La pressa piegatrice è una macchina industriale progettata per piegare lamiere metalliche con precisione e forza. Rappresenta uno degli strumenti più utilizzati nel settore della meccanica e della carpenteria metallica, grazie alla sua capacità di deformare il metallo senza comprometterne la struttura. La pressa piegatrice è un asset fondamentale per il settore della meccanica. Comprenderne caratteristiche, tipologie e vantaggi permette alle aziende di scegliere il modello più adatto alle proprie esigenze.

Le presse piegatrici, o pressopiegatrici, sono macchine adibite alla piegatura di un materiale. Esistono diversi tipi di presse, a seconda del materiale che si intende lavorare, e che dunque variano per principio di funzionamento e per costruzione meccanica. Le presse per la lamiera vengono largamente impiegate nell’industria automobilistica e in quella della produzione di elettrodomestici. A seconda delle caratteristiche e delle dimensioni del pezzo da produrre variano di conseguenza le dimensioni del piano di lavoro e la forza massima applicabile dalla pressa.

Oggi parliamo di una macchina diffusissima nel mondo della lavorazione e deformazione della lamiera. La piegatura è una tecnica di lavorazione di deformazione e formatura successiva alla sagomatura, tale lavorazione è eseguita industrialmente con macchine propriamente dette presse piegatrici. La piegatura è come una curvatura con raggio molto piccolo, non è mai superiore a 7-8 volte lo spessore della lamiera. I raggi minimi sono dunque in funzione dello spessore e del tipo di materiale da piegare. Le presse piegatrici vengono azionate da sistemi meccanici, mediante un sistema biella manovella o da sistemi idraulici, mediante pistoni idraulici, possono essere gestite manualmente o nelle versioni più moderni governate da computer (presse piegatrici a controllo numerico CNC).

Principio di Funzionamento

Il funzionamento di una pressa piegatrice si basa su un punzone che preme la lamiera contro una matrice, imprimendo una deformazione controllata. Ogni pressa piegatrice è dotata di un punzone, situato sulla parte mobile della piegatrice, di una matrice e di un pistone premilamiera, proprio con le stesse funzioni e caratteristiche di uno stampo per pressa. In egual modo cosi’ come accade per le macchine per lo stampaggio, anche le presse piegatrici sono dotate da un punzone (chiamato anche coltello) montato sulla parte mobile della piegatrice, da una matrice e da un pistone premilamiera, proprio con le stesse funzioni e caratteristiche di uno stampo per pressa.

Le presse idrauliche invece producono lavoro tramite l’azione di un liquido sotto pressione. Le presse idrauliche sono attivate dall’azione di un liquido, generalmente sotto pressione. Come suggerisce il nome stesso, queste presse sfruttano la grande forza dell’acqua ad alta pressione (fino a 1000 bar) per deformare la lamiera. Il motivo è semplice: si tratta di un modo efficiente ed economico per dare forma a metalli malleabili quali alluminio od ottone per ottenere pezzi leggeri, strutturalmente rigidi e robusti. Generalmente sono macchine ad azione verticale nelle quali la forza generata dalla pressione del circuito oleodinamico provvede alla piegatura del pezzo da produrre.

Componenti Principali

  • Cilindro idraulico: È il componente principale responsabile della generazione della forza.
  • Tavola inferiore (o incudine): È la superficie su cui viene posizionato il materiale da piegare. Sul basamento viene serrata la parte fissa dello stampo, mentre la parte mobile è collegata al piano pressa dell’incastellatura.
  • Attrezzo superiore (o stampo inferiore): È il componente che si muove verso il materiale da lavorare per piegarlo.

In relazione ad esso, i macchinari dedicati variano per potenza, forma e dimensioni. Nel caso in cui il processo di piegatura richieda più operazioni, è possibile una lavorazione tramite una linea di presse coadiuvate da manipolatori o robot, soprattutto se il pezzo ha dimensioni non gestibili a livello manuale. Se invece il pezzo è piccolo è possibile effettuare per esso più operazioni con una sola pressa. Se il pezzo è maneggevole, le varie operazioni possono essere effettuate con la stessa pressa, ma con l’ausilio di apposti alimentatori, transfer e nastri di scarico.

In questo caso la movimentazione della lamiera tra le varie operazioni è svolta o grazie ad un alimentatore posto all’ingresso della lavorazione che la spinge passo per passo fino all’uscita (stampo progressivo), oppure tramite un transfer, dispositivo costituito da due barre metalliche parallele dotate di organi di presa, che a stampo aperto prendono il pezzo da un’operazione e lo trasportano alla successiva, fino a deporlo alla fine su un nastro di scarico.

Tipologie di Presse Piegatrici

Sul mercato esistono oggi numerose tipologie di presse piegatrici idrauliche disponibili appunto in diverse varianti e configurazioni, progettate per soddisfare le esigenze specifiche di diversi settori e applicazioni:

  • Pressa piegatrice idraulica a controllo manuale: Questo tipo di presse piegatrici è controllato manualmente dall’operatore tramite pulsanti o leve.
  • Pressa piegatrice idraulica a sincronizzazione elettronica: Questo tipo di presse piegatrici utilizza un sistema di sincronizzazione elettronica per garantire una precisione estremamente elevata durante il processo di piegatura.
  • Pressa piegatrice idraulica a controllo numerico computerizzato (CNC): Le presse piegatrici CNC sono dotate di un sistema di controllo numerico computerizzato che consente di programmare con precisione i parametri di piegatura, come l’angolo, la velocità e la posizione degli attrezzi di piegatura. Controllato da un pannello di controllo CNC, il sistema idraulico spinge i due cilindri laterali verso il basso. Di conseguenza, la trave superiore dove è applicato il punzone, scende verso la matrice posizionata sul piano orizzontale fisso.
  • Pressa piegatrice idraulica a 4 assi (o più): Queste presse piegatrici sono dotate di sistemi di movimento a più assi che consentono di eseguire piegature complesse su pezzi tridimensionali.

Esistono due tipi di presse idrauliche: a doppio montante e a collo di cigno, a seconda della direzione delle parti dedicate alla compressione e, di conseguenza, della loro struttura. Nonostante il medesimo principio di funzionamento, le macchine a doppio montante assicurano pressioni di lavoro più elevate e risultano essere più performanti. I range standard sono da 100 a 3500 ton, da 160 a 3500 ton (per prova stampi), da 630 a 3500 ton (a triplo effetto) e da 5000 a 10000 ton (per parti di scambiatori di calore).

Le presse meccaniche a loro volta sono suddivise in presse a vite o presse eccentriche. Le presse a vite vengono utilizzate essenzialmente per operazioni di estrusione della lamiera e di stampaggio a caldo. Le presse a vite sono dotate di uno slittone portattrezzo movimentato da una vite che si inserisce nella madrevite fissa nell’incastellatura. Le presse eccentriche sono utilizzate soprattutto nella lavorazione a freddo della lamiera per operazioni di tranciatura e punzonatura. Le piegatrici meccaniche si suddividono a loro volta in presse a vite o presse eccentriche. In entrambi i casi richiedono un movimento estremamente rapido e da una grande forza di pressione. Sono dunque piuttosto rischiose da utilizzare perché, una volta avviato il ciclo di piega, non si ha modo di fermarle.

Tipi di piegatura

  • Piega in aria: il punzone spinge la lamiera in una matrice con cava a V dove l'angolo di piega varia in base alla profondità raggiunta dal punzone. È una tecnica semplice indicata anche per spessori più consistenti.
  • Coniatura: al contrario della piega in aria, il punzone e la matrice entrano in contatto completamente. Il punzone, quindi, spinge la lamiera fino in fondo alla matrice provocando una piegatura precisa e senza possibilità di ritorno elastico.
  • Schiacciata: processo suddiviso in due parti, una pre-piega in aria a 26°-35° e, in seguito, una piegatura totale o parziale a seconda della forza applicata. Questo tipo di piega assicura una maggiore rigidità della lamiera e una finitura del bordo non tagliente.

Utensili

Così come accade per le macchine per lo stampaggio, anche le presse piegatrici sono dotate di utensili superiori (punzoni o coltelli) e utensili inferiori (matrici, cave o raramente prismi). Lo standard più diffuso è quello "europeo" con gli intermediari Promecam, in tutte le sue derivazioni e miglioramenti. Esistono intermediari Promecam con bloccaggio manuale, pneumatico, idraulico, attacco rapido, ecc. L’altro standard (in realtà ne racchiude diversi) è quello che utilizza utensili generalmente più alti e, soprattutto, coassiali. La differenza ulteriore che si nota è l’assenza di intermediari tra utensili e pestone: i punzoni vengono fissati direttamente alla traversa mediante diversi tipi di attacco. Un modello molto diffuso è l’attacco Wila, chiamato da alcuni “standard americano”.

Indipendentemente dallo standard, la scelta degli utensili è un’azione da compiere con cura e valutando molteplici aspetti quali tipo di materiale, spessore, piega da ottenere e ingombri del pezzo. Un punzone avente un grande incavo, chiamato in gergo “collo di cigno”, è sicuramente stato realizzato per poter ottenere pezzi a C profonda, con doppie pieghe che altrimenti genererebbero collisioni. Come si può ben notare, è presente un reticolato che serve ad indicare gli ingombri raggiungibili con quel punzone specifico su un pezzo da piegare.

Un esempio pratico: in presenza di uno spessore di 3 mm di S235 (acciaio al carbonio da carpenteria tra i più utilizzati) è consigliata una matrice da V= 25. s*8 in questo caso risulta 24, ma 25 è la misura commerciale più vicina. Ciò comporta una difficile standardizzazione delle lavorazioni. C’è anche da considerare che le misure del pezzo finito variano al variare della larghezza V della matrice, in virtù del fatto che minore è tale larghezza, più piccolo è il raggio interno naturalmente scaturito sul pezzo. Per l’acciaio inossidabile Aisi 304 tale valore va moltiplicato per 1,4.

Applicazioni

Le presse piegatrici idrauliche sono ampiamente utilizzate in vari settori, tra cui l’industria automobilistica, aerospaziale, navale, edilizia e nella produzione di elettrodomestici.

La piegatura è un’operazione fondamentale che condiziona il flusso di lavoro all’interno di uno stabilimento che si occupa di lavorazione della lamiera. Quasi tutte le realtà che si occupano della lavorazione della lamiera usano presse piegatrici. Il vantaggio principale delle presse piegatrici idrauliche è quello di offrire capacità di piegatura davvero ampie.

Vantaggi e Svantaggi

D’altra parte, nonostante i maggiori costi di acquisto delle presse piegatrici elettriche, l’uso di servomotori al posto dei cilindri idraulici porta vantaggi in termini di produttività, energia, flessibilità e redditività. La produttività dell’apparecchiatura viene influenzata notevolmente. Il sistema idraulico funziona in modo continuo anche quando la macchina non piega. Tuttavia, con una pressa piegatrice idraulica, il consumo di energia sarà simile indipendentemente dalle dimensioni e dalle caratteristiche del pezzo da realizzare. Nel caso di una pressa piegatrice elettrica, i servomotori consumano soltanto l’energia necessaria per piegare il pezzo.

La bombatura è una deformazione della lamiera dovuta alla flessione del pestone. La maggior parte dei produttori di presse piegatrici idrauliche offre sistemi di “correzione della bombatura” meccanici o idraulici. Esistono in realtà soluzioni che consistono nel compensare questo fenomeno con una forza inversa nel piano di lavoro.

Sicurezza e Manutenzione

La sicurezza dell’operatore addetto alla piegatura sulle presse piegatrici è spesso considerata dall’industria come un freno alla produttività.“Il sistema di protezione installato sulla maggior parte delle macchine riduce la produttività. Si tratta di una soluzione passiva che funziona in base all’altezza degli utensili. Deve essere impostato ogni qualvolta l’utensile si sposta da sinistra a destra. Le presse piegatrici idrauliche richiedono una manutenzione regolare, in particolare su componenti idraulici quali valvole, serbatoi, pompe, filtri e guarnizioni. Inoltre, la perdita di pressione nei cilindri provoca la perdita di olio, che si diffonde intorno alla macchina.

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