L'alluminio e l'acciaio inossidabile vengono imbutiti ogni giorno, ma non sono lo stesso processo con un materiale diverso. Le differenze emergono nei rapporti di imbutitura, nei giochi degli stampi, nella lubrificazione, nello stato superficiale e nel numero di fasi necessarie al pezzo — e cambiano il costo delle attrezzature ancor prima che il primo pezzo venga prodotto.
Come differisce l'imbutitura profonda dell'alluminio da quella dell'acciaio inossidabile?
L'alluminio si imbutisce più facilmente per fase, richiede raggi generosi e una lubrificazione efficace per evitare il grippaggio contro lo stampo, e in genere consente meno fasi per una data profondità perché si incrudisce meno severamente durante la formatura. L'acciaio inossidabile si incrudisce rapidamente durante l'imbutitura, quindi richiede più fasi, ricottura intermedia per i pezzi profondi, un controllo di processo più stretto e attrezzature che resistano ad adesione e usura. L'inossidabile presenta inoltre un ritorno elastico maggiore dopo la formatura e mantiene tolleranze più strette rispetto all'alluminio, che è più soggetto a graffi, segnature e variazione di ritorno elastico. Entrambi vengono imbutiti da Balford su presse da 25 t a 350 t, con imbutitura profonda fino a 250 mm di diametro a seconda del materiale e dello spessore di parete.
Alluminio: facile da formare, facile da danneggiare
L'alluminio si forma con forze inferiori, riducendo il tonnellaggio richiesto alle presse e consentendo imbutiture più profonde in una singola fase rispetto all'inossidabile. Il compromesso è l'integrità superficiale: l'alluminio si grippa e si segna facilmente, quindi superfici dello stampo, lubrificazione e movimentazione contano di più rispetto all'acciaio. Il ritorno elastico è più sensibile alla lega e allo stato di tempra, quindi 5052 e 6061 si comportano diversamente tra loro e rispetto agli stati di tempra teneri della stessa lega.
Acciaio inossidabile: resistente, ostinato, che incrudisce
Gli acciai inossidabili austenitici come 304 e 316L si incrudiscono durante l'imbutitura, il che aumenta la forza necessaria per ogni fase successiva e incrementa il rischio di strappi sul raggio del punzone. I pezzi profondi di solito richiedono più fasi e spesso ricottura intermedia. L'inossidabile ha inoltre una forte tendenza ad aderire all'acciaio da utensili, quindi materiali dello stampo, rivestimenti e lubrificazione vengono scelti per resistere al grippaggio, non semplicemente per ridurre l'attrito.
Cosa cambia nello stampo
| Decisione | Alluminio | Acciaio inossidabile |
|---|---|---|
| Rapporto di imbutitura per fase | Più generoso | Più conservativo; più fasi |
| Gioco dello stampo | Controllo relativo più stretto per limitare bave e segnature | Impostato per tenere conto dell'incrudimento e del ritorno elastico |
| Raggi | Raggi maggiori riducono il rischio di cricche | I raggi bilanciano il rischio di cricche rispetto all'assottigliamento |
| Lubrificazione | Critico — il grippaggio è la causa principale dei difetti | Critico — adesione e usura determinano la durata dello stampo |
| Ricottura intermedia | Raramente necessario | Comune su particolari profondi o multi-stadio |
| Rivestimento dello stampo | Beneficio moderato | Spesso essenziale per la durata dello stampo |
Come specificare il pezzo affinché il preventivo sia realistico
- Indica la lega e il temper effettivi, non solo "alluminio" o "acciaio inossidabile"
- Indica la tolleranza sullo spessore della parete dove è critica e considera che le pareti formate si assottigliano
- Specifica se la finitura superficiale è estetica o funzionale
- Conferma se la ricottura è ammessa, perché cambia il ciclo di lavorazione
- Indica il volume annuo — il numero di stadi conviene solo con il volume giusto
Punto chiave
Un fornitore che preventiva alluminio e acciaio inossidabile con lo stesso numero di stadi ha preventivato il disegno, non il materiale.
Domande frequenti
Perché l'acciaio inossidabile richiede più stadi di imbutitura?
Poiché l'acciaio inossidabile austenitico si incrudisce durante la formatura, ogni stadio aumenta la forza necessaria e il rischio di strappi. Stadi aggiuntivi e, talvolta, la ricottura intermedia mantengono il materiale entro i suoi limiti di formatura.
L'alluminio può essere imbutito con la stessa tolleranza di parete dell'acciaio inossidabile?
In genere no. L'alluminio è più sensibile al ritorno elastico e alle marcature superficiali, quindi tolleranze e requisiti superficiali vengono concordati caratteristica per caratteristica durante la revisione DFM.
Quale costa meno da imbutire?
Dipende dal volume, dal numero di stadi e dai requisiti superficiali. L'alluminio si forma con meno forza ma richiede maggiore cura nella lubrificazione e nella movimentazione; l'acciaio inossidabile di solito richiede più stadi e più manutenzione dello stampo.