Come il mercato dei veicoli elettrici sta guidando i cambiamenti nella tecnologia di piegatura dei tubi

Una cella di piegatura tubi completamente automatizzata incorpora processi a monte e a valle, combinando lavorazione rapida e priva di errori, ripetibilità e sicurezza. Sebbene tale integrazione possa avvantaggiare qualsiasi costruttore, è particolarmente interessante per i costruttori nel campo emergente ma competitivo della produzione di veicoli elettrici.

I veicoli elettrici (EV) non sono una novità. Agli inizi del 1900 erano disponibili veicoli elettrici, a vapore e a benzina e la tecnologia dei veicoli elettrici era più di una semplice nicchia. Sebbene i motori a benzina abbiano vinto quel round, la tecnologia delle batterie è tornata ed è qui per restare. Molte città in tutto il mondo hanno annunciato futuri divieti sull’uso di veicoli alimentati da combustibili fossili e molti paesi hanno annunciato l’intenzione di vietare la vendita di tali veicoli, quindi i propulsori alternativi domineranno l’industria automobilistica. È solo una questione di tempo.

I dati di vendita mostrano che le automobili basate su carburanti alternativi si stanno facendo strada da anni. Negli Stati Uniti nel 2020, secondo l’Environmental Protection Agency, il mercato delle autovetture per veicoli elettrici, veicoli ibridi plug-in (PHEV), veicoli a celle a combustibile e ibridi diversi dai PHEV rappresentava il 7% del totale. Questo mercato esisteva a malapena 20 anni fa. I dati forniti dall'Autorità federale tedesca per i trasporti automobilistici parlano da soli: tra tutti i veicoli di nuova immatricolazione in Germania nel periodo da gennaio a novembre 2021, la quota di quelli con propulsori alternativi ammontava a quasi il 35%. La quota di veicoli di nuova immatricolazione con trazione puramente elettrica in questo periodo è stata di circa l’11%. L’aumento dei nuovi veicoli elettrici in Germania diventa particolarmente evidente se si considerano le autovetture. In questo segmento, la quota di veicoli elettrici su tutte le autovetture di nuova immatricolazione è stata del 6,7% per l’intero anno 2020. Questa quota è aumentata notevolmente, superando il 25%, da gennaio a novembre 2021.

Questo cambiamento comporta grandi cambiamenti per i produttori automobilistici e per la loro intera catena di fornitura. La costruzione leggera è uno dei temi principali: più leggero è il veicolo, minore è l'energia necessaria. Ciò aumenta anche l’autonomia, che è fondamentale per i veicoli elettrici. Questa tendenza porta anche a un cambiamento nelle esigenze di piegatura dei tubi, con una crescente necessità di componenti compatti ma ad alte prestazioni, in particolare tubi a pareti sottili realizzati con materiali ad alta resistenza. Ma i materiali leggeri come l’alluminio e la plastica rinforzata con fibra di carbonio sono generalmente più costosi e più difficili da lavorare rispetto all’acciaio convenzionale. Associato a questa tendenza è un aumento sostanziale nell’uso di forme diverse da quella rotonda. La costruzione leggera richiede sempre più forme complesse e asimmetriche con diverse sezioni trasversali.

Una pratica comune nella produzione automobilistica consiste nel piegare tubi tondi e portarli alla forma finale tramite idroformatura. Questo è adatto per le leghe di acciaio, ma può essere problematico quando si lavora con altri materiali. Ad esempio, la plastica rinforzata con fibra di carbonio non può essere piegata quando fa freddo. A complicare la questione è la tendenza dell'alluminio a indurirsi con l'invecchiamento. Ciò significa che un tubo o un profilo in alluminio è difficile o impossibile da piegare già pochi mesi dopo la sua produzione. Inoltre, se la sezione trasversale desiderata non è rotonda, è molto più difficile rispettare le tolleranze predefinite, soprattutto quando si utilizza l'alluminio. Infine, la sostituzione di profili e barre in alluminio con i tradizionali cavi in ​​rame per il trasporto della corrente elettrica è una tendenza in crescita e una nuova sfida di piegatura in quanto i componenti hanno strati di isolamento che non possono essere danneggiati durante la piegatura.

Lo spostamento verso la mobilità elettrica sta portando a un cambiamento nel design delle curvatubi. La tradizionale macchina curvatubi standard con parametri prestazionali predefiniti sta lasciando il posto a macchine speciali specifiche per prodotto che possono essere personalizzate in base alle esigenze del produttore. Le prestazioni di piegatura, le misurazioni geometriche come il raggio di curvatura e la lunghezza del tubo, lo spazio di installazione dell'utensile e il software sono allineati per conformarsi più da vicino ai processi specifici del produttore e ai requisiti del prodotto.