Imbutitura profonda
Processo e applicazioni
L’imbutitura profonda è utilizzata per le lamiere e per varie materie plastiche. Il processo è ugualmente adatto alla produzione industriale di piccole serie e di massa. Molti oggetti di uso quotidiano sono costituiti da parti disegnate in profondità.
Che cos’è l’imbutitura profonda?
L’imbutitura profonda è un processo spesso utilizzato nella tecnologia di formatura, regolamentato dalla norma DIN 8584. Il processo di imbutitura profonda è un processo di formatura per compressione a trazione in cui solitamente si crea un corpo cavo metallico a cielo aperto. Tuttavia, il processo può essere utilizzato anche per formare un corpo cavo preformato in un componente di sezione ridotta. Per l’imbutitura profonda si utilizzano presse speciali.
Le lastre piane utilizzate sono quadrate o rotonde. Lamiere sottili ed extra-sottili non legate, alluminio, acciaio inox, rame, ottone e bronzo sono utilizzati nel processo di imbutitura profonda convenzionale con utensili rigidi. L’imbutitura profonda è possibile sia con lotti piccoli che grandi. Il processo di produzione è utilizzato in diversi settori, come il settore automotive automobilistica e degli imballaggi, oltre che nell’aviazione e nella costruzione di modelli. I pezzi più comunemente prodotti per imbutitura profonda comprendono parti di carrozzeria di automobili, rubinetti, vasche da bagno, lavandini e pentole.
Quali sono i vantaggi e gli svantaggi dell’imbutitura profonda?
Formatura a trazione e compressione
- è adatta anche per lotti di piccole dimensioni e per la produzione individuale
- è flessibile in termini di spessore del materiale, forme e dimensioni
- ha tempi di reazione brevi
- comporta solo bassi costi degli utensili
- consente l’utilizzo di diversi materiali
- permette una prototipazione efficiente
- è conveniente
Imbutitura profonda
- richiede un’ampia conoscenza specialistica e dei materiali
- richiede l’adattamento della macchina di produzione al materiale
- non è adatta a tutti i pezzi di precisione
Qual è l’effetto dell’imbutitura profonda sul componente?
I movimenti di spostamento all’interno del reticolo cristallino, dovuti alla produzione, causano tensioni che innescano l’indurimento del materiale. Durante il processo di imbutitura profonda possono verificarsi diversi errori. Questi errori includono:
- non conformità alle fasi di produzione
- stima errata dell’espansione del materiale e della grana
- insufficiente considerazione della struttura del materiale
Il controllo qualità viene effettuato durante la produzione o controllando l’utensile di formatura prima del processo con sistemi ottici di misura 3D. Misurano ogni punto dell’utensile senza contatto diretto e salvano il risultato. In questo modo, l’intero processo può essere ricostruito in caso di problemi successivi senza dover rimisurare. Le scansioni forniscono immagini a superficie intera, facilitando le correzioni manuali. La produzione è monitorata da sensori guidati da robot direttamente sulla linea di produzione.
Come funziona l’imbutitura profonda della lamiera?
L’imbutitura profonda di lamiere a controllo automatico viene eseguita su una pressa di formatura, composta da uno stampo superiore e uno inferiore. La pressa di formatura è composta da uno stampo inseribile (anello di imbutitura, in basso) e da un punzone circondato da un supporto per il pezzo grezzo (in alto). Il supporto del pezzo grezzo è posizionato a una distanza sufficiente dal bordo della matrice, in modo che il punzone non provochi grinze o pieghe. Per garantire che il pezzo grezzo di lamiera scorra agevolmente sul bordo della matrice, l’anello di imbutitura e il punzone sono arrotondati ai bordi. La zona centrale dell’anello di imbutitura incorpora il negativo del componente successivamente imbutito. Il processo di stampaggio lamiera è il seguente: La lamiera grezza viene posizionata sullo stampo in modo da essere fissata dai supporti della lamiera. Il supporto del pezzo grezzo si sposta verso il basso. Il punzone viene quindi premuto sul basamento della matrice con una forza di pressione. Il punzone trascina con sé il pezzo grezzo. Dopo lo stampaggio, lo stampo superiore si sposta verso l’alto in modo da poter rimuovere il pezzo imbutito.
Da un punto di vista tecnico, la formatura avviene mediante tensione di trazione radiale e conseguente tensione di compressione tangenziale. La tensione di trazione impedisce alla lamiera di ispessirsi. Nella lavorazione di lamiere tonde, la tensione di compressione riduce il diametro nell’area del bordo. Se non è possibile ottenere la profondità di imbutitura desiderata in un’unica passata, la formatura viene eseguita in più iterazioni. Se la lamiera viene imbutita in profondità utilizzando un cuscino d’acqua regolato dalla pressione, si ottengono rapporti di imbutitura più elevati.