Pressa piegatrice: che cos’è e come funziona

Le presse piegatrici per lamiera sono macchine fondamentali nell'industria manifatturiera, utilizzate per piegare e modellare fogli di metallo in varie forme e dimensioni. Queste macchine sono essenziali per la produzione di componenti metallici utilizzati in una vasta gamma di settori, dal settore automobilistico a quello aerospaziale, fino all'edilizia e all'elettronica. In questo articolo esplorerà in dettaglio le diverse tipologie di presse piegatrici, i loro componenti, le tecniche di piegatura e le considerazioni importanti per la loro manutenzione e sicurezza.

Pressa piegatrice: una macchine complessa

La tecnologia su cui fondano il funzionamento è solo all’apparenza banale, ma nasconde invece notevoli evoluzioni in campo meccanico e tecnologico. 

In effetti, se confrontiamo una pressa piegatrice moderna e una di cinquant’anni fa, a uno sguardo esterno sembra che poco sia cambiato. La verità, invece, è che sono due macchine completamente diverse; gli elementi esteriori possono anche essere rimasti fermi al tipico design che tutti conosciamo, ma la meccanica e l’elettronica si sono evoluti in modo silenzioso e inesorabile.

La pressa piegatrice moderna è il risultato di un’evoluzione costante. Proprio come è accaduto con l’automobile, che da semplice e quasi rudimentale mezzo di trasporto è diventata una vera propria macchina high-tech, così anche la piegatrice è ormai un concentrato di innovazione tecnologica e meccanica. 

Per comprendere quali sono state le tappe fondamentali della pressopiegatura della lamiera e conoscere qual è la tecnologia migliore che unisce efficienza, efficacia, costi di esercizio e versatilità, è necessario fare un viaggio indietro nel tempo e conoscere un po’ di storia delle presse piegatrici. 

Tra i Paesi pionieri, c’è senza ombra di dubbio l’Italia.

In una zona circoscritta nella Brianza sono fiorite le realtà che hanno portato in alto il nome dell’Italia e ancora oggi, all’interno del settore della pressopiegatura, il nostro Paese è conosciuto in tutto il mondo per la grande tradizione e la qualità nella costruzione delle presse piegatrici.  

Nomi importanti come Mariani e molti altri hanno letteralmente inventato questa tecnologia. 

Facciamo ora un breve viaggio nei sistemi che si sono susseguiti, soffermandoci sul non plus ultra di oggi: la piegatrice idraulica ibrida. 

Presse piegatrici: tipologie e caratteristiche

1) Presse piegatrici meccanicheLe piegatrici meccaniche sono ancora utilizzate in molte officine per fare lavorazioni marginali, anche se ormai sono macchine considerate fuori legge da un punto di vista di sicurezza e, quindi, non possono essere utilizzate dagli addetti. Leggi il nostro articolo di approfondimento riguardante le caratteristiche che una piegatrice deve avere per essere a norma di legge.

In passato, le piegatrici meccaniche più conosciute erano a marchio Mariani o Omag; erano caratterizzate da un movimento estremamente rapido e da una grande forza di pressione. 

2) Presse piegatrici idrauliche tipo "RG" PromecamNate in Francia grazie all’intuizione dell’ italo-francese Roger Giordano, le piegatrici idrauliche tipo RG Promecam sono macchine compatte e basse. La loro caratteristica più evidente è il movimento del banco, diverso da tutte le altre presse piegatrici. 

Infatti, se di solito è la parte superiore - detta “traversa”- che scende, in questo caso è il banco che sale. Se vuoi conoscere quali sono le parti fondamentali di una pressa piegatrice, ti consigliamo di leggere questo articolo.

La loro diffusione ha interessato un lungo periodo e non è raro ancora oggi trovarne in molte officine ancora operative; nel secondo Dopoguerra hanno rappresentato una vera e propria rivoluzione, in quanto il banco contrastava la naturale flessione della traversa. Quest’ultima, poi, essendo piuttosto bassa e compatta, permetteva di ottenere dei profili chiusi di grandi dimensioni, che riuscivano ad “abbracciare” la parte superiore della macchina.

3) Presse piegatrici idrauliche a barra di torsione

Sono le antesignane delle sincronizzate a cui assomigliano molto nell'aspetto. Il movimento è demandato alla traversa che scende mediante una coppia di pistoni idraulici. 

Solitamente dispongono di due o tre assi:

• X per il carro posteriore;
• Z per l'altezza del carro posteriore;
• Y per la discesa della traversa. 

La caratteristica di queste macchine è che i due cilindri sono collegati meccanicamente attraverso una barra che ne accoppia il movimento fino al “punto morto inferiore”. 

Quest'ultimo è regolato attraverso il movimento di due chiocciole che scendono o salgono per regolare l'altezza della fine corsa dei cilindri e della traversa. 

Il controllo della macchina è demandato a un semplice posizionatore, spesso privo di memoria interna.

4) Presse piegatrici idrauliche sincronizzate

Ad oggi, la pressa piegatrice idraulica sincronizzata è la macchina moderna più diffusa. 

Prevede il movimento della traversa superiore mediante due cilindri idraulici indipendenti e regolati da apposite valvole proporzionali. 

La macchina, in questo modo, è più versatile e permette all’operatore di agire su entrambi i cilindri in maniera indipendente per modificare la discesa della traversa e contrastare eventuali irregolarità della lamiera. 

Può capitare frequentemente, infatti, che un pezzo si pieghi di più da un lato rispetto all’altro a causa delle già citate variabili della materia prima. 

Il controllo numerico di una piegatrice idraulica sincronizzata è molto più evoluto rispetto al posizionatore della pressa piegatrice a barra di torsione. Il CNC permette all’operatore di effettuare molte regolazioni: dal tempo di stazionamento al “punto morto inferiore”, dalla velocità di piega alla decompressione. In questa guida cerchiamo di chiarire quali sono le funzioni principali di una controllo CNC per presse piegatrici. 

5) Presse piegatrici elettriche

Rappresentano in ordine di tempo l'ultima evoluzione delle presse piegatrici e, ancora oggi, sono da considerarsi una soluzione border line per alcune specifiche esigenze. 

Le presse piegatrici elettriche garantiscono velocità e ripetibilità, unite a bassi consumi, tuttavia sono meno versatili e hanno costi molto più elevati rispetto alle piegatrici idrauliche sincronizzate. Esistono sostanzialmente due tecniche per azionare una piegatrice elettrica: con viti a ricircolo di sfere o mediante apposite cinghie. 

Il futuro della pressa piegatrice: la pressa piegatrice ibrida

Le presse piegatrici idrauliche sincronizzate rappresentano ad oggi il terreno fertile dove applicare le innovazioni tecnologiche e i miglioramenti con risultati assolutamente importanti. 

VICLA ha colto questa occasione con grande impegno, specializzandosi nella tecnologia ibrida.

Tale soluzione consente di prendere il meglio da ogni sistema, unirlo e tradurlo in una soluzione all’avanguardia, che si distingue per: 

• precisione;
• ripetibilità;
• consumo energetico; 
• rapporto qualità-prezzo.

Se vuoi scoprire quali sono le differenze principali tra una piegatrice elettrica e una ibrida leggi questo articolo.

Componenti principali di una pressa piegatrice

Nonostante le diverse tipologie di funzionamento, tutte le piegatrici presentano delle parti in comune. Nella guida alla configurazione della macchina entriamo nel dettaglio di ciascun componente, ma di seguito ti riassumiamo le principali componenti, che sono:

• La traversa, o pestone, che è la parte mobile su cui vengono installati i punzoni.
• Il banco: è la parte fissa sottostante alla traversa dove vengono installate le matrici.
• Le spalle: rappresentano le piastre laterali che delimitano la larghezza dell’incastellatura del telaio della macchina.
• Il controllo numerico CNC: è il dispositivo con cui si interfaccia l’operatore attraverso una programmazione diretta o offline da ufficio tecnico.
• La pedaliera, ossia il dispositivo a pedale di azionamento della macchina, in salita e in discesa. Presenta precise specifiche costruttive che la rendono rispondente alle norme di legge vigenti in tema di sicurezza.
• Sostegni lamiera, o accompagnatori: hanno esclusivamente la funzione di sostegno in caso di lavorazione di pezzi pesanti e/o ingombranti. Qualora, invece, siano mobili (followers o accompagnatori) hanno la funzione di accompagnare la lamiera durante la lavorazione, in risalita e nella discesa
• Registro posteriore: si tratta del dispositivo che permette di effettuare la corretta lunghezza di piega. Generalmente è composto da una trave su cui sono montati due o più “riscontri” (backgauges) liberi di traslare lateralmente per disporsi sulla corretta posizione.
• Gli assi:
  • X: “avanti e indietro”, regola la lunghezza della piega (flangia)
  • R: “in alto e in basso”, regola l’altezza del carro per un migliore appoggio del pezzo e l’eventuale montaggio di matrici dall’altezza differente.
  • Z: “a destra e a sinistra”, regola la posizione del riscontro sul carro, per garantire la giusta posizione di appoggio per l’esecuzione del pezzo.
• Utensili: si suddividono in utensili inferiori e superiori. Gli utensili superiori, anche detti punzoni o coltelli, vengono installati alla traversa della macchina (la parte mobile). Gli utensili inferiori, detti matrici, cave o raramente prismi, vengono installati sul banco della macchina. Importante è anche considerare la scelta del sistema di bloccaggio, specialmente se le tue lavorazioni richiedono di cambiare spesso setup degli utensili. Qui ti spieghiamo nel dettaglio le tipologie di bloccaggio degli utensili.

Come scegliere una pressa piegatrice per lamiera

La scelta della pressa piegatrice dipende da molti fattori:

• Capacità della pressa piegatrice
• Precisione e ripetibilità
• Automazione e tecnologie avanzate
• Costo e budget

Abbiamo scritto un articolo approfondito che analizza tutte le criticità e gli aspetti da considerare nella scelta di una pressa piegatrice, inclusi gli errori più comuni e come evitarli.

Tecniche di piegatura della lamiera

La piegatura della lamiera può essere di diversi tipi:

• Tangenziale, tipica delle folding machines e per la lattoneria
• A tre punti, tipica delle presse piegatrici

La piegatura a tre punti si suddivide in:

1. piegatura ad aria: è una tecnica in cui la lamiera viene piegata senza essere completamente pressata contro la matrice. Questo metodo è flessibile e permette di ottenere angoli di piegatura diversi con lo stesso utensile.
2. piegatura a fondo matrice: è chiamata anche “semi-coniatura” o “a fondo cava”, è la modalità che si ottiene utilizzando matrici da 88°. In questo caso la lamiera arriva al fondo della matrice entrando in contatto con le facce interne della V.
3. coniatura: prevede lo “stampaggio del materiale” che viene forzato fino ad assumere la forma del punzone e della matrice adottati: in questo caso, infatti, entrambi hanno una apertura di V= 90°.

Manutenzione e cura delle presse piegatrici per lamiera

La manutenzione della pressa piegatrice per lamiera è un aspetto fondamentale per mantenere l'efficienza della macchina, ma viene spesso trascurata.

Senza una corretta manutenzione, anche la macchina migliore può rovinarsi nel tempo e causare non conformità e pezzi sbagliati. 

Manutenzione preventiva

La manutenzione preventiva è essenziale per garantire il funzionamento ottimale e prolungare la vita della pressa piegatrice. Questo include ispezioni regolari, sostituzione di componenti usurati e verifiche di sicurezza.

Lubrificazione e pulizia

Una corretta lubrificazione e pulizia sono fondamentali per mantenere le prestazioni della pressa piegatrice. È importante seguire le linee guida del produttore per garantire una lubrificazione adeguata e una pulizia regolare.

Ispezioni regolari

Le ispezioni regolari aiutano a identificare eventuali problemi prima che diventino gravi. Una check-list di ispezione dovrebbe includere la verifica di tutti i componenti principali, come il telaio, il cilindro, la barra di torsione e il sistema di controllo.

Data l'importanza dell'argomento, abbiamo scritto un articolo completo sulle procedure, la frequenza e le azioni da compiere per prendersi cura correttamente della piegatrice.

Sicurezza nell'uso delle presse piegatrici per lamiera

Quali sono le normative di sicurezza e le procedure da seguire per garantire un utilizzo sicuro della pressa piegatrice? 

Sono innanzitutto i costruttori dei prodotti a essere i primi coinvolti nell'ambito delle leggi e delle certificazioni: una volta individuata la pressa piegatrice, si deve cercare di capire se questa mantenga gli standard che tali leggi o normative richiedono. L'utilizzatore, d'altro canto, deve saper riconoscere se una macchina è a norma di legge. Ecco abbiamo dedicato un approfondimento ai requisiti legislativi e alle differenti caratteristiche che una macchina deve avere per essere sicura a norma di legge.

Ecco un riassunto dei principali aspetti da considerare:

• Procedure di sicurezza: le procedure di sicurezza includono l'uso di dispositivi di protezione individuale (DPI), l'implementazione di sistemi di sicurezza sulla macchina, come barriere e sensori, e l'adozione di pratiche operative sicure.
  
• Formazione e competenze: gli operatori devono essere adeguatamente formati per utilizzare le presse piegatrici in modo sicuro ed efficace. La formazione continua è importante per mantenere le competenze aggiornate e conformi alle ultime normative e tecnologie.

Applicazioni comuni delle presse piegatrici per lamiera

Le presse piegatrici sono utilizzate in una vasta gamma di settori industriali. Nell'industria automobilistica, sono impiegate per produrre componenti come pannelli di carrozzeria e parti del telaio. Nel settore aerospaziale, sono utilizzate per fabbricare parti strutturali e rivestimenti. Anche nell'edilizia, le presse piegatrici giocano un ruolo cruciale nella produzione di elementi architettonici e strutturali in metallo.

Innovazioni e tendenze future nelle presse piegatrici

Automazione e Industria 4.0

L'integrazione dell'automazione e delle tecnologie dell'Industria 4.0 sta rivoluzionando il settore delle presse piegatrici. L'uso di sensori IoT, analisi dei dati in tempo reale e controllo remoto migliora l'efficienza, la qualità e la manutenzione predittiva delle macchine. In questa guida puoi scoprire che cosa significa piegatrice 4.0 e in che modo l'Industria 4.0 ti può aiutare migliorare la produttività aziendale.  

Sostenibilità e efficienza energetica

Le nuove tecnologie mirano a rendere le presse piegatrici più eco-friendly, riducendo il consumo energetico e le emissioni. L'uso di motori elettrici ad alta efficienza e sistemi di recupero energetico sono solo alcuni esempi di queste innovazioni. Nel campo della piegatura dei metalli abbiamo già citato l'evoluzione che ha conosciuto la pressa piegatrice, grazie all'avvento delle piegatrici elettrici e delle piegatrici ibride. Se vuoi approfondire il funzionamento di una piegatrice ibrida e come riduce l'impatto ambientale senza compromettere la qualità delle lavorazioni, ti consigliamo di leggere l'articolo "Piegatrice per lamiera: perché scegliere una piegatrice ibrida?"

Conclusione

Le presse piegatrici per lamiera sono strumenti fondamentali nell'industria moderna, offrendo la capacità di modellare e piegare il metallo in una varietà di forme complesse. Con l'evoluzione delle tecnologie e delle esigenze industriali, queste macchine continuano a migliorare in termini di efficienza, precisione e sicurezza. La scelta della pressa piegatrice giusta e la sua corretta manutenzione sono essenziali per garantire una produzione di alta qualità e sostenibile nel tempo.

Fonti e risorse utili

• Manuali per scegliere la configurazione della pressa piegatrice
• Pieghe d'Arte - Arte e Tecnica della Pressopiegatura Industriale: libro sulla pressopiegatura industriale che contiene approfondimenti e consigli pratici per migliorare il processo di piegatura della lamiera. 
• ZoomOn, la newsletter di VICLA che esplora le ultime notizie, le tecnologie e le tendenze del mondo della pressopiegatura industriale della lamiera.