Domande Frequenti

Cosa dovresti sapere pima di curvare tubi o tubature

I tubi possono essere curvati in diversi modi, una delle tecniche più comuni è la cosiddetta curvatura rotativa o più comunemente detta “Rotary draw bending”. Se eseguita correttamente questa tecnica garantisce risultati molto soddisfacenti a costi ragionevoli.

Di seguito riportiamo una serie di domande più frequenti ed alcune importanti informazioni utili da conoscere prima di accingersi a curvare.

1. Qual’è la differenza tra tubo per carpenteria e tubazioni per fluidi?

Spesso oggigiorno potrebbe accadere che non si hanno a disposizione informazioni e/o disegni scritte sulla parte da realizzare che confermino formato del materiale e dimensioni. Un dispositivo di misurazione come un calibro potrebbe essere utilizzato per misurare il Diametro Esterno del materiale (O.D. Outside Diameter) e quello interno (I.D. Internal Diameter), in modo tale da avere le necessarie conferme circa le dimensioni e predisporre semplici disegni.

Conoscere le reali dimensioni del materiale è il segreto per individuare la macchina e gli utensili più idonei per la tipologia di lavorazione da porre in essere. I tubi per fluidi sono misurati per ID (Diametro Interno) con lo spessore indicato in termini di Schedule. Le dimensioni dei Tubi per carpenteria, invece, sono misurati in base al Diametro Esterno (OD) e sia il diametro che lo spessore sono espressi in millimetri.

Per esempio un Tubo per Fluidi 1-1/4-in. Sch. 40 corrisponde
ad un diametro interno (I.D.) pari a 1-1/4″ e un diametro esterno (O.D.) pari a 42,16 mm.;
Mentre invece un Tubo per Carpenteria da 1-1/4″ x 16,51 mm ha un
Diametro Esterno (O.D.) di 1-1/4″ e un Diametro Interno (I.D.) di 28,48 mm.

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2. Perchè il materiale è così importante?

Al momento dell’acquisto del tubo da utilizzare per le lavorazioni richieste bisogna tener ben presente che quello più economico non può mai essere il migliore. Curvare tubi di materiali con qualità scadente dà spesso come risultato curve di scarsissima qualità, tassi di scarto elevati e possibili rotture. Neanche i migliori macchinari e i migliori utensili sono in grado di supplire ad un tubo di un materiale scadente.

La qualità e caratteristiche del materiale influiscono sulla scelta degli utensili e la loro composizione; bisogna quindi sempre assicurarsi che gli utensili e le attrezzature vengano fornite secondo le specifiche del materiale che si ha disponibile così da essere sicuri che siano compatibili e non creino problemi di conflitto durante le operazioni di curvatura. Un pratico esempio di cosa potrebbe accadere è: un tubo di acciaio inossidabile può essere rovinato da una matrice di acciaio.

Nel decidere quale materiale utilizzare per la lavorazione da porre in essere vanno tenuti in stretta considerazione: i requisiti di resistenza, l’aspetto, la qualità e il raggio di curvatura richiesto per la parte da realizzare.

3. Cos’è una Curvatubi?

Per definizione si realizza una curva trascinando il pezzo in lavorazione intorno ad una matrice rotante. Il bordo superiore del materiale da curvare è stretto alla matrice mentre il materiale rimane tra la scanalatura della matrice e la forza antagonista che comunemente viene definita con il nome di contromatrice o slitta. La matrice ruota fino all’angolo di curva desiderato completando il processo.

Questa tecnica di curvatura è più economica rispetto ad altre tecniche molto più costose di conseguenza la sua convenienza dipende principalmente non tanto dalle proprie esigenze produttive o dalla natura degli impieghi ma quanto dal budget a disposizione.

4. Cosa si intende per Raggio di Curvatura o CLR?

Spesso il Raggio di Curvatura (CLR) viene confuso con il grado di una curva. Il Raggio di Curvatura (CLR) è la distanza che intercorre tra il centro della matrice e la linea centrale del tubo da curvare. Tale distanza spesso viene trascurata, eppure essa è fondamentale per ottenere risultati di qualità.

Fattori che impattano sul raggio di curvatura sono la qualità del materiale da curvare, il suo spessore, il tipo di curvatubi da utilizzare, l’impiego e l’aspetto esterno complessivo. Genericamente parlando, le dimensioni del raggio di curvatura sono importanti per ottenere curve di ottima qualità e belle da vedere.

Curvare con raggi minimi inferiori a due volte il diametro del materiale richiede il sostegno interno di un mandrino (anima) per evitare che il tubo collassi. Curvare con anima generalmente richiede macchine ed utensili più costosi rispetto alle curvatubi senza anima. Per questa ragione è sempre meglio analizzare con cura in fase di progettazione il raggio di curvatura richiesto dall’applicazione da realizzare in modo da valutare e considerare con attenzione i costi di produzione.

5. Qual’è l’Angolo Massimo di Curvatura?

Questo concetto potrebbe sembrare semplice ma non lo è affatto, soprattutto se non si hanno a disposizione disegni e bisogna riprodurre parti da campioni di pezzi.

Gli utensili di una curvatubi di norma sono disegnati per accettare un massimo grado di curvatura pari a 180°. Quando si sceglie una curvatubi per le proprie lavorazioni, bisogna sempre acccertarsi che la macchina e il suo controllo permettano, durante il ciclo di curvatura, la possibilità di programmare una leggera maggiorazione del grado di curvatura pari al cosiddetto angolo di recupero o Springback Scegliere una curvatubi che dia la possibilità di programmare e visualizzare l’angolo di curvatura garantisce un’alta precisione di curvatura e facilità d’uso.

Il grado di curvatura influisce sulla qualità delle curve realizzate. Quando si lavora con un nuovo materiale, è sempre consigliabile fare due test preliminari, uno a 45° e l’altro a 180°. Si dovrebbero ottenere come risultato parti leggermente diverse in quanto angoli di curvatura più grandi producono un maggiore assottigliamento delle pareti con conseguente maggiore deformazione del materiale.

6. Cosa diavolo è l’angolo di recupero o Springback?

Al termine del ciclo di curvatura tutti i materiali sono soggetti ad un effetto elastico. Sostanzialmente, il materiale si rilassa appena la pressione della contromatrice viene allentata. Molti materiali vengono curvati ulteriormente e leggermente durante il processo in modo da compensare l’effetto elastico.

Il valore dell’angolo di recupero varia a seconda della forza e della resistenza alla trazione del materiale che ci si accinge a curvare. In aggiunta l’angolo di recupero varia in funzione del grado di curvatura e del CLR della matrice.

Curvatubi di qualità superiore permettono all’operatore di programmare e visualizzare l’angolo di recupero per ogni singola curva e per l’intera sequenza di curve.

7. Perchè la distanza minima tra le curve è un fattore da considerare?

Gli utensili delle curvatubi in genere richiedono parti dritte di materiale per la matrice in modo da fissare in modo sicuro il pezzo e prevenire così scivolamenti durante il ciclo di curvatura. Le parti da realizzare andrebbero sempre esaminate per la più breve distanza tra le due curve, e gli utensili dovrebbero essere realizzati per compensare questa distanza se possibile.

Curvatubi meno costose potrebbero non permettere all’operatore di ottenere la necessaria distanza con la conseguente necessità di dover tagliare il pezzo per poi saldare la curva alla distanza desiderata.

8. Quante curve posso produrre?

I ratei produttivi variano notevolmente, si passa dai bassi volumi propri di lavorazioni artigianali a quelli consistenti propri di settori industriali come, per esempio, quello automobilistico. Il tempo effettivo di un singolo ciclo di curvatura è spesso insignificante rispetto al tempo di ciclo complessivo.

Per determinare una tempistica realistica bisogna considerare le seguenti variabili: esperienza dell’operatore, carico e scarico del materiale, tempo di posizionamento tra una curva e l’altra, velocità e caratteristiche tecniche della curvatubi utilizzata così come operazioni secondarie quali taglio, sbavatura e saldatura. E’ necessario essere realisti circa gli obiettivi produttivi e scegliere di conseguenza la macchina che meglio si adatta ai cicli produttivi delle lavorazioni da porre in essere.

9. Di quali utensili ho bisogno?

Gli utensili delle macchine curvatubi variano notevolmente per qualità, disponibilità e costi da produttore a produttore. Un serio ed affidabile produttore si distingue per la disponibilità ad analizzare le esigenze produttive del cliente offrendo consulenza per la scelta del giusto utensile.

Gli utensili standard generalmente sono economicamente più convenienti e quindi cambiare leggermente le dimensioni del raggio di curvatura della parte che si deve curvare in modo da adattarle ad utensili standard disponibili permette consistenti risparmi di tempo e denaro.

Gli utensili speciali spesso devono essere pagati in anticipo. Se le tue lavorazioni richiedono utensili speciali, metti in conto costi maggiori e tempi di consegna più lunghi. E’ sempre consigliabile fornire un campione del materiale da lavorare e un disegno della lavorazione da porre in essere in sede di ordine dell’utensile speciale in modo da evitare confusione e/o errori.

10. Qual’è la giusta curvatubi per la mia officina?

E’ una difficile e forse la più importante. Non esiste una curvatubi che vada bene per tutti e per tutto. Quando si valuta una curvatubi vale certamente la pena di prendere in considerazione tutti i punti analizzati in questa sezione prima di procedere all’eventuale acquisto. Inoltre non bisogna dimenticare di considerare eventuali future esigenze di maggiori capacità. L’acquisto oggi di una macchina economica protrebbe rivelarsi molto costoso in futuro a fronte di nuove possibili richieste del mercato.

Ulteriori Considerazioni da fare comprendono la versatilità della macchina, le caratteristiche tecniche, gli utensili, la disponibilità di parti di ricambio e l’esistenza di un locale e qualificato servizio post vendita.

Decodifica Terminologia

CLR – Raggio di Curvatura. Distanza che intercorre tra il centro della matrice e la linea centrale del materiale

DOB – Angolo di Curvatura. Numero dei gradi richiesti in un una curva

Sch. (Schedule) – Spessore delle tubazioni

Ga (Gauge) – Spessore dei tubi carpenteria

O.D. – Outside Diameter. Diametro esterno. Il tubo si misura dal diametro esterno.

I.D. – Inside Diameter. Diametro Interno, dove si misurano le tubazioni