Granulometria, Parte I: La granulometria del materiale è importante nella piegatura della lamiera

Lamiere e piastre possono essere eccezionalmente imprevedibili, soprattutto se formate su una pressa piegatrice. Immagini Getty

Domanda: Grazie per tutte le fantastiche informazioni che condividi ogni mese, inclusi i tuoi libri di testo e la tua rubrica. Non avrei mai pensato di avventurarmi così lontano e di applicare una conoscenza così dettagliata della formatura della lamiera. Continuate così.

So che hai scritto molte volte sulla direzione della fibra e sull'effetto che ha sulla formatura sulla pressa piegatrice. Perché su alcuni fogli la direzione della venatura è facile da individuare mentre su altri può essere difficile da vedere?

Inoltre, qual è la differenza tra un cristallo e un grano? In che modo la dimensione del grano influisce sulla formabilità? E come posso contrastare le variazioni causate dalla produzione di parti con queste caratteristiche mutevoli?

Risposta: Potresti aver già pensato di essere stato tra le erbacce, ma girati e guarda fuori dalla finestra. Vedi quei campi di erbacce che si estendono fino all'orizzonte? Bene, è lì che stiamo andando, là fuori, tra le erbacce. Quindi, mettiti gli stivali. Questo dovrebbe essere un viaggio interessante!

Lamiere e piastre possono essere eccezionalmente imprevedibili, soprattutto se formate su una pressa piegatrice. Una parte formata dall'aria a volte può distorcersi in tutte le direzioni impreviste e senza una ragione riconoscibile. Dopo anni di esperienza, i bravi tecnici delle presse piegatrici, conoscendo le sfumature del materiale e della loro macchina, possono limitare questa distorsione.

Per ottenere i migliori risultati per un progetto, falegnami altamente qualificati studiano la disposizione delle venature e la struttura del legno prima di iniziare il lavoro. Gli operatori dei freni altamente qualificati fanno lo stesso con la lamiera. Adattano il programma e la macchina sapendo come la direzione delle venature e altre proprietà del materiale influiscono sull'angolo di piega, sul raggio di piega, sul margine di piega e sulla detrazione di piega.

Come imparerai presto, la dimensione dei cristalli è in gran parte una funzione del processo di produzione del metallo, che per estensione varia la dimensione dei grani e quindi può influenzare la consistenza delle pieghe nel tempo. Ad esempio, se la curvatura si incrina all'esterno del raggio, diventa più debole, richiede meno pressione per formarsi e provoca una flessione eccessiva della flangia.

Come le venature del legno, le venature di un metallo influenzano il comportamento del pezzo. Variando da foglio a foglio e da lotto a lotto, il cambiamento delle proprietà dei grani crea molte sfide impreviste. Se il metallo è stato laminato o lavorato a freddo, i cristalli si allungano nella direzione della laminazione (vediFigura 1 ). Questa deformazione fa assottigliare i cristalli e crea i grani che vediamo. Quei grani appena formati assumono una preferenza direzionale.

La flessione longitudinale rispetto alle venature di alcuni materiali aumenta la probabilità di fessurazione, riduce il tonnellaggio richiesto, modifica il ritorno elastico e in alcuni casi porta alla lacerazione. A seconda dell'applicazione, la piegatura contro vena può anche causare la buccia d'arancia sulla parte esterna della curva, soprattutto quando si cerca di formare un raggio di curvatura interno inferiore al raggio minimo per un dato tipo di materiale. È consigliabile mantenere il raggio di piegatura interno pari o superiore al minimo, soprattutto se la piegatura è longitudinale (con) la direzione delle fibre. Con la linea di piegatura trasversale (perpendicolare) o diagonale rispetto alle venature, il raggio di piegatura interno può essere leggermente più piccolo, se necessario.

Queste e altre variabili possono modificare la dimensione formata della parte, creando problemi a valle. Saldatori e assemblatori impiegano più tempo, a volte modificando il pezzo a mano solo per far sì che la parte vada insieme. La qualità dell'assemblaggio finale diminuisce e i costi aumentano.

Figura 1Poiché il metallo viene laminato o lavorato a freddo, i cristalli si allungano nella direzione della laminazione.

Per ridurre al minimo i problemi, gli operatori delle presse piegatrici devono individuare le differenze materiali e imparare a lavorare con le variazioni anziché contro di esse. In tal modo, sostituiranno i grattacapi con componenti di qualità. Quindi nei prossimi articoli esamineremo la grana del metallo, cos'è e da dove viene.