Presse Idrauliche Oleodinamiche: Funzionamento e Applicazioni

Le presse oleodinamiche sono macchine molto importanti, che trovano applicazione in diversi settori industriali. In questo articolo vogliamo spiegarvi come funzionano e a cosa servono.

Cenni Storici

L'invenzione della pressa idraulica si deve all'ingegno dell'inventore britannico Joseph Bramah, che la brevettò nel 1795 affermandosi come pioniere nello sviluppo dell'ingegneria idraulica. Conosciuta infatti ancora oggi anche come Pressa Bramah, questa macchina utensile basa il proprio funzionamento sulla Legge di Pascal, secondo la quale la pressione che si esercita su un fluido all'interno di un recipiente viene trasmessa attraverso il fluido stesso sulle pareti del recipiente che lo contiene.

Funzionamento Basato sulla Pressione di un Liquido

Rispetto alle omologhe meccaniche, nelle presse oleodinamiche o nelle presse idrauliche il movimento è prodotto da un fluido (olio) che la pompa idraulica invia sotto pressione al pistone. Il macchinario è progettato con una struttura apribile dalla quale viene inserito il materiale da comprimere. Attraverso determinati cinematismi, la pressa idraulica produce il moto alternativo di una slitta. Questa, scorrendo, esercita sul materiale da lavorare una forza (massima e costante lungo tutta la corsa dell'organo mobile) pari alla potenza della macchina.

La struttura del macchinario si riassume a grandi linee in un serbatoio di olio idraulico, una pompa e un motore, generalmente elettrico, completati da una valvola a due vie, un pistone idrodinamico, un fascio tubiero ad alta pressione e una struttura in grado di sostenere e contenere il materiale da pressare.

Settori di Applicazione delle Presse Idrauliche

La pressa idraulica trova oggi numerose applicazioni in campo industriale, prima fra tutte la lavorazione a freddo della lamiera, e in genere in tutte quelle circostanze produttive che richiedono l'impiego di forze rilevanti. Il range di pressione generata può andare infatti dai pochi chilogrammi a diverse centinaia di tonnellate, parametri che la rendono vincente soprattutto nell'industria aeronautica e di precisione, e nella lavorazione di rubinetterie, branca quest'ultima in cui speciali presse idrauliche appositamente progettate lavorano "a caldo" con temperature sull'ordine dei 700 gradi.

L'ampia gamma di modelli oggi disponibili sul mercato consente un utilizzo delle presse oleodinamiche in svariate lavorazioni, tra cui l'imbutitura semplice, le reimbutitura, la tranciatura, la punzonatura, la coniatura, la bugnatura, la piegatura, l'assemblaggio.

Componenti Essenziali di un Kit per Pressa Idraulica

Un kit completo per pressa idraulica dovrebbe includere i seguenti componenti:

Pressa idraulica: La struttura principale, disponibile in diverse dimensioni e capacità di carico (espressa in tonnellate).
Pompa idraulica: Il cuore del sistema, responsabile della generazione della pressione idraulica. Può essere manuale, pneumatica o elettrica.
Cilindro idraulico (martinetto): Trasforma la pressione idraulica in forza lineare, spingendo o tirando il pistone.
Manometro: Indica la pressione esercitata dal sistema idraulico, permettendo di controllare la forza applicata.
Tubi e raccordi idraulici: Collegano la pompa al cilindro e trasportano il fluido idraulico.
Piastre di pressione: Superfici di appoggio per il materiale da lavorare, spesso regolabili in altezza.
Punzoni e matrici: Utensili specifici per eseguire operazioni di punzonatura, piegatura o formatura.
Set di adattatori e accessori: Per ampliare le possibilità di utilizzo della pressa.
Olio idraulico: Il fluido di lavoro che trasmette la pressione.

Tipi di Pompe Idrauliche

La scelta della pompa idraulica è fondamentale per il corretto funzionamento della pressa. Esistono principalmente tre tipi:

Pompa manuale: Azionata manualmente tramite una leva. È la soluzione più economica e adatta per lavori occasionali o che richiedono un controllo preciso della forza.
Pompa pneumatica: Utilizza l'aria compressa per generare la pressione idraulica. È più veloce e meno faticosa rispetto alla pompa manuale, ma richiede un compressore d'aria.
Pompa elettrica: Azionata da un motore elettrico. È la soluzione più potente e adatta per lavori intensivi o che richiedono una forza elevata.

Capacità di Carico della Pressa Idraulica

La capacità di carico della pressa idraulica, espressa in tonnellate (T), indica la forza massima che la pressa può esercitare. È fondamentale scegliere una pressa con una capacità di carico adeguata al tipo di lavoro che si intende svolgere. Sottodimensionare la pressa può comprometterne la sicurezza e l'efficacia, mentre sovradimensionarla può risultare uno spreco di risorse.

Per determinare la capacità di carico necessaria, è necessario considerare:

Il tipo di materiale da lavorare: Materiali più resistenti richiedono una forza maggiore.
Lo spessore del materiale: Materiali più spessi richiedono una forza maggiore.
Il tipo di operazione da eseguire: Operazioni di piegatura o formatura complesse richiedono una forza maggiore rispetto a semplici operazioni di compressione.

Sicurezza

Dal punto di vista della sicurezza, il macchinario è protetto e messo in sicurezza grazie alla presenza di una valvola di blocco che si apre in caso di pressione eccessiva, di una valvola parzializzatrice del flusso e di limitatori di pressione.

La pressa deve essere dotata dei seguenti dispositivi di sicurezza: (Allegato V parte II punto 5.6 del D.lgs.

La pressa deve essere dotata di un dispositivo di comando a due pulsanti, ad uomo presente e contemporanei, in modo che la pressione o il rilascio di un solo pulsante impedisca il funzionamento della macchina (Allegato V parte II punto 5.6. del D.lgs.
Divieto di operare in più di una persona qualora la pressa venga usata con il comando a due pulsanti.
Accertarsi della presenza del dispositivo contro il riavviamento del motore in seguito ad interruzione improvvisa dell'alimentazione elettrica (Allegato V, Parte I, Punto 2 del D.lgs.
Non effettuare interventi con organi in movimento prima che sia disattivata (Allegato V parte II punto 11 del D.lgs.
Utilizzare sempre i dispositivi di protezione individuali previsti (Art. 75-78 del D.lgs.
Verificare l'uso costante dei DPI da parte di tutto il personale operante (Art. 77 del D.lgs.

Manutenzione della Pressa Idraulica

Ecco alcuni consigli:

Controllo del livello dell'olio idraulico: Controllare regolarmente il livello dell'olio idraulico e rabboccare se necessario. Utilizzare solo l'olio raccomandato dal produttore.
Lubrificazione delle parti mobili: Lubrificare regolarmente le parti mobili della pressa, come il pistone e le guide.
Pulizia: Pulire regolarmente la pressa per rimuovere sporco, polvere e residui di lavorazione.
Controllo dei tubi e raccordi: Controllare regolarmente i tubi e i raccordi idraulici per individuare eventuali perdite o danni.
Sostituzione delle parti usurate: Sostituire le parti usurate, come le guarnizioni e le valvole, non appena si notano segni di deterioramento.
Conservazione: Quando non viene utilizzata, conservare la pressa in un luogo asciutto e protetto dalla polvere.

Presse Idrauliche HYDAC: Sostenibilità, Sicurezza e Digitalizzazione

HYDAC è un partner affidabile che ti aiuta a superare le sfide nella tecnologia di stampaggio e formatura in tutto il mondo. Nelle presse idrauliche (macchine per la formatura dipendenti dalla forza), la necessaria forza della corsa della pressa può essere impostata regolando l'alimentazione di olio al cilindro di compressione. Il vantaggio di questo tipo di pressa è la forza di pressata nominale variabile a cui si contrappone il fatto che spesso non sono adeguatamente sostenibili.

HYDAC risolve questo problema ad esempio ottimizzando i requisiti dello spazio d'installazione o aumentando l'efficienza energetica del concetto di azionamento. HYDAC offre anche soluzioni per tutte le altre macchine per la formatura, ad es. freni della pressa e curvatubi, piegatura lamiera, curvatura filo e macchine trafilatrici. Anche qui abbiamo un'ampia gamma di approcci all'ottimizzazione per aumentare la sostenibilità e la digitalizzazione.

Sostenibilità e Configurazione del Sistema

Le presse con un ingombro ridotto presentano dei vantaggio oltreché per i costi di trasporto ridotti, anche da un punto di vista ecologico. Con i componenti, sistemi e servizi HYDAC offriamo soluzioni di prodotto complete con più efficienza energetica e conservazione delle risorse nella tecnica di stampaggio e di formatura.

Il sistema OxiStop utilizza una membrana innovativa per prevenire il contatto diretto con l'aria dell'ambiente e include un'unità di degasaggio e di eliminazione acqua integrata ad azionamento idraulico. Ciò significa che il serbatoio può essere progettato per il volume operativo differenziale effettivamente necessario, riducendo le sue dimensioni. Con la tecnologia di filtrazione HYDAC Air-X, l'olio idraulico può essere degassato nel serbatoio molto più velocemente rispetto all'utilizzo dei filtri idraulici convenzionali.

Dato che è facile da integrare e non richiede manutenzione, il cilindro elettrico HEZ HYDAC KineSys è diventato una soluzione collaudata per la fornitura di energia in presse e macchine per la formatura. L'ingranaggio filettato può essere utilizzato come azionamento principale (ad es. nella congiunzione di moduli) o in assi ausiliari (ad es. come espulsore) per il posizionamento ad alta precisione e/o per la trasmissione della forza.

Utilizzando un convertitore di frequenza controlla la velocità rotativa della pompa a cilindrata costante fissa e quindi la sequenza di movimento della pompa. Grazie alla regolazione per l'ottimizzazione le dissipazioni di energia sono ridotte al minimo.

Sicurezza di Funzionamento

Con HYDAC avete un partner esperto al vostro fianco che vi aiuterà ad aggiornare il vostro sistema di sicurezza secondo DIN EN 16092 per le vostre presse e macchine per la formatura. I collettori per valvole di pressione PSB/PSBH sono configurati per l'utilizzo nelle presse idrauliche in base alle disposizioni di sicurezza della norma DIN EN ISO 16092-3. Il sistema di controllo idraulico corrisponde al livello di prestazione PLe secondo DIN EN ISO 13849.

Nel cilindro elettrico (HEZ) HYDAC, la rotazione del motore elettrico dell'unità è convertita in un movimento lineare utilizzando un azionamento a vite. Il gruppo rotante e l'azionamento possono essere selezionati per produrre varie forze di posizionamento, velocità e cicli di lavoro. La gamma di sensori per presse comprende prodotti per la misurazione di pressione, temperatura, posizione lineare, posizione, livello, portata e velocità di rotazione, nonché contaminazione e condizioni dell'olio.

Il portafoglio di prodotti riguarda anche ambiti speciali di applicazione quali applicazioni con sicurezza di funzionamento elevata secondo EN ISO 13849. L'azionamento a velocità variabile DVA combinato con il controller azionamento ad anello chiuso HFI-CM è la simbiosi perfetta tra idraulica ed elettronica. Per il comando della pressa, l'intera parametrizzazione e il coordinamento del sistema di azionamento sono svolti nel convertitore di frequenza.

L'unità di controllo compatta HYDAC è utilizzata per il controllo idraulico di una combinazione di giunto-freno (CBC) nelle presse meccaniche. La protezione di sovraccarico idraulica HYDAC ULSV è utilizzata per la protezione istantanea per presse meccaniche dal sovraccarico simmetrico o asimmetrico del pistone della pressa.

Digitalizzazione, Connettività e Presse Trasparenti

Oltre ai componenti digitalizzati e ai sensori intelligenti, HYDAC offre nuove idee per progettare le vostre presse in un modo più trasparente, permettendo il controllo in tempo reale delle vostre attività e la pianificazione delle chiamate al servizio di assistenza. La suite HYDAC CMX è dotata di kit hardware e software che forniscono moduli individuali per digitalizzare le funzioni, gli stati e i processi della macchina per formatura, sia su server locali presso lo stabilimento del cliente, sia nel cloud.

Il registratore dati portatile HMG 4000 è un'unità portatile per l'acquisizione dei dati. È stato progettato in particolare per tutte le variabili misurate nei sistemi idraulici, quali pressione, temperatura, portata e posizione lineare. Con IO-Link, HYDAC ha creato un'interfaccia digitale standardizzata per il livello dell'attuatore e del sensore che permette il collegamento semplice ed economico all'ambiente di controllo e a sistemi bus e reti di livello superiore.

Con IO-Link, le impostazioni possono essere effettuate nell'ambito dell'avviamento iniziale o anche durante l'azionamento dal controller. L'HPT 1400 con interfaccia IO-Link è un trasmettitore di pressione digitale progettato in modo specifico per l'utilizzo in serie in spazi estremamente ristretti.

Nelle presse e nelle applicazioni della tecnologia di formatura di solito si rilevano i picchi di pressione ad alta frequenza nel punto di pressione delle presse meccaniche o si monitorano i sottosistemi e i componenti nelle presse idrauliche.

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