La scanalatura a V rende possibile la piegatura impossibile
Domanda: Ho lavorato nei job shop per molti anni, ma fino a poco tempo fa non ne avevo mai sentito parlare Macchina per scanalatura a V Per la produzione di parti in lamiera. Tutto ciò che ho letto sull'argomento, che non è molto, parla dei vantaggi della scanalatura a V, ma non altrettanto di ciò che accade dopo che queste scanalature sono state realizzate nel pezzo piatto. È ancora necessaria una pressa piegatrice o il pezzo viene piegato a mano? Come viene prodotto il raggio interno in questo tipo di piega e come vengono calcolati il margine di piega e la detrazione di piega? Quando, come e dove dovrei usare la scanalatura a V e che tipo di pezzi ne trarrebbero beneficio?
Risposta: Mi sono imbattuto per la prima volta nel concetto di scanalatura negli anni '1960, ma questa è un'altra storia che è meglio non raccontare. Facciamo un salto in avanti di 40 anni e scopriamo che la scanalatura ha oggi un'interpretazione molto diversa, almeno quando si tratta di produrre parti in lamiera e piastre.
Scanalare il piccolo
Ho incontrato per la prima volta la scanalatura del metallo circa 10 anni fa, mentre producevo alcuni pezzi estremamente piccoli nella mia officina. I materiali erano più sottili di 0.012 pollici, con una tolleranza dimensionale di ±0.0015 pollici e una tolleranza angolare di ±0.5 gradi. Per quegli spessori e materiali, la fotoincisione era l'opzione migliore per produrre la parte piana. La fotoincisione non si limitava a tagliare il perimetro del pezzo. Mi ha anche dato la possibilità di utilizzare linee di mezza incisione per definire le linee di piegatura.
Nel processo di fotoincisione, un laminato viene fissato su entrambi i lati del foglio. Il laminato presenta delle incisioni nei punti in cui manca, esponendo il metallo sottostante. L'acido spruzzato corrode il metallo esposto, producendo i bordi delle caratteristiche e il bordo esterno del pezzo. Per le linee di piegatura a mezza incisione, un solo laminato tagliato viene posizionato su un lato del pezzo, sulla superficie del materiale che costituirà l'interno del raggio di piegatura, incidendo solo metà dello spessore del materiale e determinando al contempo la posizione e la direzione della piega.
Per un determinato ordine di lavoro ho ricevuto tanti pezzi quanti ne sarebbero stati contenuti in un foglio di 12x18 cm. Il concetto e il processo hanno funzionato bene su questa piccola scala. Questi pezzi sono stati placcati in oro dopo la formatura, il che non ha lasciato traccia della linea di mezza incisione. Nota: il processo di fotoincisione non funziona con tutti i tipi di materiali.
Scanalature su larga scala
Al di fuori del mondo della fotoincisione, definiamo la scanalatura a V per la piegatura come un metodo per stabilire la linea di piega e l'angolo di piega utilizzando scanalature tagliate lungo la linea di piega. È anche nota come piegatura a incisione, taglio a V e incisione posteriore. Il processo di scanalatura, eseguito da una macchina da taglio separata, produce un taglio a V situato sulla linea di piega. Dopo la scanalatura, la piega può essere completata alla pressa piegatrice o anche a mano. Alla pressa piegatrice, l'operatore può piegare il metallo scanalato in vari angoli e forme utilizzando utensili standard o personalizzati.
La macchina per scanalature a V funziona al meglio (ma non solo) con spessori di materiale da 0.031 a 0.236 pollici. Funziona con metalli ferrosi e non ferrosi e altri materiali, tra cui plastica, alluminio, lamiera composita, ottone, bronzo, rame, oro, argento, zinco, acciaio inossidabile colorato con rivestimento PVD, vari gradi di acciaio inossidabile e acciaio dolce.
Perché la scanalatura a V e la macchina per scanalature a V?
Alcune parti presentano caratteristiche che i metodi tradizionali di piegatura tramite pressa piegatrice semplicemente non possono produrre. Quando si forma la lamiera con aria compressa su una premi il freno, il punzone spinge il materiale nello spazio dello stampo. Durante la formatura, la lamiera passa dallo stato elastico allo stato plastico, dove rimane piegata. L'angolo di piega è impostato in funzione della profondità di penetrazione nello spazio dello stampo, con il raggio di piega interno pressoché uguale allo spessore del materiale, a seconda della larghezza dello stampo.
Il comportamento dell'asse neutro è fondamentale per la piegatura della lamiera. In condizioni piane, l'asse neutro si trova al centro dello spessore del materiale. Durante la piegatura, le sollecitazioni di compressione si verificano all'interno della piega, verso il raggio di curvatura interno, mentre l'espansione si verifica verso il raggio esterno. Queste sollecitazioni spostano l'asse neutro verso la superficie interna della piega.
Questo spostamento dell'asse neutro produce l'allungamento che osserviamo quando una lamiera o una piastra viene piegata. Ricordate che la superficie piana è sempre inferiore alla somma totale delle dimensioni esterne del pezzo finito.
Difetti della piegatura tradizionale
La sollecitazione di trazione laterale sul raggio di curvatura esterno spesso provoca scolorimenti visibili all'esterno della piega, un effetto inaccettabile per un'applicazione architettonica. La scanalatura a V della lamiera o della piastra riduce lo spessore lungo la linea di piegatura, riducendo a sua volta l'allungamento e la successiva deformazione causata dalla forza di trazione laterale durante la piegatura.
Quando flange lunghe e strette vengono piegate su una pressa piegatrice, si verifica una deformazione dovuta alle forze di compressione applicate lungo tutta la larghezza della piega. Questa deformazione costringe il materiale ad allungarsi longitudinalmente (parallelamente alla linea di piega), convessando il bordo della piega su entrambe le estremità.
Allo stesso tempo, il raggio di curvatura esterno, sotto sforzo di trazione, fa sì che il pezzo si allunghi leggermente in direzione della larghezza (perpendicolarmente alla linea di piegatura). Questo fa sì che il raggio di curvatura esterno si "tiri" leggermente verso l'interno, creando una condizione di concavità centrale. Maggiore è la deformazione, più pronunciata diventa la condizione di concavità centrale sul raggio esterno. Per la maggior parte dei pezzi, questa area concava non ha conseguenze, ma in un'applicazione architettonica, rappresenta un problema importante in quanto modifica l'aspetto del pezzo finito.
Poiché la macchina per scanalature a V riduce lo spessore del materiale sulla linea di piegatura, si noterà meno concavità che causa errori di rettilineità; spesso il raggio esterno diventa così piccolo che la concavità non è più un problema.
Nella piegatura in aria convenzionale, si ottengono i risultati migliori quando si ottiene un rapporto il più possibile pari a uno a uno tra il raggio di curvatura interno e lo spessore del materiale: una piegatura perfetta. Tuttavia, a seconda del tipo di materiale e della sua tempra, potrebbe essere necessaria una piegatura a raggio zero. È comunque necessario lasciare una superficie esterna liscia sul pezzo finito.
A volte un pezzo potrebbe richiedere un raggio producibile con una formatrice ad aria tradizionale, e un operatore esperto potrebbe certamente realizzare questo tipo di piegature. Ma ci sono così tanti spessori e variazioni di trazione all'interno della zona di tolleranza per un particolare calibro di lamiera. Ottenere pezzi uniformi nel tempo non è facile, e le incongruenze dei materiali alla pressa piegatrice possono causare variazioni nell'angolo di piega, nel raggio interno e nelle dimensioni.
Da qui il vantaggio di assottigliare il materiale lungo la linea di piegatura con la scanalatura a V e la conseguente riduzione del raggio di piegatura. Assottigliare il materiale lungo la linea di piegatura indebolisce la piegatura, ma se la resistenza alla piegatura risultante (inferiore) soddisfa i requisiti del lavoro, allora dovrebbe essere una tecnica valida per produrre dimensioni e angoli di piega nitidi, puliti e uniformi. La scanalatura a V migliorerà anche la precisione dell'intaglio e l'aspetto del pezzo finito.
Vantaggi architettonici
Il metodo funziona bene per le realizzazioni architettoniche. Può semplificare la produzione di superfici decorative per progetti come hall di banche, hotel, aeroporti, ristoranti, centri commerciali e persino attrezzature da cucina, dove la finitura e l'aspetto generale sono gli obiettivi primari. I produttori di parti in lamiera per pannelli architettonici decorativi, sistemi di pareti e altri componenti estetici utilizzano spesso la scanalatura a V per produrre angoli acuti nei pannelli che, una volta incastrati e montati, danno l'aspetto di un'unità senza soluzione di continuità.
Il processo produce un raggio di curvatura molto ridotto, che soddisfa le esigenze di lavori specifici. Il raggio di curvatura ridotto eliminerà anche i segni di punzonatura eccessivi che si avrebbero con una coniatura o una fresatura tradizionali.
Nei pannelli grandi o spessi, la macchina per scanalature a V tende a ridurre l'ondulazione (deformazione) dell'olio sulla superficie metallica, a differenza dei metodi di formatura tradizionali che introducono o amplificano l'ondulazione dell'olio e condizioni simili come grinze e deformazioni.
Di solito, se si riduce troppo il raggio interno per un'operazione di formatura, si finisce per formare delle crepe sulla superficie esterna della piega. Ma la scanalatura a V consente al produttore di un pezzo architettonico di soddisfare i requisiti critici di un raggio interno ridotto, producendo pezzi senza i segni di piega della formatura tradizionale. La precisione dimensionale è impeccabile, l'aspetto del pezzo finito è impeccabile e la precisione dell'angolo di piega è eccellente.
La piegatura con scanalatura a V riduce anche le deviazioni di rettilineità del bordo arrotondato su pezzi lunghi e stretti. Il vantaggio principale è che anche le forme più complesse possono essere prodotte con la pressa piegatrice utilizzando utensili standard con taglienti acuminati.
In una forma d'aria standard, il processo di piegatura produce un effetto concavo sul raggio esterno. Questo non rappresenta un problema per la maggior parte dei componenti, ma può rappresentare un problema per alcune applicazioni architettoniche.
Piegatura e scanalatura a V
La scanalatura a V è estremamente utile nei lavori di precisione e nella piegatura degli angoli per preservare i bordi. La piegatura di metalli e leghe con macchine per scanalature a V consente di ottenere raggi di piega stretti o angoli acuti. A seconda dello spessore del materiale e del tipo di piega richiesta, la testa di taglio della macchina per scanalature a V eseguirà un numero programmato di passaggi lungo la lamiera.
Presso KRRASS utilizziamo macchine piegatrici e scanalatrici a V di precisione che contribuiscono a migliorare la precisione, realizzando curve, raggi e angoli netti, riducendo al contempo i costi di materiale, trasporto e installazione.
Descrizione del processo:
La piegatura del metallo con una macchina per scanalature a V consente di ottenere un raggio di curvatura stretto, ovvero un angolo acuto. Ciò consente al metallo piegato di imitare il materiale in barre piene a circa un decimo del costo, evitando anche gli sprechi. I profili con scanalature a V hanno lo stesso aspetto delle barre piene, ma sono leggeri e più facili da trasportare e installare.
A seconda dello spessore del materiale e del tipo di piega richiesta, la testa di taglio della macchina V-Groove eseguirà un numero programmato di movimenti lungo il materiale in fogli.
A seconda dello spessore del materiale e del tipo di piega richiesta, la testa di taglio della macchina V-Groove eseguirà un numero programmato di movimenti lungo il materiale in fogli.
La scanalatura a V consente di creare curve strette da materiali in fogli, creando profili che conferiscono l'aspetto di un materiale solido.
Il metallo pieno, o barra, è più costoso da acquistare e crea scarti una volta sagomato. La piegatura del materiale in lamiera è un'alternativa più economica.
Vantaggi della scanalatura a V: un riepilogo:
Velocità – una V-Groover può realizzare più scanalature in un'ora di quante una fresatrice o una fresatrice tradizionale ne possa realizzare in otto ore. Ciò significa che la manodopera è più economica e grandi volumi possono essere gestiti in tempi relativamente rapidi.
Precisione – la scanalatrice a V è impostata su una misurazione estremamente precisa, tanto che una lamiera scanalata può essere passata una seconda volta senza alcuna deviazione o alterazione rispetto alla prima scanalatura. Ciò significa che è possibile realizzare profili molto precisi e di piccole dimensioni.
Dettaglio di piegatura – la canalizzazione del materiale in barre piene crea scarti da una merce costosa. La scanalatura a V e la piegatura creano scarti minimi e costano in media un decimo del costo di lavorazione delle barre piene.
Piegatura di precisione – La scanalatura a V consente di piegare il pezzo con un raggio stretto, creando curve strette.
Opzioni di forma della scanalatura – La scanalatura a V può essere creata non solo in una forma a V. Sono possibili anche scanalature a V più larghe, semicircolari e quadrate, consentendo una gamma di varianti di design.
Estetici – I profili piegati e scanalati a V sembrano realizzati in metallo trafilato a freddo o estruso.
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