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Carpenteria leggera di precisione dal 1961 – CIM LASER

Info e news sulla carpenteria leggera di precisione

Info e news sulla carpenteria leggera di precisione

Cosa succede se il tuo manufatto di carpenteria metallica tagliato al laser ha delle imperfezioni più o meno visibili? Se non sono previste altre lavorazioni su quel pezzo, è possibile che non ci siano problemi.

Ma quando il taglio laser non è una lavorazione che si chiude in sé stessa, ma è solo il primo passaggio di un processo che continua con lavorazioni come la piegatura, la saldatura, la sbavatura o altre finiture, va infatti tenuto conto del fatto che ogni passaggio successivo eredita le condizioni in cui è stato eseguito quello precedente.

Di conseguenza va previsto un potenziale effetto domino.

Cos’è un effetto domino nella lavorazione della lamiera

Un bordo che sembra perfetto al controllo visivo può comunque portare con sé un’eredità termica che si manifesterà solo più avanti. Cosa vuol dire? Che l’indurimento localizzato nella zona termicamente alterata (ZTA) può generare tensioni residue. Questo può compromettere la stabilità dimensionale del manufatto metallico nelle fasi successive di piegatura, saldatura o assemblaggio.

Ecco cosa intendiamo per l’effetto domino: un’imperfezione introdotta nella fase di taglio non scompare, ma si amplifica lungo tutto il resto del processo produttivo. Una microcricca latente diventa una rottura in piegatura, una zona termicamente instabile diventa una saldatura imprecisa, una bava trascurata diventa tempo di lavoro manuale in più. Il vero costo di un taglio approssimativo potrebbe non vedersi subito, ma al 100% si scoprirà più avanti, e in quel momento correggere un difetto costerà molto di più.

Vediamo alcune situazioni che possono rivelarsi critiche.

Come incide il taglio laser sulle lavorazioni successive 4

Cosa succede in fase di piegatura se il taglio laser non è stato fatto bene

Soprattutto sugli spessori elevati, un taglio laser effettuato con poca precisione può lasciare una rigatura superficiale sul bordo tagliato. Dove i margini sono irregolari, è come avere una serie infinita di punti che sono più portati alla rottura. Per fare un esempio, questa situazione è paragonabile a quella per cui un foglio di carta con un bordo frastagliato si strappa con meno sforzo rispetto a uno con bordo lineare.

Se la rugosità del taglio non viene gestita correttamente, c’è il rischio concreto di veder formare una cricca in fase di piega, anche su un materiale che di per sé sarebbe perfettamente idoneo alla piegatura.

Come incide il taglio laser sulle lavorazioni successive 3

Cosa può succede in fase di saldatura

Se il taglio laser non viene eseguito correttamente e sui bordi rimangono bave, scorie o strati di ossido, durante la saldatura questi elementi possono contaminare il bagno di fusione. Di conseguenza, il cordone di saldatura può presentare difetti quali porosità e inclusioni di materiale indesiderato. Tutto ciò influisce negativamente sulla qualità del giunto e quindi sulla sua affidabilità.

Nei casi più critici, una preparazione non adeguata dei lembi da saldare può dare origine ad altri problemi. Tra questi rientrano la mancanza di fusione tra i componenti, la presenza di inclusioni di ossido all’interno del cordone e la formazione di cricche o altri difetti localizzati. Tali imperfezioni possono compromettere le caratteristiche meccaniche del giunto saldato, riducendone la resistenza e la capacità di sopportare i carichi previsti durante l’esercizio.

E non è tutto. Un taglio laser eseguito troppo vicino alla futura zona di saldatura può generare bordi duri che reagiscono male all’apporto termico. Se la zona termicamente alterata dal taglio non è stata gestita correttamente, il calore della saldatura interagisce con quella zona già fragile, generando instabilità metallurgiche difficili da correggere a lavorazione conclusa.

Come incide il taglio laser sulle lavorazioni successive 2

E se servono sbavature e finiture?

La presenza di bave o accumuli di materiale fuso richiede tempi di lavorazione maggiori per la loro rimozione, con conseguente aumento dei costi del progetto. Se le bave sono particolarmente consistenti o tenaci, possono rendere necessarie operazioni aggiuntive di levigatura per rimuoverle.

Anche la rugosità eccessiva dei bordi può compromettere la qualità della finitura finale, rendendo più difficile ottenere superfici uniformi. Nel caso di ossidazioni o scorie residue, può essere necessario effettuare ulteriori interventi di pulizia per preparare adeguatamente il pezzo alle lavorazioni successive, come verniciatura, zincatura o saldatura.

Se il taglio presenta errori dimensionali o geometrici, le operazioni di finitura possono non essere sufficienti a riportare il componente entro le tolleranze richieste, rendendo necessarie rilavorazioni più complesse o, nei casi peggiori, lo scarto del pezzo. Inoltre, una quantità eccessiva di materiale da rimuovere durante la sbavatura può alterare ulteriormente le quote del componente, compromettendo la precisione dimensionale richiesta dal progetto.

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Se hai bisogno di un manufatto di carpenteria metallica preciso ed efficiente, la qualità del taglio laser della lamiera può determinare come andrà tutto il resto del processo per arrivare alla realizzazione del pezzo che ti serve. Un taglio curato fin dal primo passaggio significa meno rilavorazioni, meno scarti e tempi di consegna più affidabili.

In CIM Laser non sottovalutiamo nessuna delle fasi di lavorazione del tuo progetto, e definiamo da subito come realizzarle in modo da garantirti non solo precisione ma anche efficienza. Se cerchi un partner che possa garantirti oltre 60 anni di esperienza nelle lavorazioni metalliche e un know-how che abbraccia ogni tipo di materiale e di esigenze, noi siamo quel partner. Non solo possiamo eseguire il taglio laser con la massima precisione, ma grazie al nostro generatore d’azoto ti assicuriamo un risultato eccellente anche sull’acciaio inox.

Questo anche grazie al nostro sistema di lavoro esclusivo Protocollo Perfection.

Nella carpenteria metallica di precisione, ogni decisione parte da un disegno tecnico. Che si stia tagliando una lamiera, impostando una piega o controllando un pezzo finito, la capacità di leggere correttamente un disegno non è un requisito solo per i progettisti: è una competenza che riguarda ogni persona coinvolta nel processo produttivo.

Per questo, in CIM Laser abbiamo deciso di organizzare un corso di lettura del disegno tecnico meccanico rivolto a tutto il personale. Un investimento in formazione che parte da una convinzione precisa: la qualità di un manufatto si costruisce anche sulla comprensione condivisa del progetto.

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Comprendere in profondità è lavorare meglio

Abbiamo scelto una formazione in house, con una docente che è anche una professionista e che quindi ha adottato un approccio pratico e diretto. Il programma ha coperto tutti gli ambiti di interesse relativi al disegno tecnico.

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Nel primo modulo sono stati introdotti gli standard ISO e UNI, i tipi di linee, le scale dimensionali e i sistemi di rappresentazione come proiezioni ortogonali, primo e terzo diedro, assonometrie. Il punto di partenza per capire come un oggetto tridimensionale viene tradotto su carta, prima di entrare nel dettaglio con il secondo modulo, relativo a sezioni e quotatura: tratteggi, piani di taglio, indicazione delle tolleranze dimensionali e simbologia per diametri, raggi, sfericità e smussi. Nel terzo modulo abbiamo affrontato lo stato superficiale dei pezzi meccanici: classificazione di superfici, sezioni e profili, l’indicazione secondo norma UNI EN ISO 1302 e secondo norma UNI EN ISO 6410-1 per le filettature. Infine, il quarto modulo è stato dedicato alle tolleranze geometriche e dimensionali e al sistema ISO per alberi e fori. Non sono mancate le esercitazioni pratiche e l’analisi di un disegno complesso.

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Perché la formazione è strategica per CIM Laser

In CIM Laser crediamo che la competenza tecnica sia un processo continuo. Quando ogni membro del team sa leggere un disegno con la stessa precisione, si riducono gli errori di interpretazione, si abbattono i tempi di rilavorazione e la comunicazione tra ufficio tecnico e officina diventa più fluida ed efficace.

Formare tutto il personale e non solo i tecnici significa costruire una cultura della qualità che attraversa ogni fase della produzione. Dalla specifica lavorazione fino alla consegna finale, ogni persona diventa parte attiva del risultato.

È grazie a questa mentalità che siamo diventati eccellenti problem solver nei nostri oltre sessant’anni di attività, sviluppando un sistema che si chiama Protocollo Perfection per garantire gli standard più elevati di precisione in ogni progetto.

Progettare un componente in lamiera non significa solo definirne la geometria. Significa anticipare come quel componente si comporterà durante ogni fase della lavorazione.

Il metallo infatti ha delle reazioni specifiche per ciascuna sollecitazione a cui viene sottoposto, e se queste non vengono tenute in considerazione si rischia di avere un manufatto inutilizzabile. E di doverlo rifare daccapo.

Non basta, quindi, un progetto “bello” sulla carta. Ecco i punti critici che un ufficio tecnico deve conoscere prima di mettere mano al CAD.

lavorazione lamiera

1. La lamiera non è rigida.

Il primo errore che assolutamente non va commesso è quello di trattare la lamiera come un materiale inerte. In realtà ogni operazione come taglio, piega o saldatura agisce sulla sua struttura fisica. Le tensioni interne cambiano, la geometria si modifica.

Un progetto che non tiene conto di questo produce pezzi che sulla carta sono perfetti, ma in officina non tornano mai. E spesso il problema non è visibile fino a quando il pezzo non è già stato tagliato, momento in cui intervenire ha un costo molto più alto. A volte, paradossalmente, conviene rottamare la lamiera già tagliata e ricominciare daccapo piuttosto che cercare di recuperare un pezzo con una geometria compromessa.

2. Il ritorno elastico della piega va calcolato, non ignorato

Quando si piega la lamiera, il materiale tende a tornare indietro di qualche grado. Questo significa che per ottenere un angolo reale di 90° è necessario piegare leggermente oltre. Di quanto? Dipende dal materiale, dallo spessore, dal raggio di piega.

Se pieghiamo due lamiere identiche ma realizzate con materiali diversi utilizzando lo stesso programma macchina, difficilmente otterremo lo stesso angolo finale. Per questo motivo il materiale deve sempre essere considerato una variabile fondamentale del processo di piega.

Ad esempio, su un acciaio S235 da 2 mm il ritorno elastico può essere di 1-2 gradi, mentre su acciai più resistenti o su leghe di alluminio può arrivare anche a 5-7 gradi e oltre, a seconda delle condizioni di piegatura. Valori apparentemente piccoli, ma sufficienti a rendere un pezzo non conforme, soprattutto su lotti dove la tolleranza è stretta. I valori devono essere parametrizzati e integrati nel disegno, non lasciati all’interpretazione dell’operatore in officina. L’obiettivo infatti non è affidarsi all’esperienza personale del singolo operatore, ma trasformare l’esperienza accumulata dall’azienda in dati tecnici utilizzabili da tutti.

3. Gli scarichi di piega devono essere previsti in fase di progetto

Se gli scarichi di piega non vengono disegnati correttamente, la lamiera in fase di lavorazione può strapparsi, deformarsi sugli angoli o andare in collisione con altre parti della geometria del pezzo.

Un caso tipico è quello di un componente con più pieghe ravvicinate progettato senza scarichi adeguati. Durante la lavorazione, la piega di un’ala va a deformare la geometria adiacente, creando un’onda o uno strappo sull’angolo. Il pezzo è visivamente difettoso, ma soprattutto è fuori tolleranza a livello di dimensioni. Nel peggiore dei casi, poi, una piega può entrare fisicamente in collisione con la parte già formata e il pezzo deve essere scartato.

Tutti problemi che nascono a partire dal disegno, non in officina, e che si risolvono in fase progettuale con pochi accorgimenti (se si sa dove guardare!).

4. La saldatura ritira: il giunto va studiato prima

L’apporto di calore della saldatura causa ritiri nel materiale. Su un pezzo semplice l’effetto può essere trascurabile; su geometrie complesse o su assemblaggi con più cordoni, i ritiri si sommano e il componente finale può risultare deformato rispetto al progetto.

Per limitare questo effetto bisogna scegliere il giunto giusto e progettare la geometria del pezzo in modo che il saldatore possa operare con il minimo calore necessario.

Meglio preferire giunti accessibili rispetto a giunti in posizione difficile che costringono a passate multiple, oppure prevedere delle controdeformazioni nel disegno che compensino il ritiro atteso. In questo modo sarà necessario meno calore, che condurrà a meno deformazione e quindi più fedeltà al progetto originale.

5. La ripetibilità su lotto dipende da come è stato progettato il pezzo

Un pezzo prodotto singolarmente può sembrare perfetto. Il problema emerge quando lo stesso componente deve essere replicato in decine, centinaia o migliaia di esemplari. Se il progetto non tiene conto dei parametri reali di lavorazione, ogni pezzo tenderà a comportarsi in modo leggermente diverso, accumulando variazioni che, sommate, renderanno il lotto non conforme.

Su un lotto di mille pezzi, una gestione approssimativa del ritorno elastico o degli scarichi di piega può generare mille risultati diversi tra loro. Una variabilità inaccettabile per qualsiasi cliente finale, e un costo industriale difficile da giustificare.

Dietro ognuno di questi cinque potenziali errori c’è un concetto essenziale da tenere in considerazione quando si progetta un elemento di carpenteria metallica di precisione: la producibilità reale. Non basta che un pezzo sia ben disegnato, deve essere progettato sapendo già come si taglierà, come si piegherà, come si salderà, e come si comporterà quando verrà replicato cento o mille volte. Ogni scelta fatta sul CAD ha conseguenze dirette in officina, sui tempi, sulla precisione e sui costi. Meglio non dover pagare per scoprirle! Per questo è essenziale assicurarsi di affidare le lavorazioni a un partner che conosce ogni comportamento del materiale al meglio.

In CIM Laser ci occupiamo da oltre sessant’anni di lavorazioni metalliche di precisione. Di conseguenza abbiamo un know-how approfondito e specifico relativo a tutto quanto riguarda il comportamento della lamiera metallica.

Per questo siamo in grado di analizzare i tuoi progetti e di rilevare eventuali criticità, in modo da procedere alla produzione senza problemi. E grazie al nostro Protocollo Perfection, un sistema di lavoro altamente collaudato, ti possiamo assicurare risultati sempre eccellenti.

Quando devi eseguire la micropallinatura su un pezzo metallico la scelta tra utilizzare una cabina grande o una box non ha una risposta standard, ma dipende dal caso specifico.

Entrambe le soluzioni permettono di ottenere risultati eccellenti, purché vengano utilizzati macchinari performanti, la graniglia più adatta al risultato desiderato e la corretta pressione di lavorazione.

La scelta tra micropallinatura in cabina e micropallinatura in box dipende dal tipo di pezzo da trattare, dalle sue dimensioni e dalla quantità di componenti da lavorare.

In CIM Laser abbiamo sia una box per la pallinatura di oggetti di piccole dimensioni che una cabina da 3x3x2 metri: questo ci permette di garantire risultati eccellenti in numerosi casi, anche per settori come quello farmaceutico e alimentare.

Contattaci per una consulenza sulle nostre lavorazioni di carpenteria metallica di precisione.