Una guida definitiva alla formatura della lamiera

“Nella moderna produzione di lamiere, la domanda di parti metalliche leggere è in aumento. In questo modo si presume che la formatura della lamiera sia efficiente ed economica e produca componenti leggeri per soddisfare i moderni requisiti di produzione”.

Formatura della lamiera è un processo di deformazione metallica flessibile per modellare lamiere sottili nelle forme desiderate. Il processo è relativamente conveniente e ideale per volumi di pezzi di grandi dimensioni. Utilizza molteplici approcci come piegatura, idroformatura, allungamento, punzonatura e imbutitura profonda per creare parti sofisticate con elevata precisione. 

Dalle lattine di soda ai componenti degli aerei, la formatura della lamiera è parte integrante della produzione delle parti. Inoltre, forma componenti leggeri ma resistenti per vari settori automobilistico, aerospaziale ed elettrico. 

Continua a leggere, perché questo articolo evidenzia il pensiero tecnico sulla formatura della lamiera, sul suo processo e sulle applicazioni industriali. Inoltre, comporta i principali vantaggi, svantaggi e molto altro. 

Cos'è la formatura della lamiera?

Formatura di lamiere

La formatura della lamiera, come suggerisce il nome, è un processo di gemellaggio per fabbricare sottili fogli di metallo o bobine per la produzione di parti leggere. Le parti risultanti dalla formatura della lamiera hanno una resistenza e una malleabilità relativamente elevate. In confronto, la formatura della lamiera è un processo più conveniente rispetto ad altri processi convenzionali della lamiera. 

Vari metalli possono essere lavorati mediante formatura di lamiere come alluminio, rame, ottone e acciaio. Inoltre, il processo può formare pezzi da poche centinaia di grammi a determinate tonnellate con tempi di lavorazione minimi. Questo è il motivo, è anche esemplificato come lavorazione rapida della lamiera. Lo spessore ottimale di lamiere, fogli sottili o bobine da utilizzare per il processo di formatura della lamiera varia da 0.6 mm a 6.43 mm.

Meccanismo di lavoro della formatura della lamiera

La formatura della lamiera consente vari processi tra cui; piegarsi, girare, disegnare e allungare. Le parti o i prodotti vengono solitamente formati pressando una lamiera tra lo stampo e l'utensile. Ecco una semplice ripartizione del processo di formatura della lamiera;

• Innanzitutto viene ritagliata la lamiera desiderata dallo stock disponibile in magazzino per i singoli pezzi grezzi. I metalli più comuni utilizzati per questo processo sono l'alluminio, l'acciaio, il rame e le loro leghe. Lo spessore ottimale della lamiera varia da metallo a metallo. Nella maggior parte dei casi, lo spessore della lamiera utilizzata per il processo di polimerizzazione arriva fino a 6 mm. 
• Poi arriva la configurazione. Il pezzo grezzo della forma desiderata viene posizionato nelle macchine formatrici tra gli utensili.
• Dopotutto, la forza viene applicata attraverso un punzone CNC a controllo elettronico. Di conseguenza, modella il metallo nella forma desiderata. 
• Uno dei principali vantaggi è che puoi modellare più pezzi grezzi contemporaneamente. Ciò significa che il processo è altamente economico quando è necessario produrre parti in grandi quantità.

Differenza tra formatura dei metalli a caldo e a freddo

Entrambi questi processi sono utilizzati in modo intercambiabile con diversi insiemi di condizioni e parametri. Cerchiamo di capire le loro differenze a un livello più profondo.

Tabella: Formatura dei metalli a caldo e a freddo

Tecniche comuni per i processi di formatura della lamiera

La formatura della lamiera consente vari processi popolari per formare lamiere nelle forme desiderate. Questi sono;

• arricciatura
• Curvatura
• Stiratura
• Taglio laser
• idroformatura
• Punzonatura

arricciatura

Arricciatura della lamiera

L'arricciatura, come indica il nome, è un processo di formatura dei metalli utilizzato per aggiungere rotoli cavi o circolari nella lamiera. L'obiettivo principale dell'arricciatura è rendere le superfici metalliche prive di sbavature e durevoli. In termini semplici, aiuta a sbavare i bordi prodotti durante il processo di formatura della lamiera. La compatibilità del metallo dipende dalla duttilità e dalle proprietà di formabilità. Nel processo, le lamiere vengono posizionate in macchine di laminazione standard che applicano con precisione il punzone per piegare la lamiera nella forma desiderata. L'arricciatura è preferibile per produrre bordi in pannelli, finiture o alloggiamenti. Principalmente l'arricciatura viene utilizzata per formare bordi sottili e conferisce rigidità e sicurezza alle parti metalliche. 

Curvatura

Piegatura di lamiere

Prevalentemente, la piegatura viene utilizzata per formare forme curve adiacenti all'asse delle lamiere. In genere utilizza presse piegatrici per creare forme e pieghe desiderate. L'assemblaggio viene regolato in base alla forma e agli angoli desiderati. Successivamente, una pressa a punti punzona la lamiera e la rispettiva lamiera assume la forma di una matrice posta sotto. La piegatura viene comunemente utilizzata per realizzare parti automobilistiche, alloggiamenti e involucri e dispositivi a semiconduttore. La piegatura della lamiera viene spesso utilizzata per i suoi semplici requisiti di attrezzaggio. Inoltre, è un processo relativamente conveniente e più efficiente rispetto ad altri processi convenzionali.

Punzonatura

Punzonatura di lamiere

Punzonatura di lamiere è un processo di formatura affidabile per tagliare e modellare i contorni dei fogli con relativa facilità. La lamiera viene posizionata tra la matrice e il punzone. La matrice tiene centralmente la lamiera e il punzone preme lungo l'asse per tagliare la lamiera per ottenere le forme e i fori desiderati. Viene ampiamente utilizzato per modellare staffe, pannelli e involucri. L'elevata velocità e la ripetibilità sono aspetti eccezionali della punzonatura della lamiera. Contrariamente agli aspetti limitanti, di solito richiede attrezzature elevate per la produzione di parti personalizzate.

Taglio laser

Lamiera taglio laser Laser

Un'altra tecnica versatile del processo di formatura della lamiera è il taglio laser. Offre maggiore controllo grazie all'integrazione del controllo numerico computerizzato sulla lavorazione. Il taglio laser utilizza un laser ad alta potenza per tagliare per modellare la geometria richiesta. È relativamente più veloce e notevolmente più efficiente rispetto ad altri metodi di formatura. Tuttavia, potrebbe essere necessaria una maggiore esperienza per realizzare piegature nei fogli, poiché utilizza un controllo computerizzato per modellare le superfici dalla forma ottimale. Uno dei vantaggi principali è che il taglio laser non produce sprechi di materiale e spesso richiede una post-elaborazione minima. L’unico svantaggio del taglio laser è che richiede un investimento iniziale maggiore.

idroformatura

idroformatura

Tuttavia, il suddetto processo richiede una sorta di forza meccanica esterna per creare le parti. Al contrario, il processo di idroformatura è un processo diverso che utilizza un’elevata pressione idraulica per modellare parti dal design complesso. Durante il funzionamento, un foglio di metallo viene posizionato sopra lo stampo della forma desiderata. Quindi, il fluido ad alta pressione viene applicato al foglio corrispondente, modellandolo nel disegno desiderato. 

L'idroformatura è più versatile in quanto può lavorare su vari metalli come alluminio, acciaio inossidabile, ferro, acciaio zincato e rame. Inoltre, è comunemente utilizzato nei settori aerospaziale, automobilistico, medico e aerospaziale per modellare parti complesse come pareti sottili, parti interne ed esterne di automobili e aerei.

Stiratura

La stiratura, come suggerisce il termine, viene utilizzata per migliorare la finitura superficiale e l'uniformità dello spessore. Utilizza più matrici per lavorare la lamiera mediante punzonatura per ridurre il gioco senza deformazioni o errori. La stiratura viene utilizzata per formare lattine per bevande, ad esempio, in questo aspetto vengono utilizzati fogli di alluminio. 

La piega creata tramite stiratura possiede un'elevata precisione dimensionale e uno spessore uniforme. Alluminio, acciaio e rame sono metalli adatti per il processo di stiratura grazie alla loro elevata duttilità e formabilità. Nonostante l'elevata precisione, la stiratura è limitata per le finiture fini. Invece, è limitato alle parti che richiedono angoli o spigoli vivi. Inoltre, l'attrezzatura iniziale richiede comparativamente un costo più elevato rispetto ad altri processi di formatura della lamiera.

Disegno profondo

Componenti per imbutitura profonda

Quando si tratta di modellare forme cave e cilindriche, l'imbutitura profonda è considerata un'opzione vitale. Metalli come alluminio, acciaio inossidabile e ottone sono comunemente usati nel suo processo. Allo stesso modo a Piegatura Lamiere Di Alluminio, l'imbutitura profonda funziona posizionando la lamiera sopra gli stampi e quindi pressando la lamiera mediante punzonatura per modellare la geometria della parte desiderata. Il vantaggio principale dell'utilizzo dell'imbutitura profonda nel progetto è che non riduce lo spessore della lamiera. Gli esempi comuni includono; contenitori, parti di automobili, lattine per bevande, parti di automobili e alloggiamenti. L'imbutitura profonda è applicabile ai metalli con elevata duttilità e formabilità. Ad esempio, alluminio, ferro, acciaio zincato e ottone sono comuni candidati compatibili per l'imbutitura profonda della lamiera.

tosatura

Tranciatura lamiera 

In termini tecnici tosare significa tagliare. La cesoiatura taglia il metallo lungo una linea curva. Una cesoia è dotata di due lame affilate che scorrono per strappare la lamiera destinata. La lamiera viene posizionata su una matrice e la lama superiore della cesoia spinge la lamiera al di sotto per formare un taglio. La cesoiatura è relativamente veloce e più economica per grandi lotti di produzione. Inoltre, produce rifiuti minimi durante il funzionamento. Un aspetto limitante associato a questo processo è che può causare la formazione di bave e distorsioni nelle lamiere più spesse. 

Relativo a: Otto tecniche comuni di fabbricazione della lamiera

Vantaggi della formatura della lamiera

Nella fabbricazione della lamiera, la formatura della lamiera presenta numerosi vantaggi. Ecco alcuni dei vantaggi comuni discussi di seguito;

• La formatura della lamiera è un processo economico per la produzione di parti su larga scala rispetto alla forgiatura dei metalli pressofusione processi.
• Facilita un'ampia gamma di opzioni metalliche come; alluminio, acciaio per utensili e acciaio zincato.
• Poiché la formatura della lamiera è rapida e produce scarti minimi durante il processo. È perfetto per creare prototipi complessi di fabbricazione di lamiere.
• La formatura della lamiera produce parti intense, durevoli e leggere.
• La formatura della lamiera spesso produce bordi lisci e puliti con un rischio minimo di deformazione della parte
• L'integrazione della progettazione e del controllo del software CNC consente operazioni di taglio, piegatura e formatura precise e accurate.
• Esiste una vasta gamma di processi di formatura della lamiera. Puoi sceglierne uno compatibile tra varie tecniche in base alle specifiche della tua parte.
• La formatura della lamiera è ideale per creare piccoli lotti di forma complessa prototipi. Inoltre, il tempo di consegna è relativamente inferiore rispetto ad altre tecniche convenzionali.

Svantaggi della formatura della lamiera

Discutiamo alcuni demeriti del processo. 

• Utensili e matrici vengono spesso utilizzati durante il funzionamento. Anche se sono fondamentali per la formatura della lamiera e spesso comportano investimenti iniziali più elevati. 
• Un altro aspetto limitante è che la formatura della lamiera potrebbe non essere adatta alla creazione di progetti estremamente complessi.
• La formatura della lamiera produce spesso parti lavorate con spigoli vivi. Pertanto, per evitare che gli operatori subiscano danni o lesioni durante il lavoro, vengono utilizzati smussi e tagli smussati che in definitiva influiscono sull'elevato costo del progetto. Tuttavia, è una parte opzionale, ma è abbastanza importante indossarla per motivi di sicurezza e qualità.
• Il processo di formatura della lamiera richiede abbastanza manodopera.
• In qualche modo, i limiti di spessore sono associati anche ai processi di formatura della lamiera.

Metalli compatibili per la formatura della lamiera

Esistono diversi metalli standard adatti al processo di formatura della lamiera. I criteri di selezione dipendono solitamente dalla formabilità e dalla duttilità del materiale. I metalli comuni includono;

• Alluminio
• Acciaio inossidabile
• Acciaio galvanizzato
• Rame
• Armadi in Acciaio

Formatura dell'alluminio

La natura leggera e ad alta resistenza dell'alluminio lo rende la scelta ideale per il processo di formatura della lamiera. Le parti di formatura della lamiera di alluminio sono ampiamente utilizzate nelle bevande, lattine per bevande fredde, alloggiamenti, parti di involucri di aeromobili e parti di automobili. 

Formatura dell'acciaio inossidabile

La formatura dell’acciaio inossidabile è molto apprezzata per diversi motivi. Poiché ha capacità estreme di resistenza termica e alla corrosione. Inoltre, la sua elevata formabilità la rende una lega indispensabile per l’industria medica e alimentare. 

Acciaio galvanizzato

Un altro metallo durevole e resistente alla ruggine. L'acciaio zincato trova il suo ampio utilizzo nei sistemi HVAC, di refrigerazione e di condizionamento dell'aria. Fornisce facilità di fabbricazione grazie alla sua elevata formabilità e resistenza.

Formatura del rame

Il rame è il metallo più comune che tutti conoscono. È tra i metalli altamente malleabili e conduttivi e ha un'intensa capacità di formazione. Pertanto, il rame è ampiamente utilizzato nella fabbricazione della lamiera. Trova il suo utilizzo nelle applicazioni di trasmissione di potenza e di raccordi idraulici. 

Armadi in Acciaio

L'acciaio e le sue leghe hanno un costo relativamente basso rispetto ad altri metalli. Offre vari gradi da utilizzare nelle applicazioni di formatura. Alcuni esempi comuni includono; acciaio laminato a caldo, acciaio laminato a freddo e acciaio per utensili. Tra questi tipi di acciaio, normalmente, l'acciaio laminato a caldo è ampiamente adottato a causa del suo elevato valore lavorabilità. Inoltre, dai priorità a questa qualità per i grandi volumi, quando il costo è una preoccupazione costante nel tuo progetto. Al contrario, l'acciaio laminato a freddo necessita di più passaggi durante la formatura della lamiera per produrre la parte desiderata. Oltre a ciò, ha trovato il suo utilizzo negli elettrodomestici e nei componenti strutturali aerospaziali.

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Tuttavia, è piuttosto difficile scegliere tra una gamma più ampia di processi per la lamiera secondo le proprie esigenze. Ma non farti venire questo mal di testa, perché i nostri ingegneri sono qui per prendersi il tuo lavoro. Il nostro team tecnico ti aiuterà in ogni fase dello sviluppo del prodotto. 

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Leggi di più:

• Fabbricazione di lamiere per prodotti personalizzati: come può dare vita al tuo progetto
• Massimizzare l'efficienza nella punzonatura della lamiera: suggerimenti chiave per risultati accurati e precisi

Riassumendo 

Formatura della lamiera è una soluzione praticabile per la fabbricazione di parti o prodotti metallici durevoli. Il processo ha guadagnato molta attenzione grazie alla produzione rapida ed economica di parti di grandi volumi in un periodo più breve. Inoltre, produce parti con elevata stabilità dimensionale e necessità minima di processi aggiuntivi. Tuttavia, il suo processo operativo diversificato può creare problemi agli operatori nel fare una selezione adeguata. Ma conoscendo i tipi di materiali e le specifiche richieste, puoi fare una scelta di processo ottimale per il tuo progetto. 

Inoltre, questo articolo contiene informazioni utili sulla formatura della lamiera, sui suoi tipi e sulle opzioni di materiali compatibili. Pertanto, puoi ottenere la maggior parte degli approfondimenti per portare il tuo progetto alla praticità attraverso aspetti tecnici e problemi noti. Per evitare qualsiasi malinteso sul processo della lamiera. 

FAQ

Q1. È un processo costoso?

No, relativamente, la formatura della lamiera è un processo di produzione conveniente e conveniente. È ideale per grandi volumi di pezzi di produzione.

Q2. Quale processo costa di più? Stampaggio lamiera o lavorazione lamiera?

La fabbricazione dei metalli è particolarmente impegnativa in termini di manodopera e solitamente richiede più tempo per la creazione delle parti rispetto allo stampaggio della lamiera. Perciò, Costi di stampaggio dei metalli meno, poiché si tratta di un processo semplice che richiede competenze minime da parte dell'operatore. 

Q3. Quali sono i processi alternativi al processo di formatura della lamiera?

Mentre, stampaggio a iniezione, la stampa 3D e lo stampaggio a iniezione sono considerati alternative alla formatura della lamiera.

Q4. La formatura della lamiera può dare forma a prototipi complessi?

Sì, tecniche di formatura dei metalli; la piegatura, l'idroformatura e l'imbutitura profonda vengono utilizzate per creare prototipi di forme complesse per la fabbricazione di lamiere. 

Q5. Quali sono i problemi comuni nella formatura della lamiera?

I problemi più comuni che i produttori di prodotti devono affrontare durante la formatura dei metalli includono; ritorno elastico, assottigliamento, interferenza di flessione, distorsione e rughe. 

Gestione 

Christopher B. Smith, Rajiv S. Mishra, (2014), Fondamenti di formabilità, Formatura della lamiera: Estratto da Science Direct.