Nel processo di IDROFORMATURA la lamiera viene deformata plasticamente grazie all'azione di un fluido (acqua o olio) che esercita una pressione idrostatica sulla lamiera stessa. La forma finale del pezzo idroformato è determinata dal contatto con il fluido da una parte, mentre dall'altra con un semistampo.
L'idroformatura, nel caso di lamiere, è il processo più economico per ottenere componenti stampati partendo da lamiera. Lo stampo, così concepito, risulta essere di facile costruzione e nello stesso tempo molto economico. È possibile stampare tipologie di materiali diversi, spessori differenti o addirittura sandwich di acciaio e materiali plastici di vario genere, senza modificare minimamente lo stampo, infatti, è l'acqua che si adatta allo spessore della lamiera inserita. La qualità superficiale della lamiera a contatto con l'acqua è assolutamente ineguagliabile dagli altri sistemi di stampaggio. Il componente idroformato risulta insensibile al fenomeno del ritorno elastico ai fini della stabilità dimensionale dopo stampaggio. Infatti, come si può notare dalla figura centrale, la lamiera si deforma uniformemente e al cessare della pressione idraulica d'idroformatura, il ritorno elastico è uniforme su tutta la superficie del pezzo facendola rimanere stabile e non distorcendo la geometria del componente. Grazie a questo processo dunque si eliminano i numerosi passaggi di assestamento dello stampato e lucidatura di tutta la produzione. Nel caso invece della formatura dei tubi, il processo è una rivoluzione per i progettisti e designer di tutto il mondo. Partendo da normali tubi anche saldati a sezione rotonda si possono ottenere geometrie prima ottenibili soltanto da altri processi come l'iniezione plastica o la fusione. È possibile spingere materiale, tramite gli appositi spintori (che hanno anche il compito di garantire la tenuta idraulica), in modo da alimentare la deformazione plastica del componente e nel contempo garantire l'uniformità dello spessore a fine stampaggio.
Rispetto alla tradizionale tecnologia di stampaggio, che prevede l'ausilio di un punzone, di un premi-lamiera e di una matrice, il processo di idroformatura necessita solamente del'uso di una parte del tradizionale stampo. I vantaggi economici che derivano da questa tecnologia permettono di tagliare i costi di investimento per le attrezzature del 60÷70% rispetto al tradizionale sistema di stampaggio.
Lo stampo è costituito dalla matrice (femmina) con la geometria del particolare da stampare. Una volta ricavata tale figura mediante l'uso di una macchina CNC è possibile montarlo direttamente nell'impianto di idroformatura e stampare fin da subito, i particolari richiesti. Si eliminano pertanto tutte le attività di aggiustaggio stampi e le conseguenti prove di ottimizzazione. La serie SLC può essere equipaggiata con un particolare sistema di aggancio dello stampo che ne permette l'attrezzaggio in appena un minuto. Questo sistema risolve il problema del cambio frequente di produzione e permette all'utente di poter essere molto flessibile e competitivo nel cambio dei lotti produttivi composti anche da solo cinque/dieci pezzi per lotto. L'aggancio dello stampo avviene mediante l'uso di magneti elettro-permanenti con una capacità di sollevamento fino a centinaia di tonnellate. È sufficiente posizionare lo stampo sulla navetta di alimentazione frontale alla macchina e il sistema automatico è in grado di sistemare lo stampo nella sede appropriata senza necessità di successivi aggiustamenti e garantire così il giusto allineamento con la macchina.
Il prodotto idroformato raggiunge livelli di qualità nettamente superiori rispetto a quelli raggiungibili dal prodotto stampato con il sistema tradizionale.
La pressione idrostatica che deforma la lamiera permette allo stampato di essere uniformemente stirato in tutte le direzioni e quindi ne garantisce una maggiore rigidità.
La parte a contatto con il fluido non presenta alcuna graffiatura, dunque risulta essere molto adatta a tutti quei particolari che hanno bisogno di essere verniciati o che comunque richiedono standard qualitativi molto restrittivi.
Nello stampaggio tradizionale i prodotti generalmente, dopo l'imbutitura, subiscono altre fasi di assestamento, in modo da compensare i fastidiosi ritorni elastici del materiale. Il prodotto idroformato invece, grazie alla uniforme stiratura iniziale, risulta essere insensibile al fenomeno dei ritorni elastici. In questo modo si evitano ulteriori lavorazioni risparmiando notevolmente sul ciclo produttivo e in particolare modo sul costo delle attrezzature.
L'idroformatura non è soltanto un processo adatto alla deformazione di lamiere e tubi, permette infatti di eseguire una serie di forature contemporaneamente all'interno dello ciclo di stampaggio stesso e in maniera assolutamente controllata. I fori non vengono eseguiti tramite punzoni meccanici, con relativo risparmio della manutenzione e garanzia nel contempo di una assoluta ripetitività della foratura stessa.
Poiché l'idroformatura richiede una pressione uniforme su tutto il pezzo, la forza di chiusura necessaria della macchina risulta essere elevata.
Ci si è resi conto che per sfruttare al meglio tutti i benefici del processo d'idroformatura risultava necessario studiare una nuova tipologia di impianto che garantisse: maggiore compattezza, elevato rapporto forza-peso, molto vantaggioso economicamente. Le restrittive specifiche imposte al nostro ufficio tecnico richiedevano inoltre una macchina praticamente priva di movimenti elastici che avrebbero comportato un notevole spreco di energia, con una luce il più possibile ridotta per aumentarne la rigidità.
Da questo attento e scrupoloso studio sono nate le macchine della serie SLC che sono caratterizzate da un'altezza massima di circa 4 metri con una richiesta di fondazioni non superiore ad 1 metro. Il tutto è stato possibile grazie alla particolare forma cilindrica che ne caratterizza la filosofia costruttiva. Per velocizzare al massimo il processo di stampaggio è stato concepito appositamente per la serie SLC un intensificatore di pressione che permette di arrivare ad elevate pressioni, nell'ordine delle migliaia di bar, e di alimentare il processo con elevate quantità di fluido.
Con l'ausilio di questo sistema i tempi del processo risultano assolutamente paragonabili alla tecnica tradizionale di stampaggio ed in qualche caso addirittura più rapidi.
L'autoapprendimento, indispensabile nell'idroformatura, che si ottiene grazie ai più sofisticati sistemi hardware e software installati su quadri e pulpiti di comando di nostra progettazione e produzione, permette di variare in maniera controllata la pressione del fluido e nel contempo la forza di chiusura della macchina.
Come nel processo tradizionale, infatti, la lamiera deve scivolare in maniera controllata all'interno dello stampo in modo da alimentare le deformazioni del materiale durante il ciclo di stampaggio. Questo controllo viene fatto nella tecnologia tradizionale mediante il premilamiera. Nel caso dell'idroformatura, la funzione del premilamiera è gestita, senza il premilamiera stesso, dal software in dotazione con la serie SLC. Il programma modula la forza di chiusura della macchina, garantendo così, di far scorrere con la giusta velocità la lamiera durante il ciclo di stampaggio. Grazie a questo dispositivo è possibile semplificare drasticamente la costruzione degli stampi. Di fatto lo stampo per idroformatura è costituito da solamente un unico elemento.
Dimensioni utili delle tavole inferiore e superiore
mm
2200 x 1350
2500 x 1600
3000 x 1350
Dimensioni utili della navetta inferiore
mm
2200 x 1350
2500 x 1600
3000 x 1350
Corsa utile della navetta inferiore
mm
2500
2800
3300
Chiusura e apertura rapida tavola principale sup.
mm/s
200
200
200
Velocità di pressatura
mm/s
8÷3
11÷4
8÷3
Velocità di scorrimento navetta regolabile
mm/s
10÷400÷10
10÷400÷10
10÷400÷10
Erogazione acqua in bassa pressione 25 bar
litri/s
14
14
14
Erogazione acqua in alta pressione a 3000 bar
litri/s
22
22
22
Massa complessiva della macchina
kg
240'000
290'000
330'000
Questi valori sono solamente indicativi. Ogni macchina Muraro può essere completamente personalizzata: forza, velocità, dimensioni, alimentazione, ecc.
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