Lavorazione lamiera: spianatura, profilatura e processi secondari
Che cos'è la lamiera?
Le lamiere in acciaio, alluminio, rame e altri metalli svolgono un ruolo essenziale nella vita quotidiana. La carrozzeria di veicoli, treni e altri mezzi di trasporto, il rivestimento delle facciate degli edifici, le grondaie, le porte dei garage, le canaline dei cavi e le lattine per bevande sono tutti esempi di prodotti realizzati in lamiera. La lamiera è caratterizzata da un'ampia superficie con uno spessore relativamente piccolo e costante. I pezzi di lamiera con uno spessore inferiore a 6 mm sono solitamente chiamati fogli; i pezzi più spessi di 6 mm si definiscono invece piastre.
Lavorazione lamiera
Il materiale di partenza è un nastro di lamiera laminato a freddo avvolto in un rotolo (coil) e così consegnato prima di essere sottoposto a successive lavorazioni. La lamiera viene quindi srotolata e appiattita (processo di spianatura). La lavorazione successiva può avvenire in due diversi modi:
1 - La lamiera spianata viene tagliata in pezzi che possono essere lavorati individualmente con presse piegatrici, macchine piegatrici e curvatrici, oppure mediante imbutitura, punzonatura o intaglio.
2 - La lamiera spianata viene profilata in continuo nella forma finale desiderata e infine tagliata a seconda delle lunghezze richieste.
Profilatura
La profilatura, nota anche come laminazione a freddo, è stata introdotta in Europa negli anni Cinquanta dagli Stati Uniti ed è stata ampiamente utilizzata a partire dai primi anni Sessanta. Si tratta di un processo di formatura ideale per la realizzazione di pezzi in lamiera, compresi profili chiusi di discreta lunghezza e per alti volumi di produzione. I profilati di lamiera sono tipicamente caratterizzati da uno spessore uniforme delle pareti. Il processo di formatura viene eseguito a temperatura ambiente e consiste in una serie di pieghe consecutive: la lamiera viene fatta passare longitudinalmente attraverso una sequenza di coppie di rulli, ognuno dei quali contribuisce alla deformazione plastica della lamiera fino a ottenere la sezione trasversale del profilo desiderata. La forma dei rulli determina il profilo, mentre il numero di coppie e la loro disposizione dipendono dal tipo di lamiera e dalla complessità del prodotto finale. Le possibilità di progettazione del profilo, le dimensioni e le lunghezze massime sono praticamente illimitate.
Processi secondari
In una linea di profilatura possono essere integrati ulteriori processi produttivi come punzonatura, goffratura, imbutitura, perforazione, intaglio e scanalatura. Anche i profili tubolari chiusi possono essere prodotti mediante profilatura. In questo caso, è necessario un ulteriore processo di giunzione, di solito la saldatura delle giunture. I tubi saldati longitudinalmente sono un tipico esempio di prodotti realizzati con questo metodo.
Tecnologie CAD
La pianificazione, la simulazione, l'implementazione e il monitoraggio dei processi di profilatura della lamiera sono oggi facilitati da strumenti informatici (CA tools). Software specifici possono essere utilizzati per misurare la produttività e l'efficienza complessiva delle attrezzature (OEE) delle linee di profilatura.
Linee di profilatura
Il punto di partenza di una linea di profilatura è un aspo svolgitore su cui viene caricato e srotolato il coil di lamiera. L'estremità iniziale è rastremata per favorire un'alimentazione regolare della lamiera nelle coppie di rulli di formatura. La lamiera viene fatta passare attraverso un’unità di raddrizzamento che la spiana.
Prima o dopo il processo di profilatura possono essere eseguite varie lavorazioni secondarie. Ad esempio, prima della fase di formatura si possono eseguire punzonature, forature, intagli, cesoiature. È inoltre possibile praticare fori con o senza filettatura, ondulazioni, goffrature o dadi. Durante la profilatura, la lamiera viene progressivamente sagomata passando attraverso le coppie di rulli, con l'applicazione di lubrificanti per ridurre l'attrito.
Per altre sezioni trasversali a profilo chiuso, come i tubi, i bordi vengono saldati longitudinalmente utilizzando tecnologie di saldatura laser o ad alta frequenza (HF). Infine un’unità di taglio taglia i pezzi a misura prima di scaricarli per un'ulteriore lavorazione o spedizione.
Applicazioni della lamiera profilata
I profili in lamiera sagomata sono componenti essenziali nella costruzione di automobili, treni, impianti fotovoltaici, impianti per la distribuzione di energia, edifici, magazzini, supermercati e altri settori come ad esempio la logistica. Nei veicoli, le parti in lamiera laminata a freddo fungono da elementi decorativi e di rinforzo della carrozzeria. Nelle locomotive ferroviarie e nelle carrozze passeggeri, le parti in lamiera sono integrate nelle pareti laterali, nei tetti e nei pavimenti. Le applicazioni nell’ edilizia comprendono realizzazione di pareti, rivestimenti, tetti, soffitti, pavimenti, canaline per cavi e apparecchiature di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell’aria (HVAC). I componenti in lamiera profilata sono necessari anche per i montanti delle scaffalature, i supporti, le traverse e le guide dei pallet nei magazzini. Inoltre, questi componenti sono utilizzati nel settore commerciale per la conservazione degli alimenti, ad esempio nei frigoriferi, nei congelatori e negli scaffali dei negozi di alimentari e dei supermercati. Infine, negli impianti fotovoltaici, sono essenziali per le strutture di montaggio e i sistemi di fissaggio e orientamento dei pannelli solari.
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Le informazioni sono state compilate dall’Ing. Konrad Dengler, giornalista tecnico e traduttore specializzato in temi industriali.