Imbutitura e pressofusione a camera calda: due tecnologie produttive a confronto

Continuando la nostra panoramica tra le tecnologie che potresti adottare per la tua produzione in serie, oggi vorrei parlarti dell’imbutitura.

Spesso utilizzata assieme alla tranciatura, l’imbutitura è una lavorazione mediante la quale si va a deformare una lamiera di acciaio o altri materiali non ferrosi.

Questa tecnica permette di trasformare una lamiera piana in una forma concava, senza andare ad alterarne lo spessore iniziale. Si riesce così ad ottenere dei componenti dalla forma cilindrica o a scatola. Si tratta di un processo di deformazione a freddo, che viene cioè eseguito senza la necessità di scaldare il materiale in lavorazione.

Le operazioni eseguite durante un’ imbutitura di lamiere sono le seguenti:

Mediante imbutitura è possibile ricavare un oggetto plasmato in un unico pezzo e senza giunture.

Di solito, viene utilizzata per realizzare articoli dalla forma cilindrica, a coppa o cava, ovvero dotati di cavità profonde.

Trova impiego con materiali quali:

Per questo motivo può venir impiegata per creare parti di automobili, come le portiere (e in realtà tutta la carrozzeria in generale).
Oppure si sceglie per la produzione di articoli da arredamento.
Un altro classico esempio di utilizzo è costituito dall’imbutitura delle pentole oppure delle lattine.

Imbutitura di lamiera e pressofusione a camera calda di zama a confronto

Se prendiamo la sola fase di lavorazione, possiamo dire che la velocità di produzione dell’imbutitura è più elevata di quella della pressofusione.

Però l’insieme del processo viene rallentato dai tempi di set up e di manutenzione, che risultano decisamente maggiori per la lavorazione della lamiera rispetto alla zama pressofusa.

In un primo momento, verrebbe da pensare che l’imbutitura a freddo sia più conveniente dal punto di vista energetico, perché non comporta riscaldamento del materiale, al contrario della zama che dev'essere fusa prima di passare nella pressa.

In realtà non è proprio così.

Infatti, per l’imbutitura occorrono macchine grandi e molto potenti, dotate di elevate forze di chiusura. E queste attrezzature lavorano consumando un bel quantitativo energetico.

Per contro, il tonnellaggio delle presse necessarie per la zama è decisamente inferiore, con un minor assorbimento di energia richiesta.

I pezzi che si ottengono mediante imbutitura delle lamiere hanno, in generale, una forma già definitiva.

Quindi, come per la zama, possono non essere necessarie delle ulteriori lavorazioni successive.

È da tener conto, però, che le tolleranze cambiano molto nei due processi produttivi: infatti quelle ottenibili con l’imbutitura di lamiera sono più elevate di quelle realizzabili mediante l’impiego della zama.

In altre parole, più è spessa la lamiera di partenza, meno i pezzi realizzati tramite imbutitura saranno precisi.

Abbiamo già visto che la ripetibilità di processo nel caso della zama è molto elevata, mantenendo al contempo un ottimo standard produttivo.

Anche nel caso dell’imbutitura, la qualità ottenuta può essere elevata.
Infatti l’imbutitura di lamiera permette di avere:

La ripetibilità di processo ed il mantenimento dei livelli qualitativi richiesti, nel corso dell’intera produzione, possono essere garantiti dall'imbutitura, a patto che si eserciti un controllo costante sull'intero ciclo produttivo.

Infatti, scegliendo di lavorare con l’imbutitura delle lamiere, dovrai stare molto attento ai seguenti aspetti:

Grazie alle normative sulla sicurezza ed ai costanti controlli che oggi giorno le aziende esercitano sulle proprie lavorazioni per garantire la massima tutela del personale, possiamo dire che entrambi le tecnologie sono da ritenersi sicure.

Se nella pressofusione della zama il rischio maggiore è legato alle alte temperature di fusione del materiale, con l’imbutitura il pericolo è rappresentato dallo schiacciamento.

Ma se vengono rispettate le leggi in vigore e si lavora con gli impianti a norma, in pratica, la sicurezza del lavoratore viene assicurata.

Nel caso dell’imbutitura sussiste però il problema dell’impatto acustico, che risulta decisamente elevato.

Immagina un grosso martello che batte ad alta velocità, contornato da un rumore costante di ferraglia.

Ecco, questo è il sottofondo che l’imbutitura di lamiera regala alla tua azienda.

Per contro, una pressa per le leghe di zinco è piuttosto silenziosa, e potresti quasi tenerla in salotto…

La pressofusione a camera calda della zama ti offre il grosso vantaggio di poter realizzare pezzi dalla geometria molto complessa.

Se guardi solo la forma del tuo componente, allora sappi che anche con l’ imbutitura puoi ottenere pezzi tutto sommato articolati.

Ma sempre più semplici rispetto a quelli ottenibili dalla pressofusione.

E non solo: con l’imbutitura sei anche vincolato a dover mantenere gli spessori molto vicini a quelli della lamiera di partenza.

Inoltre, arrivare a dei risultati ottimali non è sempre facile e potrebbero servirti degli stampi decisamente complessi e costosi.

Di per sé il metallo è interamente riciclabile, quindi l’impatto ambientale è minimo, per entrambe le tecnologie.

L’unico aspetto inquinante può essere legato all'utilizzo del lubrificante, che nel processo di imbutitura non sempre è contenuto, in quanto ne viene utilizzato molto nella fase di presso-piega.

I costi sono relativi e dipendono senz'altro dal pezzo. 

Bisogna tener conto di alcuni aspetti legati al processo di imbutitura:

Alla luce di tutte le osservazioni fatte, possiamo concludere che, in generale, l’imbutitura rappresenti una soluzione da adottare solo nei casi in cui si vogliano ottenere dei pezzi realizzati con materiali più prestanti rispetto alla zama, come ad esempio l’ acciaio.

In tutti gli altri casi invece si può valutare la pressofusione come alternativa di processo.