Foratura della lamiera: taglio laser o punzonatrici?

May 26, 2023

FIGURA 1. Quando si parla di foratura, una punzonatrice si distingue ancora per la sua capacità di generare un gran numero di fori in un breve lasso di tempo.

Negli ultimi 30 anni molto è cambiato nella lavorazione dei metalli, in particolare quando si tratta di foratura di lamiere. Negli anni '90 la punzonatrice era l'unica strada da percorrere, finché l'avvento della macchina per il taglio laser a CO2 non ha cambiato la natura del discorso.

Negli anni 2000, la tecnologia del taglio laser era pronta a decollare. Durante i primi anni del 21° secolo, le punzonatrici rimanevano ancora un'opzione competitiva per le officine, in particolare se fornivano una moltitudine di fori su una lamiera grezza e forme che potevano essere duplicate solo in una pressa o in una pressa piegatrice.

È stato solo con l'avvento della tecnologia di taglio laser a fibra negli anni 2010 che i produttori di lunga data hanno dovuto riconsiderare nuovamente il loro approccio alla realizzazione di fori. Questi laser a stato solido potevano squarciare lamiere sottili a una velocità che faceva sembrare antiquati i laser a CO2.

Ora i laser a fibra hanno raggiunto i 20 kW di potenza e tagliano materiali più spessi a velocità che pochi si sarebbero aspettati quando la tecnologia fece il suo debutto. Si prevede che le vendite di laser cresceranno a un ritmo accelerato nei prossimi anni poiché le aziende produttrici di metalli cercheranno di tenere il passo con i progressi tecnologici. Ma dove si colloca la punzonatrice quando si tratta di realizzare fori?

Naturalmente, la punzonatura ha ancora il suo posto. È versatile. I negozi possono creare forme come feritoie e rilievi senza doverli spostare su un'altra macchina. Inoltre, una punzonatrice è generalmente meno costosa di una macchina da taglio laser a fibra.

Ma le punzonatrici si distinguono ancora come cavalli di battaglia per la foratura per quelle applicazioni in cui è necessario creare piccoli fori in modo coerente e rapido (vedere Figura 1). Per questi tipi di applicazioni, la punzonatura potrebbe essere il modo più economico per produrre fori.

Consideriamo ad esempio la produzione di schermi perforati. Gli strumenti cluster in genere vengono utilizzati per perforare questi modelli di fori poiché è possibile utilizzare più punzoni in un unico strumento, massimizzando il numero di fori creati in un singolo colpo (vedere Figura 2). Immagina che un punzone abbia fino a 234 perni e crei tanti fori con un solo colpo! È stato fatto.

Sono inoltre disponibili molti modelli di punzonatura e aree cluster diverse, offrendo numerose scelte di punzonatura. Ad esempio, puoi utilizzare uno strumento a forma esagonale per creare schemi di fori con angoli e aggiungere interesse visivo allo schermo.

Tieni presente che per la punzonatura a grappolo, la punzonatrice deve essere in grado di fornire la quantità di forza di punzonatura richiesta per l'applicazione. La forza di punzonatura massima consigliata non deve superare il 75% della capacità della pressa. Per stimare la forza di punzonatura richiesta è possibile utilizzare la seguente formula:

Lunghezza lineare di taglio x Spessore materiale x Resistenza al taglio = Forza di punzonatura in tonnellate

FIGURA 2. Una punzonatrice a grappolo è un modo efficace per praticare fori con un solo colpo. Si tratta di un set cluster a 234 pin completamente guidato.

La lunghezza lineare di taglio è pari al perimetro del foro moltiplicato per il numero di punzoni nel cluster. Il perimetro del foro rotondo è 3,14 volte il diametro. Il perimetro del foro sagomato, come l'esagono, è la somma delle lunghezze dei lati.

Quando si perfora un foglio con molti fori, il foglio tende ad arricciarsi verso l'alto a causa della quantità di forza e stress esercitati nell'area perforata (vedere Figura 3). Per questo scenario, puoi utilizzare trafile a cupola che ti aiuteranno a contrastare l'arricciatura. Come funziona? Un estrattore dalla forma concava si muove verso il basso con la corsa e flette effettivamente il foglio verso il basso sopra la matrice a cupola, contrastando l'arricciatura verso l'alto che si verifica con il punzone.

Per una maggiore uniformità e allo stesso tempo per mantenere i fogli piatti, è possibile modificare lo schema di perforazione per evitare di concentrare tutti i fori in un'unica area (vedere Figura 4). Ripetendo lo schema, un'area può essere riempita di fori con lo stesso numero di colpi ma senza che venga applicata una pressione estrema a un'area per completare uno schema di fori.