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Materiali per lo stampaggio lamiera: le proprietà che decidono come si forma un pezzo

Il materiale stabilisce quali forme sono possibili, quanto può essere stretta una piega, quanta forza serve alla pressa e quanto dura lo stampo. Ecco i materiali di stampaggio più comuni e le proprietà che contano.

Materiali di stampaggio comuni

Qualità e intervalli di spessore tipici che le aziende lavorano più spesso, non limiti macchina. I nomi delle qualità tra parentesi sono gli equivalenti giapponesi ed europei più vicini.

MaterialeQualità tipicheSpessore tipicoFormabilitàRitorno elasticoNote
Acciaio laminato a freddo1008, 1010 (SPCC, DC01)0.4 a 6 mmAltaBassoLa scelta predefinita per staffe e coperchi. Richiede olio, placcatura o vernice contro la ruggine.
Laminato a caldo decapatoHRPO, A10111.5 a 8 mmMediaBassoParti più pesanti. Superficie più ruvida e tolleranza di spessore più ampia rispetto al laminato a freddo.
Acciaio zincatoG60, G90 (SGCC, DX51D)0.4 a 3 mmMediaBassoIl bordo tranciato è nudo. Il rivestimento può staccarsi alle pieghe strette e bruciare alle saldature.
Acciaio HSLASnervamento 340 a 550 MPa0.8 a 6 mmMedia-bassaAltoConsente un pezzo più sottile e leggero. Richiede più tonnellaggio e consuma prima gli utensili.
Inox 3011/4 duro a completamente duro0.1 a 2 mmMediaAltoSi incrudisce e mantiene la tempra da molla. Usato per clip e contatti.
Inox 304304, 304L, 3160.3 a 3 mmAlta se ricottoMedioSi incrudisce e tende al grippaggio. Richiede circa 1.5 volte il tonnellaggio dell'acciaio dolce.
Inox 430Ferritico, magnetico0.4 a 3 mmMediaMedioCosto del nichel inferiore. Meno duttile del 304, quindi le imbutiture profonde sono più difficili.
Alluminio 3003, 5052H14, H320.5 a 4 mmBuonaMedioMorbido e leggero. Si graffia e tende al grippaggio, e lascia sottili schegge sul bordo di taglio.
Alluminio 6061T4, T60.5 a 4 mmBassa in T6Medio-altoSi crepa alle pieghe strette in T6. Formare in T4 o ricotto, poi invecchiare a T6.
RameC110000.1 a 3 mmAltaBassoLa migliore conducibilità. Morbido, quindi si segna facilmente. Usato per sbarre e contatti.
OttoneC260 (ottone da cartucceria)0.1 a 2 mmAltaMedioTerminali e gusci imbutiti. La distensione dopo l'imbutitura profonda previene la cricca da tensocorrosione.
Bronzo fosforosoC5100.1 a 1.5 mmMediaMedio-altoMolle e contatti che flettono molte volte senza fatica.
Rame al berillioC1720.05 a 1 mmMedia se ricottoMedioLa resistenza più alta tra le leghe di rame dopo l'invecchiamento. Richiede controlli nella manipolazione.
Acciaio per molle1074, 10950.2 a 2 mmBassaAltoFormato tenero e poi trattato termicamente, oppure acquistato pretemprato per pieghe semplici.

Proprietà che decidono la stampabilità

Dieci proprietà spiegano la maggior parte dei problemi di stampaggio. Un'azienda che le chiede presto sta leggendo il Suo pezzo, non solo quotandolo.

  • Allungamento e valore nL'allungamento indica quanto si stira il metallo prima di creparsi. Il valore n indica quanto uniformemente si assottiglia quando viene stirato. Entrambi contano soprattutto nell'imbutitura e nella formatura.
  • Valore rResistenza all'assottigliamento mentre la lamiera viene tirata dentro. Un valore r più alto consente tazze più profonde, ed è per questo che l'acciaio per imbutitura viene venduto su questa base.
  • Rapporto snervamento-rotturaUn rapporto basso dà un ampio margine tra l'inizio della formatura e la frattura. Le leghe ad alta resistenza hanno poco margine e si crepano prima.
  • IncrudimentoIl metallo diventa più duro e resistente man mano che viene formato. L'inox 304 e 301 si incrudiscono rapidamente, quindi le stazioni successive richiedono più forza e talvolta una ricottura.
  • Ritorno elasticoIl metallo piegato si riapre in parte dopo il sollevamento dello stampo. Cresce con la resistenza e diminuisce con la rigidezza, quindi HSLA, inox e alluminio ritornano più dell'acciaio dolce. Lo stampo piega oltre l'angolo desiderato per compensare.
  • Direzione della fibraLa lamiera laminata si piega meglio trasversalmente alla direzione di laminazione che lungo di essa. Chieda all'azienda di orientare le linee di piega trasversalmente alla fibra per le pieghe strette.
  • Tempra e durezzaLa stessa lega si trova tenera o dura. Le tempre dure richiedono raggi maggiori e più tonnellaggio e si crepano più facilmente.
  • Rivestimento e superficieGli strati di zinco, stagno e nichel possono creparsi o sporcarsi. La finitura superficiale si trasferisce sullo stampaggio, quindi i pezzi estetici richiedono banda pulita e movimentazione protetta.
  • Tolleranza di spessore e planaritàCurvatura della bobina, sciabolatura e variazione di spessore cambiano il comportamento dello stampo. La banda di precisione costa di più e mantiene entrambi più stretti.
  • Usura dell'utensile e bavaI materiali abrasivi e duri smussano più in fretta i taglienti e aumentano l'altezza della bava. La scaglia di laminazione dell'acciaio laminato a caldo fa lo stesso.

Raggio di piega interno minimo tipico

Per una piega a 90 gradi con la linea di piega trasversale alla direzione di laminazione. Il valore basso è per la tempra tenera. Tempre più dure, spessori maggiori e pieghe lungo la fibra richiedono di più.

Sono punti di partenza. L'azienda conferma il raggio per la Sua qualità, tempra e spessore prima di tagliare lo stampo.

MaterialeRaggio minimo tipico
Acciaio laminato a freddo0.5 a 1 volte lo spessore
Acciaio HSLA, snervamento 340 a 550 MPa1.5 a 3 volte lo spessore
Inox 304, ricotto1 volta lo spessore
Inox 301, in base alla tempra1 a 3 volte lo spessore
Alluminio 5052-H321 a 2 volte lo spessore
Alluminio 6061-T62.5 a 4 volte lo spessore
Ottone C260, semiduro1 volta lo spessore
Bronzo fosforoso, in base alla tempra1 a 3 volte lo spessore
Acciaio per molle, ricotto1 a 3 volte lo spessore

Scegliere un materiale in base al requisito

Parta da ciò che il pezzo deve fare. Il disegno può allora indicare una qualità o una prestazione e lasciare che l'azienda proponga un equivalente.

  • Conducibilità elettricaRame, ottone, bronzo fosforoso o rame al berillio. Scelga in base alla molla di cui il pezzo ha bisogno.
  • Resistenza alla corrosioneInox 304 o 316, alluminio o acciaio rivestito. L'acciaio rivestito lascia un bordo tranciato nudo.
  • Comportamento a mollaInox 301, bronzo fosforoso, rame al berillio o acciaio per molle, a seconda di temperatura, cicli e costo.
  • Prezzo del pezzo più bassoAcciaio laminato a freddo con finitura placcata o verniciata, a meno che il pezzo debba resistere nudo al proprio ambiente.
  • Basso pesoAlluminio 5052 per pezzi formati. Acciaio HSLA quando il pezzo deve restare in acciaio ma può essere più sottile.
  • Lavaggio intensivo e contatto alimentareInox 304 o 316, con una finitura superficiale e un processo di saldatura che l'applicazione consente.

La variazione di spessore cambia il funzionamento dello stampo. Legga la tolleranza di spessore e larghezza della bobina.

Domande frequenti

Si può stampare qualsiasi metallo?

La maggior parte dei metalli in lamiera e in banda, purché siano abbastanza duttili per l'operazione. Le leghe fragili si crepano in piega e le tempre dure limitano quanto può essere stretta una piega. Chieda all'azienda di verificare qualità e tempra rispetto alla forma del Suo pezzo.

Quale materiale costa meno da stampare?

L'acciaio laminato a freddo, nella maggior parte dei casi. Si forma facilmente, consuma lentamente gli utensili ed è ampiamente disponibile a magazzino. Il prezzo del pezzo dipende anche dall'utilizzo della banda e dalle lavorazioni secondarie, quindi una lega più costosa può vincere su un pezzo che si dispone bene sulla banda.

Perché il mio pezzo in alluminio si crepa sulla piega?

Di solito la tempra è troppo dura per il raggio. L'alluminio 6061 in T6 si crepa sulle pieghe strette. Passi al 5052 in H32 oppure aumenti il raggio interno. Il 6061 può essere formato in T4 oppure ricotto e invecchiato dopo.

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