Imbutitura lamiera in stampo

L’imbutitura è una lavorazione che trova spesso impiego all’interno degli stampi per lamiera: scopriamone caratteristiche e potenzialità

L’imbutitura è l’operazione di stampaggio che trasforma una lamiera dalla forma piana a una forma “tridimensionale”, dando vita ad un volume.

Si utilizza questo procedimento per realizzare ad esempio oggetti tipici della nostra quotidianità come:

• pentole,
• cofanetti,
• astucci,
• vaschette per cucina (quelle del gelato, sono certo che le avete presenti…)

Come si realizza

Il processo opera su una lastra di metallo piana che spinta da un punzone in una matrice sagomata si deforma nell’oggetto voluto.

Si tratta di una operazione più lenta rispetto alle tipiche operazioni di tranciatura della lamiera. E’ infatti necessario concedere alla lamiera il tempo per plasmarsi nella forma desiderata.

Tempi errati possono indurre a difetti come rotture, strappi e tensionamenti.

Normalmente il sistema punzone-matrice di imbutitura trova alloggiamento all’interno di uno stampo mosso da una pressa.

Forme realizzabili

Le forme realizzabili possono essere le più svariate e con diverse funzioni, ad esempio:

• semisferica
• cilindrica
• ovale
• conica
• paralleloidale

Materiali e Spessori

Tutti i materiali possono essere imbutiti proporzionalmente alla loro proprietà elastiche e meccaniche

Alterazioni del materiale imbutito

Il processo genera calore che potrebbe essere fonte di cambiamenti delle caratteristiche meccaniche del materiale.

In certi casi questi cambiamenti possono essere fonte di rotture quando il prodotto viene sottoposto a stress da esercizio.

La progettazione deve cercare soluzioni in grado di evitare il raggiungimento dei limiti di allungamento della lamiera ed impedire il cambiamento del suo stato fisico (rispetto alle caratteristiche meccaniche iniziali).

Macchine necessarie

E’ richiesta una forza della pressa proporzionale alla massa di materiale da plasmare.

Viene preferito l’utilizzo di presse idrauliche o in alternativa meccaniche rallentate, ma nel solo caso di imbutiture poco profonde.

La pressa deve essere identificata già in fase di progettazione da parte del progettista.

Particolarità della progettazione di uno stampo per imbutitura

Bisogna partire da uno studio molto approfondito per ottenere lo stampo idoneo ottenere una data forma.

In particolare vanno tenuti in considerazione i seguenti aspetti:

• forma del pezzo da realizzare
• profondità dell’imbutitura
• dimensione del pezzo da realizzare
• tipo di metallo imbutito

Entrando nello specifico dello stampo vanno esaminati e definiti:

• qualità degli acciai che compongono lo stampo
• velocità di imbutitura
• raggiature e raccordi di punzoni e matrici
• rapporti volumetrici nei diversi stadi di imbutitura
• tipo di rivestimento superficiale delle matrici

Lubrificazione

La lubrificazione è fondamentale visti gli attriti in gioco. Deve essere calibrata sulla tipologia di metallo trattata e sulla forma che si sta creando. Qui entra in gioco l’esperienza e la malizia dello stampatore.

Conclusioni

Serve una lunga esperienza e specializzazione per progettare e realizzare stampi di imbutitura, ma non va  sottovalutata la sinergia con un esperto stampatore.

Ogni forma da imbutire ha le proprie problematiche da risolvere e possiamo certamente affermare che l’imbutitura è, probabilmente, una delle lavorazioni più difficili da eseguire.

Spesso chi si specializza in questo tipo di tecnologia poi predilige insistere in questo tipo di prodotto piuttosto che aprirsi anche ad altre specialità,per lo meno dal punto di vista di sviluppo e approfondimento di argomento.

Metallurgicamente parlando anche gli aspetti di tensionamento delle fibre dei pezzi imbutiti e del tipo di acciai e lamiere da utilizzare,incrociati con le forme da realizzare pongono grandi difficoltà al progettista.