Pressa Piegatrice Idraulica: Funzionamento e Applicazioni

Le presse piegatrici idrauliche sono macchine utilizzate nell’industria per piegare e formare materiali metallici come le lamiere secondo specifiche geometrie e angoli. Oggi parliamo di una macchina diffusissima nel mondo della lavorazione e deformazione della lamiera. La pressa piegatrice è un asset fondamentale per il settore della meccanica. Comprenderne caratteristiche, tipologie e vantaggi permette alle aziende di scegliere il modello più adatto alle proprie esigenze. La pressa piegatrice è una macchina industriale progettata per piegare lamiere metalliche con precisione e forza. Rappresenta uno degli strumenti più utilizzati nel settore della meccanica e della carpenteria metallica, grazie alla sua capacità di deformare il metallo senza comprometterne la struttura.

Componenti Principali

Cilindro idraulico: È il componente principale responsabile della generazione della forza.
Tavola inferiore (o incudine): È la superficie su cui viene posizionato il materiale da piegare.
Attrezzo superiore (o stampo inferiore): È il componente che si muove verso il materiale da lavorare per piegarlo.

Principio di Funzionamento

Il funzionamento di una pressa piegatrice si basa su un punzone che preme la lamiera contro una matrice, imprimendo una deformazione controllata. Il principio della pressa piegatrice si basa sul gioco tra punzone e matrice, due utensili mobili (disponibili in varie forme) che imprimono sul foglio di lamiera la piegatura desiderata. Controllato da un pannello di controllo CNC, il sistema idraulico spinge i due cilindri laterali verso il basso. Di conseguenza, la trave superiore dove è applicato il punzone, scende verso la matrice posizionata sul piano orizzontale fisso.

La piegatura è una tecnica di lavorazione di deformazione e formatura successiva alla sagomatura, tale lavorazione è eseguita industrialmente con macchine propriamente dette presse piegatrici. La piegatura è come una curvatura con raggio molto piccolo, non è mai superiore a 7-8 volte lo spessore della lamiera. I raggi minimi sono dunque in funzione dello spessore e del tipo di materiale da piegare. Le presse piegatrici vengono azionate da sistemi meccanici, mediante un sistema biella manovella o da sistemi idraulici, mediante pistoni idraulici, possono essere gestite manualmente o nelle versioni più moderni governate da computer (presse piegatrici a controllo numerico CNC).

In egual modo cosi’ come accade per le macchine per lo stampaggio, anche le presse piegatrici sono dotate da un punzone (chiamato anche coltello) montato sulla parte mobile della piegatrice, da una matrice e da un pistone premilamiera, proprio con le stesse funzioni e caratteristiche di uno stampo per pressa. Ogni pressa piegatrice è dotata di un punzone, situato sulla parte mobile della piegatrice, di una matrice e di un pistone premilamiera, proprio con le stesse funzioni e caratteristiche di uno stampo per pressa.

Tipologie di Piegatura

Piega in aria: il punzone spinge la lamiera in una matrice con cava a V dove l’ angolo di piega varia in base alla profondità raggiunta dal punzone. È una tecnica semplice indicata anche per spessori più consistenti.
Coniatura: al contrario della piega in aria, il punzone e la matrice entrano in contatto completamente. Il punzone, quindi, spinge la lamiera fino in fondo alla matrice provocando una piegatura precisa e senza possibilità di ritorno elastico.
Schiacciata: processo suddiviso in due parti, una pre-piega in aria a 26°-35° e, in seguito, una piegatura totale o parziale a seconda della forza applicata. Questo tipo di piega assicura una maggiore rigidità della lamiera e una finitura del bordo non tagliente.

Tipologie di Presse Piegatrici Idrauliche

Sul mercato esistono oggi numerose tipologie di presse piegatrici idrauliche disponibili appunto in diverse varianti e configurazioni, progettate per soddisfare le esigenze specifiche di diversi settori e applicazioni.

Pressa piegatrice idraulica a controllo numerico computerizzato (CNC): Le presse piegatrici CNC sono dotate di un sistema di controllo numerico computerizzato che consente di programmare con precisione i parametri di piegatura, come l’angolo, la velocità e la posizione degli attrezzi di piegatura.
Pressa piegatrice idraulica a sincronizzazione elettronica: Questo tipo di presse piegatrici utilizza un sistema di sincronizzazione elettronica per garantire una precisione estremamente elevata durante il processo di piegatura.
Pressa piegatrice idraulica a 4 assi (o più): Queste presse piegatrici sono dotate di sistemi di movimento a più assi che consentono di eseguire piegature complesse su pezzi tridimensionali.
Pressa piegatrice idraulica con controllo manuale: Questo tipo di presse piegatrici è controllato manualmente dall’operatore tramite pulsanti o leve.

Applicazioni Industriali

Le presse piegatrici idrauliche sono ampiamente utilizzate in vari settori, tra cui l’industria automobilistica, aerospaziale, navale, edilizia e nella produzione di elettrodomestici. Le presse per la lamiera vengono largamente impiegate nell’industria automobilistica e in quella della produzione di elettrodomestici.

Utensili e Standard

Esistono utensili superiori (punzoni o coltelli) e 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. L’altro standard (in realtà ne racchiude diversi) è quello che utilizza utensili generalmente più alti e, soprattutto, coassiali. 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.

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. 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.

Piegatrici meccaniche e idrauliche

Le presse piegatrici o pressopiegatrici o più comunemente piegatrici, sono macchine adibite alla piegatura di un materiale. Esistono diversi tipi di presse, a seconda del materiale che si intende lavorare, e che dunque variano per principio di funzionamento e per costruzione meccanica.

Le piegatrici meccaniche si suddividono a loro volta in presse a vite o presse eccentriche. In entrambi i casi richiedono un movimento estremamente rapido e da una grande forza di pressione. Sono dunque piuttosto rischiose da utilizzare perché, una volta avviato il ciclo di piega, non si ha modo di fermarle.

Le presse idrauliche sono attivate dall’azione di un liquido, generalmente sotto pressione. Esistono due tipi di presse idrauliche: a doppio montante e a collo di cigno, a seconda della direzione delle parti dedicate alla compressione e, di conseguenza, della loro struttura. Come suggerisce il nome stesso, queste presse sfruttano la grande forza dell’acqua ad alta pressione (fino a 1000 bar) per deformare la lamiera. Il motivo è semplice: si tratta di un modo efficiente ed economico per dare forma a metalli malleabili quali alluminio od ottone per ottenere pezzi leggeri, strutturalmente rigidi e robusti.

Vantaggi e Considerazioni

Il vantaggio principale delle presse piegatrici idrauliche è quello di offrire capacità di piegatura davvero ampie. D’altra parte, nonostante i maggiori costi di acquisto delle presse piegatrici elettriche, l’uso di servomotori al posto dei cilindri idraulici porta vantaggi in termini di produttività, energia, flessibilità e redditività.

La sicurezza dell’operatore addetto alla piegatura sulle presse piegatrici è spesso considerata dall’industria come un freno alla produttività. Le presse piegatrici idrauliche richiedono una manutenzione regolare, in particolare su componenti idraulici quali valvole, serbatoi, pompe, filtri e guarnizioni. Inoltre, la perdita di pressione nei cilindri provoca la perdita di olio, che si diffonde intorno alla macchina.

Processo di Piegatura e Materiali

La piegatura è un’operazione fondamentale che condiziona il flusso di lavoro all’interno di uno stabilimento che si occupa di lavorazione della lamiera. Quasi tutte le realtà che si occupano della lavorazione della lamiera usano presse piegatrici.

Il processo di piegatura è un tipo di alterazione plastica grazie alla quale si ottiene la deformazione della lamiera. In relazione all’angolo di raccordo, le piegature che si possono realizzare da dei semilavorati piani sono a U e V. Per la piegatura di lamiere in acciaio industriale occorre una pressa piegatrice dotata di caratteristiche particolari e specifiche.

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