Macchina per la piegatura di tubi profilati: come costruire una piegatubi fai da te

In ambito domestico, una macchina per piegare tubi profilati non viene usata abbastanza spesso da giustificare l'acquisto di costose attrezzature di fabbricazione industriale.

Qualora se ne presentasse la necessità, è possibile realizzare un curvatubi semplice in privato, dopo aver determinato quale tipo di struttura sia adatto per svolgere il compito prefissato.

In questo articolo vengono analizzate in dettaglio le varietà di macchine per piegare tubi, descritti i principi di funzionamento e i metodi di costruzione.

Tipi di macchine per piegare tubi profilati

Esistono molte modifiche alle attrezzature per cambiare la configurazione dei tubi profilati. Ciò è legato al raggio minimo di curvatura. Se si trascura questo importante parametro, nel punto di curvatura si avrà un peggioramento delle caratteristiche di resistenza del materiale. È inoltre necessario conoscere alcune sottigliezze tecniche riguardanti la piegatura dei tubi metallici e tenerle in considerazione durante il lavoro.

Nella scelta della struttura si prendono in considerazione il materiale del pezzo, il diametro e lo spessore delle pareti.

Classificazione delle piegatrici per tipo di azionamento

A seconda del tipo di azionamento, le macchine destinate alla piegatura di qualsiasi tubo possono essere manuali, elettromeccaniche e idrauliche.

Manuali. Sono meccanismi estremamente semplici, accessibili per la realizzazione autonoma anche a chi non è esperto delle complessità della lavorazione del metallo.

Una macchina manuale per piegare tubi profilati, realizzata con le proprie mani, è un aiuto indispensabile per la realizzazione di telai, elementi decorativi e l'installazione autonoma di sistemi di ventilazione.

Elettromeccaniche. Questo tipo di macchina ha un azionamento costituito da un motore elettrico, a passo o normale, collegato tramite un riduttore inferiore. Quest'ultima soluzione garantisce una curvatura di alta qualità grazie a una corretta distribuzione delle tensioni.

Il meccanismo non è semplice; per realizzarlo servono conoscenze specifiche e almeno un po' di professionalità.

La piegatrice per tubi profilati con azionamento elettrico ha, nella maggior parte dei casi, una struttura a tre alberi. Il tubo profilato viene fatto passare tra i rulli. L'elemento centrale può variare le sue coordinate verticali. Ruotando l'albero centrale, il tubo profilato modifica la sua geometria.

Idraulici. L'azionamento di questo modello è manuale. A differenza della semplice struttura manuale, qui è incluso un cilindro idraulico nel circuito, che riduce notevolmente lo sforzo muscolare applicato durante la piegatura.

I rulli permettono di piegare il tubo profilato in qualsiasi direzione desiderata. La piegatrice manuale con idraulica, nonostante il suo peso ridotto, può piegare un assortimento di tubi di larghezza fino a 10 cm.

Il cilindro idraulico della piegatrice esercita pressione sulla superficie del tubo mediante azione meccanica. Ciò fa muovere lo stelo del cilindro. A causa del carico generato, il pezzo si deforma. La pressione nel pistone può essere aumentata in due modi: manualmente o tramite una pompa elettrica.

Tipi di curvatubi per metodo di installazione

Esiste una classificazione delle piegatrici anche in base al metodo di installazione. Si distinguono attrezzature fisse, trasportabili e portatili. Le macchine fisse possono avere l'aspetto di una semplice lastra di cemento con barre, oppure di un'attrezzatura più robusta.

Le piegatrici compatte trasportabili hanno un supporto, mentre il modello portatile non ha supporto; questo viene scelto ogni volta durante l'uso dell'attrezzatura.

Classificazione delle macchine per metodo di curvatura

Il metodo di piegatura determina la struttura della piegatrice e la sua produttività. Esistono 3 metodi principali di piegatura. Il primo è l'estrusione, quando la geometria del tubo profilato viene modificata mediante un rullo deformante che funge da punzone. In questo caso non c'è matrice.

Per eseguire l'operazione sono necessari 2 supporti robusti sui lati opposti della piega, che fungono da matrice. Come supporti si utilizzano piedini orientabili o rulli.

Poiché la forza aumenta gradualmente e ha sempre direzione perpendicolare rispetto al tubo, il metodo permette di ottenere un buon risultato finale. Il metodo è applicabile solo per lavori di piccola entità.

Il secondo è la pressatura. Per ottenere la piega si utilizza il principio della morsa da banco: un segmento di tubo viene posizionato tra la matrice e il punzone.

I profili di questi ultimi, per ottenere una piega di qualità, devono replicare esattamente la geometria del pezzo. Inoltre, nel calcolo è necessario considerare la deformazione residua del metallo. In ambito domestico, questo metodo è applicabile quando non è richiesta grande precisione.

La macchina per modificare la forma di un tubo profilato mediante laminazione è composta da tre rulli cilindrici, una catena, un azionamento e una base. Il diametro dei rulli deve corrispondere ai parametri del tubo profilato da deformare.

Il terzo metodo, la laminazione, è un metodo universale utilizzato per piegare sia tubi a parete sottile che a parete spessa. La piega si ottiene facendo passare il pezzo tra i rulli: uno rotante e due di supporto.

Oltre a quelli sopra menzionati, la piegatura dei tubi può essere eseguita anche con i seguenti metodi:

Indipendentemente dalla struttura scelta, quando si realizza una macchina per piegare tubi da soli, è necessario seguire le raccomandazioni degli esperti. Nella scelta del materiale per il telaio, è necessario considerare che lo spessore del metallo deve essere almeno 1/6 della larghezza del tubo profilato.

Quindi, se si deve piegare un tubo a sezione rettangolare con dimensioni 50 x 25 mm, per evitare la deformazione del telaio durante la piegatura, è necessario utilizzare una profilatura a C o un angolare con spessore di almeno 10 mm. La piastra di supporto e il punzone con la matrice devono avere uno spessore doppio.

Il diametro ottimale dei rulli è almeno tre volte le dimensioni della sezione. La flangia del profilato a C e dell'angolare utilizzati per realizzare il telaio deve essere rispettivamente 2 e 3 volte più larga del tubo. Se si devono piegare tubi profilati a sezione rettangolare 50 x 25 mm, è necessario un profilato a C 100 x 10 o un angolare 150 x 10.

Realizziamo un curvatubi idraulico

Consideriamo lo schema di una macchina con azionamento idraulico, dove la piegatura avviene premendo il tubo profilato al centro con un punzone fissato su uno stelo che si alza. A causa del contatto ravvicinato del pezzo, che poggia su due rulli fissi, con il punzone mobile, quest'ultimo assume la sua forma.

Tale macchina è chiamata a balestra per la somiglianza della forma del punzone con quella di una balestra. I suoi componenti principali sono: base (1), martinetto idraulico (2), punzone (3) e bulloni come elementi di fissaggio. Il layout dei gruppi della macchina viene eseguito secondo lo schizzo.

Per la marcatura della superficie di lavoro, si traccia un asse verticale e, alla distanza dal bordo e dall'asse indicata nel disegno, si segna la posizione dei fori inferiori. Quindi si segnano i punti per i fori superiori, arretrando la distanza necessaria dal bordo. Si collegano con una linea retta i centri di questi fori e su di essa si riportano segmenti uguali.

Gli assi dei fori intermedi si troveranno all'intersezione dei segni realizzati con l'asse inclinato. I fori sulla superficie di lavoro servono per poter regolare il raggio di curvatura del pezzo profilato. Poiché la superficie di lavoro è composta da due parti disposte simmetricamente, la seconda si marca allo stesso modo.

L'altezza della macchina è determinata dai parametri del martinetto e dalla distanza indicata nel disegno con il simbolo «a». Per piegare un tubo profilato largo 15 mm, questo intervallo, a martinetto in posizione di riposo, deve essere approssimativamente pari a 20 mm.

In questa costruzione, la forza trasmessa dal punzone è concentrata nella sua parte superiore. Come risultato di tale azione, il raggio esterno del tubo è sottoposto a trazione, che può causare un assottigliamento della parete e, in alcuni casi, una rottura. Pertanto, per la deformazione di pezzi a parete sottile, si sconsiglia l'uso di questa macchina.

Curvatubi a rulli fai-da-te

In tale attrezzatura, il pezzo assume la forma desiderata mediante laminazione. In un'officina domestica, è più semplice realizzare una costruzione a 3 rulli con azionamento manuale. Prenderemo in considerazione due varianti di tali macchine.

Variante di macchina con piattaforma rotante

Il principio di funzionamento di tale macchina per la piegatura di tubi con sezione diversa da quella rotonda è il seguente:

1. Il telaio principale è collegato tramite un giunto articolato alla piattaforma rotante, che determina l'angolo di curvatura.
2. La piattaforma viene mossa da un martinetto che si appoggia su di essa con il suo stelo di lavoro.
3. La trafilatura del profilo si effettua ruotando la maniglia situata sull'albero intermedio.

Per realizzare la base della macchina e i montanti, sarà necessaria una trave a C con altezza dell'anima da 150 a 200 mm in quantità di circa 3 m. Come supporti per i cuscinetti e base dei rulli, sarà adatto un tubo d'acciaio con diametro interno uguale al diametro esterno dei cuscinetti, che viene diviso in 6 pezzi corti.

La piattaforma rotante non è l'unica opzione per regolare i parametri di curvatura di un tubo profilato; ciò può essere realizzato mediante i rulli estremi. Per fare ciò, nelle piastre di supporto e nella trave a C si praticano dei fori in modo che gli elementi siano mobili. È possibile sollevare la piattaforma estrema con qualsiasi martinetto disponibile in officina.

Con la trave a C si realizzano la base e due piattaforme. Arretrando di circa 0,5 m da uno dei lati, si salda un montante verticale dello stesso profilato. Per fare ciò, si accoppiano due pezzi in modo che il montante risulti robusto.

Rispettando rigorosamente l'orizzontalità, si monta una piattaforma fissa e ad essa si salda il montante posteriore. Successivamente, si prende un tratto di tubo profilato e si aggiungono degli arresti con un'altezza non inferiore allo spessore del tubo profilato, la cui deformazione si intende eseguire sulla macchina in costruzione.

La piattaforma di guida viene collegata al telaio principale mediante cerniere per porte. Sugli arresti aggiunti e sui bordi di entrambe le piattaforme, mediante saldatura, si montano i cuscinetti e si rinforza la struttura con squadrette. Gli alberi vengono inseriti nei cuscinetti, e a quello centrale si fissa una maniglia.

Sotto il bordo della piattaforma di guida si installa un martinetto e lo si fissa alla base mediante un collegamento bullonato.

L'assemblaggio della curvatubi con piattaforma rotante viene eseguito nella seguente sequenza:

Macchina a rulli con tre rulli

Su questa macchina il tubo viene posizionato sui rulli laterali. Il rullo mobile superiore viene abbassato sul pezzo dall'alto e in questo modo lo si fissa. Successivamente, si ruota la maniglia e, tramite una catena, si trasmette il movimento agli alberi. Il tubo viene tirato e modifica la propria geometria.

Aumentando gradualmente la pressione mediante il serraggio del bullone di pressione e tirando il pezzo, si ottiene la piegatura del tubo all'angolo necessario.

La curvatubi a tre rulli è dotata di tre rulli. Collegando a tale macchina un motore elettrico da 1,5 kW, è possibile piegare tubi con sezione fino a 8 cm in una volta sola.

Per fabbricare una macchina che funzioni secondo questo schema, è necessario preparare un ripiano e un profilato metallico per il telaio, alberi, 4 molle robuste, una catena, cuscinetti, elementi di fissaggio e altri pezzi. Per il montaggio dei cuscinetti sono necessari 3 alberi con parametri corrispondenti alle ruote dentate e ai cuscinetti.

Due alberi sono destinati al posizionamento laterale, mentre il terzo (di pressione) è per la sospensione sulle molle. Questi elementi, molto probabilmente, dovranno essere ordinati in un'officina, mentre il resto può essere realizzato manualmente.

L'albero di pressione comprende cuscinetti, ingranaggi e anelli. Negli anelli si taglia la filettatura per i bulloni di serraggio e si realizzano delle scanalature. Nei ripiani in profilato a C si eseguono le sedi per l'albero di pressione. Nella fase finale si assembla la struttura, iniziando con l'installazione del telaio.

Successivamente, si sospende l'albero di pressione sulle molle, collegato al ripiano tramite un giunto a linguetta. Gli alberi di supporto vengono installati ai lati e si tende la catena tra di loro, utilizzando come supporto una squadra magnetica.

Su uno di essi si fissa una maniglia con un tubo girevole, quindi si eseguono i lavori di montaggio del martinetto. Lo si collega alla piattaforma con bulloni e saldatura.

Durante il montaggio dell'albero sospeso si segue una sequenza specifica: prima lo si installa sul ripiano, si saldano i dadi per le molle, si capovolge la piattaforma e la si collega alle molle. Bisogna tenere presente che all'aumentare della distanza tra i rulli, le forze necessarie per la piega diminuiscono.

Per l'assemblaggio di una piegatubi a rulli occorrerà:

Sul nostro sito ci sono altri articoli in cui vengono descritti in dettaglio varianti di dispositivi fatti in casa per la piegatura di tubi profilati, consigliamo di consultarli:

1. Come costruire una curvatubi per tubi profilati fai-da-te: panoramica delle migliori realizzazioni
2. Come realizzare una curvatubi fai-da-te: esempi dei migliori progetti

Come piegare un tubo profilato con un metodo semplice?

Il più rudimentale strumento per modificare la sagoma di un tubo profilato è l'uso di una sagoma in legno. Si può utilizzare per piegare tubi a parete sottile in acciaio o alluminio. Per realizzare questa macchina improvvisata, si prendono delle assi, le si uniscono in qualsiasi modo e si taglia la sagoma.

È meglio realizzare la sagoma removibile, così se ne possono realizzare diverse con raggi differenti. Non è necessario farla di legno; si può sostituire con ganci metallici, posizionandoli lungo il contorno disegnato.

Nel punto di contatto con il tubo, lo spessore della sagoma deve essere superiore di alcuni centimetri all'altezza della sezione del tubo profilato. Il bordo della sagoma deve essere inclinato, altrimenti il tubo potrebbe scivolare.

La struttura è dotata di un fermo e fissata a una base stabile. Il tubo viene posizionato tra il piano della sagoma e il fermo, e si inizia a piegare il materiale partendo dall'estremità del tubo. Se si inizia il processo di piegatura dal centro, il tubo a parete sottile potrebbe schiacciarsi.

Si può inserire nel tubo un'asta metallica con diametro pari alla sezione interna del tubo, oppure si può semplicemente prendere un tratto di tubo e infilarlo sull'estremità del pezzo. In ogni caso, sarà più comodo.

Per maggiori dettagli su come piegare un tubo profilato senza attrezzature speciali, legga questo materiale.

Con lo stesso principio si realizzano macchine più potenti. In questo caso, la forza viene generata da un argano e il tubo viene fissato più saldamente per evitare che si stacchi.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Regole fondamentali per la costruzione di una macchina per la lavorazione di tubi profilati:

Macchina piegatubi di costruzione simile a quella industriale:

Tra tutte le varianti di macchine piegatubi, si dovrebbe scegliere il modello più adatto allo scopo di utilizzo. A volte un meccanismo molto semplice è sufficiente per procurarsi la quantità necessaria di profilo piegato senza particolari spese finanziarie.

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