Acciaio inossidabile per imbutitura: Processo e applicazioni
I componenti in acciaio inossidabile sono ampiamente utilizzati in molte applicazioni. Esistono diversi modi per ottenere questi componenti: l'imbutitura dell'acciaio inossidabile è un metodo comune.
La guida che segue contiene informazioni dettagliate su cosa sia l'imbutitura dell'acciaio inossidabile. Continuiamo a leggere.
Che cos'è l'imbutitura dell'acciaio inossidabile?
Il processo di imbutitura consiste nell'utilizzare lastre piatte di acciaio inossidabile. Questi fogli vengono trasformati in componenti tridimensionali. Il processo utilizza un metodo di stiramento del materiale su uno stampo e aiuta a creare componenti complessi. Questi componenti non presentano giunzioni o cuciture.
I vantaggi dell'imbutitura dell'acciaio inossidabile
L'imbutitura dell'acciaio inossidabile presenta molteplici vantaggi, alcuni dei quali sono i seguenti:
- Il processo è altamente efficiente dal punto di vista dei costi, ha scarti minimi e può produrre a velocità elevata in un volume maggiore. I componenti prodotti non necessitano di saldature o giunzioni e le forme semplici hanno bassi costi di attrezzaggio.
- I componenti in acciaio inox imbutiti hanno un'eccellente resistenza e durata. Sono caratterizzati da spessore uniforme delle pareti e resistenza alla fatica, che migliorano le prestazioni e aggiungono durata ai componenti.
- Grazie agli scarti minimi, il consumo di materie prime è ridotto e il processo è altamente efficiente dal punto di vista energetico. L'imbutitura profonda lo rende adatto all'ambiente, offrendo sostenibilità e rispetto dell'ambiente.
Il processo di imbutitura dell'acciaio inossidabile
Il processo di imbutitura dell'acciaio inossidabile prevede diverse fasi, di seguito elencate:
Oscuramento: La fase di tranciatura consiste nel taglio della lastra di acciaio inox alla dimensione richiesta.
Lubrificazione: Per ridurre l'attrito, l'applicazione di un lubrificante è importante durante il processo.
Disegno: L'estrazione del pezzo grezzo avviene quindi spingendo sulla matrice.
Ridisegno: Nei casi in cui le forme sono complesse, il processo può essere ripetuto.
Rifinitura: Una volta che il prodotto finale è pronto, il materiale in eccesso viene rimosso e il componente è finito.
Considerazioni sulle proprietà dei materiali per l'imbutitura dell'acciaio inossidabile
Quando si parla di imbutitura dell'acciaio inossidabile, alcune delle proprietà del materiale che vengono prese in considerazione sono le seguenti:
Duttilità: La duttilità del materiale favorisce la deformazione senza fratture.
Tempra da lavoro: Aiuta a rafforzare il materiale per renderlo sufficientemente resistente durante il processo di imbutitura.
Resistenza alla corrosione: L'uso dell'acciaio inossidabile contribuisce a garantire la resistenza del componente alla corrosione in ambienti difficili.
Estetica: L'acciaio inossidabile offre un'estetica che rende i componenti attraenti.
Gradi comuni di acciaio inossidabile utilizzati per la trafilatura profonda
Esistono diversi tipi di acciaio inossidabile che vengono utilizzati nel processo di imbutitura, alcuni dei quali sono i seguenti:
304
Il Acciaio inox 304 Rientra tra gli acciai inossidabili austenitici e offre un'eccellente resistenza alla corrosione ed è altamente formabile.
316
Anche l'acciaio inox 316 rientra tra gli acciai inossidabili austenitici e offre un'eccellente resistenza agli agenti chimici, seguita da un'elevata forza.
301
L'acciaio inossidabile 301 è un acciaio inossidabile altamente flessibile che può essere utilizzato per forme complesse.
430
Il grado 430 è un acciaio inossidabile ferritico con un'eccellente formabilità.
Strumenti e attrezzature per l'imbutitura
Gli strumenti e le attrezzature necessari per l'imbutitura dell'acciaio inossidabile sono i seguenti:
Presse
Il processo di imbutitura si avvale di presse, che sono presse meccaniche o presse per la lavorazione del legno. presse idrauliche. Le presse idrauliche offrono precisione nel processo di imbutitura profonda grazie al controllo e alla velocità regolabile, rendendo possibile la produzione di componenti complessi.
Le presse meccaniche sono adatte per la produzione di grandi volumi, in quanto offrono una forza costante e tempi di ciclo brevi.
Fustelle e stampi
I punzoni e gli stampi aiutano a modellare l'acciaio inossidabile nel processo di imbutitura. Il design dello stampo influisce sulla qualità del prodotto; se è ben progettato, il flusso del materiale è corretto e non presenta difetti.
Anche la scelta del materiale giusto è fondamentale per il processo di imbutitura. La capacità di mantenere la forma e di garantire la resistenza all'usura è importante per l'utilizzo con punzoni e stampi.
Applicazioni dei componenti in acciaio inossidabile imbutiti
I componenti in acciaio inossidabile imbutito sono utilizzati in diverse applicazioni, alcune delle quali sono le seguenti:
Automobile: I componenti utilizzati negli impianti di scarico e nei serbatoi di carburante delle automobili sono realizzati con l'imbutitura profonda perché offrono resistenza e durata.
Aerospaziale: I componenti dell'aviazione, come le parti strutturali e i componenti dei motori, richiedono tenacità e hanno forme complesse. Per la loro produzione si ricorre all'imbutitura profonda.
Medico: Le parti mediche, come gli impianti e gli strumenti chirurgici, vengono prodotte con il processo di imbutitura.
Tecniche per ottimizzare le prestazioni del disegno profondo
Le prestazioni dell'acciaio inossidabile per imbutitura possono essere ottimizzate in vari modi:
Esercitare il controllo sullo spessore e sul flusso dei materiali
Il processo di imbutitura profonda richiede un flusso adeguato di materiali, in modo da ottenere uno spessore uniforme e prevenire i difetti. Per controllare il flusso dei materiali, si possono utilizzare i cordoni di trafilatura nella cavità dello stampo.
Il ruolo svolto dalla lubrificazione è importante anche per il flusso del materiale; pertanto, è opportuno scegliere lubrificanti progettati per l'acciaio inossidabile. Contribuiscono a ridurre l'accumulo di calore e l'attrito durante il processo di imbutitura.
È inoltre possibile regolare la velocità del punzone e la forza del supporto del fustellato in modo da evitare ispessimenti e assottigliamenti eccessivi.
Riduzione della formazione di rughe e rughette
La pressione del supporto del fustellato può essere ottimizzata per ridurre le grinze. Si può iniziare con una pressione bassa e poi aumentarla gradualmente. Questo aiuta a controllare il flusso di materiale in modo da evitare un accumulo eccessivo di materiale.
La lacerazione può essere evitata considerando l'idea di realizzare componenti complessi optando per l'imbutitura in più fasi. La deformazione viene distribuita in diverse fasi, riducendo così le sollecitazioni sul materiale.
Ruolo della forza di tenuta in bianco
La forza di tenuta del vuoto influisce sulla qualità del componente finale. Se la forza è minima, può provocare grinze, mentre se è eccessiva, può causare strappi. Per questo motivo, è fondamentale bilanciare la forza; si può iniziare con una forza di tenuta del grezzo bassa e aumentarla gradualmente.
Sfide nell'imbutitura dell'acciaio inossidabile
Il processo di imbutitura dell'acciaio inossidabile presenta alcune sfide, alcune delle quali sono le seguenti:
Rughe
Quando il materiale si accumula sulla parete del componente, si verifica il problema delle grinze. Di solito è il risultato di una mancanza di pressione del portapezzo o di una lubrificazione inadeguata. L'aspetto e l'integrità strutturale del componente sono compromessi dalla formazione di grinze.
Strappo
Se il materiale è sottoposto a sollecitazioni eccessive, si verifica una lacerazione. Gli strappi possono essere osservati sugli angoli dei componenti. Se si utilizzano utensili affilati o se la pressione del supporto del pezzo grezzo è elevata, possono verificarsi strappi.
Orecchini
L'orecchino consiste nel formare un bordo ondulato sui componenti disegnati in profondità. Crea un'altezza non uniforme e può richiedere operazioni di rifinitura.
Conclusione
La guida di cui sopra contiene una trattazione dettagliata di tutto ciò che riguarda l'imbutitura dell'acciaio inossidabile. Avrete sicuramente acquisito conoscenze sull'argomento e sarete ora in grado di utilizzare questo processo nel vostro prossimo progetto.
Se desiderate avere componenti in acciaio inossidabile di alta qualità prodotti con un processo di imbutitura profonda, noi di DEK può progettarli per voi.
