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Le sfide legate alla piegatura di tubi in acciaio inossidabile non si esauriscono con il semplice raggiungimento dell’angolo e del raggio corretti. La qualità della superficie è estremamente importante, poiché pochi tollerano graffi o segni lasciati dagli utensili su prodotti destinati a cucine, bagni, applicazioni mediche, architettoniche e ad altri usi. Oltre al loro aspetto indesiderato, i graffi possono anche favorire la corrosione. È necessario selezionare una piegatrice in grado di preservare la qualità della superficie durante il processo di piegatura.
Il ruolo fondamentale dei materiali e dei rivestimenti degli utensili
L'area più soggetta a graffi superficiali è quella in cui lo stampo di piegatura entra in contatto con il tubo in acciaio inossidabile. Poiché gli inserti convenzionali in acciaio provocano grippaggio e graffi mentre il tubo viene spinto attraverso gli stampi di piegatura e di pulizia sotto pressione, la soluzione corretta consiste nella scelta di materiali e rivestimenti per gli utensili specificamente progettati per l'acciaio inossidabile. La cromatura dura applicata sugli stampi di piegatura in acciaio inossidabile crea una superficie dura e a basso coefficiente di attrito che impedisce al tubo di graffiare contro di essa. Gli utensili rivestiti con materiali più duri, come il nitruro di titanio o il carbonio di tipo diamante (DLC), offrono maggiore lubrificità e una superiore resistenza ai graffi nelle applicazioni di piegatura pesante su acciaio inossidabile. Analogamente, il materiale dello stampo di pulizia, che mantiene il lato posteriore della parete del tubo in tensione durante la piegatura, deve garantire un’adeguata resistenza meccanica senza opporre una resistenza eccessiva al movimento del tubo. Molte aziende forniscono utensili con inserti rimovibili, alcuni dei quali realizzati in polimeri resistenti all’usura, in grado di adattarsi al diametro interno del tubo e di sostenerlo durante la piegatura senza danneggiarne la superficie.
Progettazione del mandrino e sistemi di supporto interni
I graffi superficiali sui tubi in acciaio inossidabile non sono causati unicamente da fattori esterni; anche la mancanza di supporto interno può provocare ovalizzazione, deformazione e altri difetti superficiali. Il tubo deve essere supportato internamente da un mandrino che si estende lungo il raggio di curvatura. Questo supporta il tubo durante la piegatura e ne previene l’ovalizzazione. La maggior parte dei tubi in acciaio a parete sottile — in particolare quelli con raggi di curvatura accentuati — richiede mandrini a sfere opportunamente dimensionati. Poiché le sfere di un mandrino a sfere si muovono e si adattano lungo la curvatura, un mandrino progettato in modo adeguato con supporto a sfere rotolanti impedisce il collasso verso l’interno. Ciò evita i segni di compressione che altrimenti diventerebbero visibili sulla superficie esterna. È estremamente importante che la superficie interna del tubo non venga graffiata: non solo la qualità dell’acciaio, ma anche la lucidatura del mandrino devono essere attentamente valutate (sui tubi a parete sottile i difetti superficiali causati dal mandrino diventano evidenti sulla superficie esterna). Il tipo di mandrino — a singola sfera, a multiple sfere o a tappo — va scelto in base al raggio di curvatura e allo spessore della parete.
Strategie adeguate di lubrificazione e raffreddamento
Il calore si genera per attrito tra la superficie in acciaio inossidabile e gli utensili, il che può effettivamente ammorbidire il metallo, aumentando il rischio di grippaggio e graffiature. La lubrificazione, riducendo tale attrito, contribuisce anche a contenere il calore, consentendo al tubo di scorrere agevolmente durante la piegatura. L'acciaio inossidabile richiede lubrificanti progettati specificamente per le sue particolari esigenze. Gli additivi ad alta pressione presenti nei lubrificanti sono fondamentali: la loro capacità di rinforzare e stabilizzare il film lubrificante impedisce il contatto diretto tra le superfici. Anche il sistema di erogazione del lubrificante riveste un'importanza cruciale. In alcune macchine per la piegatura, il sistema di lubrificazione prevede un'erogazione automatizzata in grado di distribuire uniformemente il lubrificante sia sulla superficie del tubo sia su quella degli utensili. Nella produzione continua, una funzione aggiuntiva di raffreddamento degli utensili è vantaggiosa per garantire coerenza nel processo e prevenire un eccessivo accumulo di calore. I sistemi di raffreddamento tramite mandrino e i sistemi a nebulizzazione offrono un ulteriore livello di controllo sulla generazione di calore.
Rigidità della macchina e controllo delle vibrazioni
Al di fuori della zona delle parti della macchina a contatto con l’area dello stampo-tubo di curvatura (ad esempio, telaio flessibile), la macchina è critica in questo processo proprio per la sua rigidità; durante la curvatura, tale effetto è particolarmente evidente e contribuisce a evitare danni. Una macchina deformata che, sottoposta a una forza di curvatura, presenta un corpo relativamente flessibile si deforma lungo l’utensile durante l’azione, generando percorsi di contatto non uniformi con le sue parti, causandone quindi graffi. Un banco di lavoro rigido e accuratamente tarato, dotato di componenti di azionamento pre-tesi che seguono in modo affidabile la curva di curvatura impostata, aiuta la macchina a evitare contatti imprevisti con le superfici in uso.
Anche le più lievi vibrazioni, impercettibili per l’operatore, possono causare micro-vibrazioni, ovvero microscopiche rigature o irregolarità superficiali sul pezzo in lavorazione. Una piegatrice di qualità possiede un’eccellente capacità di smorzamento delle vibrazioni. Le macchine di alta qualità riducono al minimo le vibrazioni grazie a una struttura adeguata, componenti in ghisa, rinforzi e peso elevato, in modo da sopprimere anche le tracce più piccole. Quando si seleziona una piegatrice, valutare attentamente il peso complessivo, la struttura della macchina – inclusi lo spessore della ghisa e dei relativi rinforzi – per garantire una piegatura di alta qualità dell’acciaio inossidabile.