Dati tecnici
Definizione
"La lamiera forata è (1) "una lastra di dimensioni e spessore qualsiasi, con fori disposti in ordine sistematico ed ottenuti mediante tranciatura, foratura o punzonatura o altro procedimento
In seguito si parlerà solo della lamiera forata ottenuta mediante la punzonatura.
La disposizione sistematica dei fori è quindi una caratteristica fondamentale della lamiera forata.
Sezione del foro
il foro ottenuto tramite punzonatura si divide in tre zone:
in alto la zona di deformazione, poi la zona di tranciatura seguita infine dalla zona di rottura.
La misura del foro viene rilevata nella zona di tranciatura.
Nella normale esecuzione di una lamiera forata, la sezione dei fori è leggermente conica nella zona di rottura.
E' importante che il rapporto tra il nervo "n" e lo spessore della lamiera non scenda mai sotto 1.
Diversamente è possibile la rottura dei nervi tra i fori.
TERMINI
PASSO "p" (o interesse): Distanza tra i centri di due fori vicini.
NERVO "n": La minor zona piena tra due fori vicini.
Disposizione dei fori tra loro:
Fori tondi
•I fori sono disposti a 60°. Questa disposizione, detta anche a quinconce, è la più diffusa perchè combina un'elevata rigidità della lamiera con un discreto rapporto di vuoto su pieno.
Essa è considerata standard e, se non specificato diversamente, la perforazione viene eseguita così.
•I fori sono disposti a 45°. Questa perforazione è di raro utilizzo.
•I fori sono disposti in file parallele. Questa disposizione, abbastanza diffusa, è richiesta per l'arredamento di negozi, per pannelli espositori o per usi ornamentali (facciate di edifici, contro soffittature, etc.).
Fori quadrati
(Disposizione pari)
• I fori sono disposti in file parallele. Tale perforazione è la più diffusa in quanto trova vasto utilizzo come perforazione ornamentale.
(Disposizione alternata)
• In questo caso non si parla di disposizione a 60° (i centri dei fori non sono disposti ai vertici di triangoli equilateri!)
Nel caso dei fori quadri il passo viene misurato parallelamente al lato "a" dei fori. Questa disposizione e quella a disposizione diagonale sono diffuse in setacci.
(Disposizione diagonale)
• I fori sono disposti in file parallele ma girate di 45° rispetto ai lati della lamiera.
A parte l'utilizzo come setaccio, è richiesta anche a fini ornamentali.
Fori oblunghi e rettangolari
Ai fini della disposizione dei fori non è rilevante se si tratta di fori oblunghi o rettangolari.
(Disposizione alternata)
Questa è la disposizione più diffusa nel caso del foro oblungo.
(Disposizione pari)
Questa è la disposizione più diffusa nel caso del foro rettangolare.
(Disposizione a file alternate)
Pur essendo di secondaria importanza, trova un suo mercato nella vagliatura del grano.
Due sistemi di perforazione
1) Presse a passata multipla CAPS
Le presse a passata multipla (CAPS) lavorano singoli fogli di lamiera fissati sulla tavola di avanzamento.
Lo stampo è di dimensioni inferiori rispetto alla lamiera.
Dopo una perforazione in senso longitudinale avviene uno spostamento in senso laterale corrispondente alla larghezza dello stampo.
A questo punto si esegue la seconda passata di perforazione, seguita da un altro spostamento laterale e così di seguito fino alla completa perforazione del foglio.
I pregi:
• Grande versatilità delle presse;
• Possibilità di forare spessori alti (riducendo il numero delle passate) con macchine di potenza limitata;
• Tempi brevi di preparazione delle macchine.
I difetti:
• Lunghi tempi di perforazione e quindi alta incidenza di mano d'opera;
• Impossibilità di eseguire la perforazione di continuo;
• Costi elevati.
Usate per:
• Piccole serie;
• Spessori elevati;
• Esecuzione di zone forate molto irregolari.
2) Presse (o linee di perforazione) a PASSATA UNICA
Le presse a passata unica, o meglio le "linee di perforazione" si compongono di:
• Un aspo svolgitore con raddrizzatrice;
• Una pressa di perforazione;
• Una cesoia per il taglio in lunghezza;
• Un aspo riavvolgitore.
In queste presse gli stampi coprono tutta la larghezza del nastro o coil, che viene trascinato da coppie di rulli d'avanzamento.
Ad ogni discesa dello stampo segue un movimento dei rulli corrispondente al passo di perforazione.
Raggiunta la lunghezza voluta della lamiera, l'impianto si ferma e le cesoie eseguono il taglio. Qualora invece si voglia ottenere un nastro forato in continuo, si esclude il funzionamento della cesoia e si provvede a riavvolgere il materiale con l'apposito aspo.
I pregi:
• Grande rapidità di perforazione e quindi costi contenuti di mano d'opera;
• Possibilità di forare da nastri e quindi minor costo della materia prima;
• Possibilità di fornire lamiere con o senza bordi sui lati corti.
I difetti:
• Elevato costo degli stampi;
• Limitate possibilità di esecuzione di zone forate irregolari;
• Limiti di spessore della lamiera da forare;
• Costi di preparazione della linea relativamente elevati.
Usate per:
• Grandi serie
• Ottenere nastri continui forati;
• Spessori sottili e medi.
Misure
Lamiere forate con la pressa CAPS:
• 15 mm x 2100 mm x 6000 mm (e oltre)
Lamiere forate a passata unica:
• Larghezze fino a 1530 mm e spessori fino a 4 mm. In lunghezza non vi sono limiti (possono essere forniti coils riavvolti - non spianati!!).
Bordi, zone piene e la loro misurazione
Uno dei grandi pregi della lamiera forata è quella di avere dei bordi e delle zone piene.
Nella norma, i due lati lunghi delle lamiere forate fino a 3 mm di spessore presentano piccoli bordi non forati, mentre gli altri due lati ne sono sprovvisti.
A partire da 4 mm di spessore lo standard prevede invece bordi pieni perimetrali.
I bordi pieni possono essere eliminati mediante il taglio a cesoia.
E' possibile ,inoltre, rispettare delle zone piene anche in posizioni diverse, e specialmente con le presse a passata multipla, esiste la massima libertà di scelta della forma e della posizione di zone senza perforazione
LA MISURAZIONE DEL BORDO VA EFFETTUATA NON DAL CENTRO DEL FORO, MA DAL SUO BORDO AL LATO DELLA LAMIERA.
Oggi anche molte presse a passata unica dispongono di controlli numerici per alternare liberamente zone piene e zone forate.
Una caratteristica determinante delle presse a passata multipla(CAPS) è quella di poter eseguire zone di perforazione irregolari o interrotte da zone piene.
Con i controlli numerici molte di queste presse sono in grado di programmare e controllare ogni singolo punzone.
Le lamiere forate possono essere fornite con fori di fissaggio di tutti i tipi: tondi, oblunghi, o altro..
Possono essere scantonati gli angoli o eseguiti intagli di qualunque forma.
Possono essere fornite perfino lamiere a forma di disco.
Inizio e fine perforazione
Per motivi tecnici di costruzione degli stampi, la distanza tra punzoni è generalmente doppia o tripla rispetto al passo di perforazione.
Quindi solo dopo il secondo/terzo colpo di perforazione si ottiene il completamento del disegno di perforazione.Così anche la fine della zona forata si presenta incompleta.
Questo inizio di perforazione è chiamato "doppio", ovvero "triplo salto iniziale".
Con le moderne presse a Comando Numerico è quasi sempre possibile eliminare tali salti iniziali.
E' importante che ciò venga specificato sin dalla richiesta!!
Molti stampi oggi lavorano con avanzamento doppio per limitare i tempi e costi di produzione.
Purtroppo non tutti questi stampi consentono di ottenere inizio e fine perforazione regolari.
Spesso il cliente rinuncia a tale esigenza estetica per contenere i costi della lamiera forata.
Il sistema del doppio o triplo salto iniziale vale non solo per i fori tondi ma anche per tutti gli altri tipi di perforazione.
La zona forata si misura tra le circonferenze ovvero i lati esterni dei fori della prima ed ultima fila di fori.
Bave di tranciatura e di taglio
Come ogni altro sistema di tranciatura , così anche la perforazione causa bave di tranciatura sul lato di uscita del punzone.
La quantità di bava dipende da vari fattori:
• Il tipo di materiale;
• L'affilatura dello stampo;
• Il gioco tra punzone e matrice
... etc
Da tener presente che su tutto il perimetro della lamiera esistono le bave di taglio dovute alla rifilatura o cesoiatura. Queste bave sono spesso rivolte in senso opposto fra di loro e a quella di perforazione.
Rapporto tra foro, nervo e spessore della lamiera
Più il rapporto tra il diametro del foro e lo spessore della lamiera si avvicina al valore 1, e più aumenta lo stress cui vengono sottoposti la lamiera e lo stampo con conseguente aumento dei costi di perforazione.
Per le lamiere più dure (es: acciai inossidabili) il problema si accentua ed il rapporto indicato non dovrebbe mai scendere sotto i 1,5.
Vuoto su pieno
Il rapporto è facilmente calcolabile con le formule più avanti esposte, è espresso in percentuale della totale superficie forata, cioè, non tiene conto di bordi e zone piene.
La spianatura delle lamiere forate
La perforazione causa tensioni nella lamiera, deformandola. E' necessaria quindi la successiva spianatura con apposite spianatrici multicilindriche. In caso di lamiere grandi, ampie superfici piene, bordi larghi o disuguali tra loro, materiali molto duri o con perforazioni "difficili", la tensione può essere tale da compromettere la spianatura.
La lamiera forata riavvolta in nastri non subisce alcun tipo di spianatura, quindi al momento dello svolgimento non è garantita la planarità.
Taglio ed altre lavorazioni
Spesso il cliente chiede materiale già a misura, pronto per l'uso.
Il taglio avviene con cesoie a ghigliottina provviste di comando numerico.
Generalmente possono essere tagliate lamiere fino a 4000 mm di lunghezza.
Ovviamente, non tutte le lamiere forate vengono tagliate dopo la perforazione: :i fogli ricavati da nastri di larghezza standard, (1000, 1250 o 1500 mm), come pure i fogli di spessore da 4 mm in su sono forniti senza rifilatura e quindi le loro misure rientrano nelle tolleranze previste dalle acciaierie.
E' evidente come l'utilizzatore della lamiera forata tragga un doppio vantaggio dai formati a misura: evita sfridi la lamiera e dispone del particolare già pronto per l'uso.
Esiste una moltitudine di altre possibili lavorazioni della lamiera forata: dal taglio a misura alla puzonatura, (fori di fissaggio, intagli, scantonature degli angoli, etc..), dalla piegatura
all' imbutitura, allo stampaggio, dalla saldatura ai trattamenti di superficie etc..
La Graepel Italiana, a differenza dalla maggior parte dei perforatori, può offrire tutti questi servizi e, grazie alla sua lunga esperienza ed al personale ben preparato, garantirne la perfetta esecuzione.
(1) . Citazioni tratte dal "Manuale della lamiera forata" di Riko Graepel