Piegatura rispetto alla Saldatura

Estetica migliorata.
Facilità di verniciatura.
Riduzione degli errori.
Riduzione del numero di pezzi.
Miglioramento dell’irrigidimento della struttura.
Spessore uniforme delle pareti.

Considerazioni di Progettazione

Distanza tra le scanalature e i fori.
Raggio di curvatura.
Evitare curve successive vicine.
Distanze tra linguette e tacche.
Tagli in rilievo per prevenire rigonfiamenti.
Combinazione con altre operazioni (coniatura, imbutitura).
Orientamento rispetto alla direzione di laminazione.
Consultazione di tabelle di riferimento.
Considerazioni di sicurezza.
Studio di fattibilità.
Progettazione dettagliata.

Concetti Chiave nella Piegatura della Lamiera

Ritorno Elastico: Tendenza del materiale a tornare parzialmente alla forma originale.
Tolleranza di Piegatura: Variazione consentita rispetto alle dimensioni specificate.
Coefficiente di Piegatura (Fattore K): Relazione tra compressione e tensione durante la piegatura.
Tonnellaggio: Forza necessaria per eseguire la piegatura.
Raggio Interno: Curvatura interna che si forma durante la piegatura.
Bordo Minimo: Distanza tra il bordo piegato e il punto di piegatura.

Utensili Superiori e Inferiori

UTENSILI SUPERIORI: punzoni o coltelli.
UTENSILI INFERIORI: matrici, cave o raramente prismi.

Lo standard più diffuso è quello chiamato “europeo” con gli intermediari Promecam (dall’azienda francese, ormai chiusa, che per prima li produsse e li diffuse), in tutte le sue derivazioni e miglioramenti. Esistono intermediari Promecam con bloccaggio manuale, pneumatico, idraulico, attacco rapido, ecc. Questi intermediari fanno da “cuscinetto” tra gli utensili e il pestone e solitamente sono dotati di un cuneo posteriore con il quale se ne regola l’altezza, correggendo di fatto la chiusura degli angoli. Hanno spesso delle placchette che possono essere smontate per consentire l’installazione di utensili rovesci, se ve ne fosse bisogno.

L’altro standard (in realtà ne racchiude diversi) è quello che utilizza utensili generalmente più alti e, soprattutto, coassiali. La differenza ulteriore che si nota è l’assenza di intermediari tra utensili e pestone: i punzoni vengono fissati direttamente alla traversa mediante diversi tipi di attacco. Un modello molto diffuso è l’attacco Wila, chiamato da alcuni “standard americano”.

Indipendentemente dallo standard, la scelta degli utensili è un’azione da compiere con cura e valutando molteplici aspetti quali tipo di materiale, spessore, piega da ottenere e ingombri del pezzo. I punzoni, ad esempio, presentano una forma ben specifica che ne rivela, già a prima vista, lo scopo per cui sono stati realizzati. Un punzone avente un grande incavo, chiamato in gergo “collo di cigno”, è sicuramente stato realizzato per poter ottenere pezzi a C profonda, con doppie pieghe che altrimenti genererebbero collisioni. Come si può ben notare, è presente un reticolato che serve ad indicare gli ingombri raggiungibili con quel punzone specifico su un pezzo da piegare.

Il risultato che si ottiene è da considerarsi puramente indicativo, in quanto possono esserci condizioni in cui è necessario scegliere una matrice con una larghezza di V minore (ad esempio, in presenza di bordi minimi ridotti o di fori vicino alla linea di piegatura). Un esempio pratico: in presenza di uno spessore di 3 mm di S235 (acciaio al carbonio da carpenteria tra i più utilizzati) è consigliata una matrice da V= 25. s*8 in questo caso risulta 24, ma 25 è la misura commerciale più vicina. Nulla vieta, ovviamente, di utilizzare una matrice con V=20; è però sconsigliato scendere ancora a valori, ad esempio, di V= 16. Ciò comporta una difficile standardizzazione delle lavorazioni.

C’è anche da considerare che le misure del pezzo finito variano al variare della larghezza V della matrice, in virtù del fatto che minore è tale larghezza, più piccolo è il raggio interno naturalmente scaturito sul pezzo. Per l’acciaio inossidabile Aisi 304 tale valore va moltiplicato per 1,4.

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