Raggio di piega e spessore nella progettazione lamiera
Il raggio di piega lo decidono materiale e utensile, non il progettista. Come valore indicativo, acciaio dolce e inox sopportano un raggio interno pari circa allo spessore. L'alluminio 5754 richiede spesso 1–1,5 volte lo spessore, il 6082-T6 temprato molto di più, altrimenti l'esterno della piega si cricca. L'inox ha inoltre un ritorno elastico maggiore dell'acciaio comune, che l'officina compensa con una sovrapiegatura.
Nella piegatura in aria con la pressa piegatrice il raggio dipende in pratica dall'apertura a V della matrice, spesso 6–8 volte lo spessore. Il raggio interno risulta circa il 15% dell'apertura a V. Per questo chiediamo volentieri a quale carpenteria ti rivolgerai e disegniamo secondo i suoi utensili. Così il pezzo torna senza che l'officina debba modificare il file. Conta anche la direzione di laminazione: le pieghe trasversali alla laminazione si criccano meno, e per materiali sensibili indichiamo la direzione sul disegno.
Sviluppo e fattore K
Quando la lamiera viene piegata, l'esterno si allunga e l'interno si comprime. La fibra neutra, che mantiene la sua lunghezza, non sta a metà spessore ma più vicina all'interno. Il fattore K dice dove: 0,5 significa a metà spessore, e nella piegatura in aria il valore è tipicamente tra 0,3 e 0,45 secondo materiale e raggio.
Lo sviluppo si calcola con il fattore K, e un valore sbagliato dà una lunghezza della flangia errata sul pezzo finito. Disegniamo con le funzioni lamiera del CAD, così lo sviluppo si aggiorna quando cambia una flangia. Se l'officina ha tabelle proprie per l'allungamento di piega, usiamo quelle. Ricevi un DXF in scala 1:1 con contorni, fori e linee di piega su layer separati.
Uno sviluppo corretto nel CAD può comunque risultare sbagliato se l'officina usa un utensile diverso da quello considerato. Per questo indichiamo sul disegno su quali raggi e quale fattore K si basa lo sviluppo. L'officina vede subito se qualcosa va corretto.
Fori, flange e scarichi
Un foro troppo vicino a una piega si deforma in un ovale durante la piegatura. Il valore indicativo è che il bordo del foro stia ad almeno 2–2,5 volte lo spessore più il raggio di piega dalla linea di piega. Se il foro non si può spostare, lo si può tagliare dopo la piegatura o scaricare con una fessura.
La flangia più corta dipende dall'apertura a V della matrice, perché la lamiera deve appoggiare su entrambi i lati durante la piegatura. Come valore indicativo una flangia deve essere almeno 3–4 volte lo spessore. Dove una piega termina contro un bordo serve uno scarico di piega. È una piccola tacca larga almeno quanto lo spessore, che impedisce lo strappo del materiale. Negli angoli dove si incontrano due pieghe disegniamo uno scarico d'angolo, così la lamiera non si solleva.
Le costruzioni saldate in lamiera richiedono attenzioni in più. Disegniamo linguette e asole che bloccano le parti nella posizione giusta prima della saldatura. Per telai semplici non serve così un'attrezzatura di saldatura separata. Si risparmia tempo in officina e si ottiene una migliore precisione dimensionale.
Fotoincisione per pezzi sottili e ricchi di dettagli
La fotoincisione è adatta a pezzi sottili, tipicamente 0,05–1 mm, con molti piccoli fori o contorni fini: reti, filtri, schermature, lamine elastiche, targhette e pezzi per modellismo. Il metallo viene sciolto chimicamente da entrambi i lati attraverso una maschera, quindi il pezzo è privo di bave e tensioni. Il costo dipende appena dal numero di fori. Anche contorni complicati si realizzano in fretta, perché la maschera nasce direttamente dal file del disegno.
Poiché l'incisione agisce anche lateralmente, c'è un limite alla grandezza minima dei dettagli. Come valore indicativo fori e fessure devono essere larghi almeno quanto lo spessore, spesso 1–1,2 volte, e i ponticelli tra i fori almeno quanto lo spessore. La maschera viene compensata con un sovrametallo di incisione indicato dal fornitore. Le linee di piega si possono semi-incidere a circa metà spessore, così il pezzo si piega a mano. La tolleranza è tipicamente di ±10–15% dello spessore.
Materiali comuni per la fotoincisione sono acciaio inox, ottone, alpacca, rame e acciaio per molle. La scelta dipende dalla funzione: le lamine elastiche richiedono materiale temprato per molle, le schermature una buona conducibilità e le targhette un materiale che resista a intemperie e pulizia.
Lamiera o un altro processo?
Un pezzo in lamiera piegata è spesso più economico di uno fresato, perché taglio laser e piegatura sono rapidi e il materiale si sfrutta bene. Carter per elettronica, mensole, squadrette e pannelli frontali sono esempi tipici. Se hai un pezzo fresato diventato costoso, possiamo verificare se si può rifare in lamiera. Al contrario, una piccola serie di carter in lamiera si può a volte sostituire con carter stampati in 3D, che produciamo noi stessi. È un buon modo per provare forma e montaggio prima di ordinare il pezzo in lamiera.
Non produciamo pezzi in lamiera, ma disegniamo per la carpenteria che scegli e ti aiutiamo a trovarne una se serve. Il disegno riporta tolleranze generali ISO 2768-1, angoli e verso di piega e designazione del materiale, per esempio EN 1.4301 per l'inox. Approfondisci nella pagina sui disegni tecnici. I carter in lamiera per l'elettronica li progettiamo insieme alla scheda, come descritto in involucri per elettronica.
Valori indicativi per lamiera e fotoincisione
| Parametro | Valore indicativo (s = spessore lamiera) |
|---|---|
| Raggio di piega interno, acciaio e inox | circa 1 × s |
| Raggio di piega interno, alluminio 5754 | circa 1–1,5 × s (6082-T6: molto maggiore) |
| Apertura a V nella piegatura in aria | circa 6–8 × s; raggio interno ≈ 15% dell'apertura a V |
| Fattore K nella piegatura in aria | tipicamente 0,3–0,45 |
| Bordo foro – linea di piega | almeno 2–2,5 × s + raggio di piega |
| Lunghezza minima della flangia | circa 3–4 × s |
| Scarico di piega | larghezza ≥ s, profondità ≥ s + raggio di piega |
| Fotoincisione: foro e fessura minimi | circa 1–1,2 × s |
| Fotoincisione: linea di piega semi-incisa | circa 50% di s |
| Fotoincisione: tolleranza | tipicamente ±10–15% di s |
Valori indicativi. Gli utensili della carpenteria e le regole del fornitore di fotoincisione valgono sempre prima della tabella.
Cosa ci serve da te
- Schizzo, modello CAD o un campione esistente del pezzo
- Materiale e spessore, per esempio S235, EN 1.4301 o 5754
- Raggi di piega, aperture a V o tabella di allungamento della carpenteria, se esiste
- Trattamento superficiale richiesto: verniciatura a polvere, zincatura o anodizzazione
- Quote critiche e interassi dei fori verso altri pezzi
- Numero di pezzi per ordine e per anno
- Per la fotoincisione: materiale, spessore e se il pezzo va piegato
Esempi di lavori
- Mensola e squadretta con foratura
- Carter e custodia per elettronica
- Pannello frontale con aperture per display e connettori
- Lamiera di protezione per parti in movimento
- Telaio saldato di pezzi piegati
- Targhetta fotoincisa
- Schermatura fotoincisa per scheda elettronica
- Rete o filtro fotoinciso
- Lamine elastiche e sottili contatti
- Pezzi incisi per modellismo
Cosa influisce su prezzo e tempi di consegna
- Numero di pieghe e come si influenzano a vicenda
- Requisiti di tolleranza e interassi critici
- Se il pezzo va adattato agli utensili di una certa officina
- Assiemi saldati di più parti in lamiera
- Riprogettazione da un pezzo fresato o fuso
- Per la fotoincisione: numero di varianti e zone semi-incise
Cosa ricevi
- DXF in scala 1:1 con sviluppo e linee di piega su layer dedicato
- STEP del pezzo piegato finito
- Disegno con angoli di piega, verso di piega e tolleranze
- Proposta di materiale, spessore e trattamento superficiale
- Documentazione per la fotoincisione con zone semi-incise
- Pezzo di prova stampato in 3D per l'accoppiamento (opzionale)
Domande frequenti
Con quale raggio di piega devo disegnare?
Come valore indicativo un raggio interno pari allo spessore per acciaio e inox. L'ideale è usare i raggi della carpenteria, perché dipendono dagli utensili della pressa piegatrice.
Cos'è il fattore K?
Il fattore K indica dove si trova la fibra neutra nella lamiera durante la piegatura, come frazione dello spessore. Si usa per calcolare lo sviluppo. Nella piegatura in aria è tipicamente tra 0,3 e 0,45.
Quale formato di file vuole la carpenteria?
Di solito un DXF in scala 1:1 con lo sviluppo e un file STEP del pezzo finito. Un disegno PDF con angoli di piega e tolleranze rende più facili controllo e preventivo.
Quando conviene la fotoincisione?
Quando il pezzo è sottile e ha molti piccoli fori o contorni fini. Il costo dipende appena dal numero di fori, e l'utensile è una semplice fotomaschera invece di un costoso stampo di tranciatura.
Quanto piccoli possono essere i fori fotoincisi?
Come valore indicativo circa grandi quanto lo spessore, o poco più. In una lamiera da 0,2 mm significa fori fino a circa 0,2–0,25 mm.
Producete voi i pezzi in lamiera?
No. Progettiamo e disegniamo per taglio laser, piegatura e fotoincisione e ti aiutiamo a trovare un'officina. I pezzi di prova per l'accoppiamento li possiamo stampare.