I componenti in lamiera sono impiegati in quasi tutti i settori perché versatili ed economici. Essendo però relativamente sottili, sotto determinati carichi possono risultare poco rigidi e resistenti. Con le giuste scelte progettuali puoi rinforzare la lamiera in modo considerevole, spesso senza dover semplicemente aumentarne lo spessore.
Questo articolo presenta quattro consigli di progettazione per aumentare la resistenza e la rigidità dei componenti in lamiera. Come esempio usiamo la macchina qui sotto: un primo trasportatore porta i pezzi a una tavola rotante e un secondo trasportatore li preleva dalla tavola rotante per portarli alla fase successiva. Le staffe gialle che sostengono i trasportatori sono i componenti che andremo a rinforzare.
Rinforzare la lamiera: i quattro metodi a confronto
Ogni metodo ha vantaggi e vincoli specifici. La tabella ti offre una rapida panoramica prima di esaminarli uno per uno.
| Metodo | Componente aggiuntivo | Collegamento | Vantaggio principale | Attenzione a |
|---|---|---|---|---|
| Nervatura saldata | Sì (nervatura) | Saldatura | Il modo più diffuso ed efficace per aumentare la resistenza | Intagliare gli spigoli della nervatura per liberare il raggio di piega |
| Nervatura avvitata | Sì (nervatura) | Viti | Si può aggiungere anche a staffa già montata | Interferenza tra le teste delle viti e filetti insufficienti nella base |
| Nervatura stampata | No | Nessuno: è ricavata nella piega | Nessun componente o materiale aggiuntivo | Aumento di resistenza inferiore rispetto alle nervature |
| Staffa di rinforzo | Sì (staffa) | Viti in fori asolati | Compensa le variazioni di larghezza, nessuna vite nella base | Richiede una coppia di staffe a cui collegarsi |
1. Saldare nervature alla staffa
La prima soluzione che viene in mente è aggiungere delle nervature. Una nervatura viene saldata nella staffa, come mostrato nell’illustrazione qui sopra, e irrigidisce l’angolo tra le due ali. L’aggiunta di nervature è il metodo più utilizzato per aumentare la resistenza dei componenti in lamiera.
Fai attenzione alla piega evidenziata dal cerchio rosso. Intaglia lo spigolo della nervatura in modo che lasci spazio attorno al raggio di piega della staffa. In questo modo la nervatura aderisce a entrambe le ali invece di appoggiarsi sul raggio, e il giunto saldato può trasmettere correttamente il carico. Con meviy puoi ordinare staffe e assiemi di piastre come questi come parti saldate tramite la saldatura della lamiera.
2. Avvitare nervature alla staffa
Se dopo il montaggio della staffa la piega si rivela troppo debole, puoi fissare le nervature anche con viti. Così è possibile rinforzare la staffa in un secondo momento, senza saldature.
Assicurati che le teste delle viti non interferiscano tra loro, come evidenziato dal cerchio rosso. Verifica anche come la nervatura è fissata alla base su cui è montata la staffa: in una lamiera sottile, un foro filettato può avere solo pochi filetti in presa. In questo caso i dadi a pressare o i fori filettati ricavati per fluoforatura sono valide alternative, quindi progetta con cura il collegamento a vite.
3. Aggiungere nervature stampate sulla piega
Se saldare le nervature non è possibile, una nervatura stampata è un altro modo per irrigidire la piega. Una nervatura di rinforzo triangolare viene impressa direttamente nella piega della staffa. In questo modo la rigidità aumenta senza aggiungere componenti né usare più materiale.
L’aumento di resistenza, però, è inferiore rispetto alle nervature riportate. Le nervature stampate sono una buona scelta quando serve solo un leggero aumento di rigidità e vuoi evitare componenti aggiuntivi.
4. Inserire una staffa di rinforzo
Se dopo il montaggio delle staffe la rigidità è ancora insufficiente, inserisci una staffa di rinforzo che colleghi le due staffe accoppiate. Nell’esempio viene avvitata tra i due supporti del trasportatore e li controventa l’uno contro l’altro.
I fori passanti per le viti sono allungati. Questi fori asolati, facili da realizzare con il taglio laser, compensano le variazioni di larghezza del trasportatore. A differenza delle nervature avvitate, questa soluzione non richiede viti nella base, quindi non c’è rischio di interferenza tra le viti delle nervature e quelle della base.
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meviy produce parti in lamiera su misura, progettate individualmente a partire dai tuoi dati CAD 3D: non si tratta di componenti standard o da catalogo. Staffe, nervature e staffe di rinforzo come quelle di questo esempio sono tipiche parti meviy.
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Domande frequenti su come rinforzare la lamiera
Come posso rendere più rigida la lamiera senza aumentarne lo spessore?
Modifica la geometria invece dello spessore. Nervature, nervature stampate sulle pieghe e staffe di rinforzo aggiuntive aumentano tutte la rigidità, spesso con molto meno materiale e peso aggiuntivi rispetto a una lamiera più spessa.
Meglio saldare o avvitare le nervature a una staffa in lamiera?
Le nervature saldate sono la soluzione più diffusa ed efficace quando progetti il componente da zero. Le nervature avvitate sono utili quando devi rinforzare una staffa già montata o vuoi evitare la saldatura, ma verifica lo spazio per le teste delle viti e le possibilità di filettatura nella base.
Che cos’è un fazzoletto di rinforzo nella progettazione in lamiera?
Un fazzoletto di rinforzo è un elemento triangolare che irrigidisce l’angolo tra due ali di un componente. Può essere una nervatura separata, saldata o avvitata nella staffa, oppure una nervatura stampata direttamente nella piega.
Come scegliere il rinforzo giusto per la lamiera
Per rinforzare la lamiera nei nuovi progetti, le nervature saldate offrono la massima resistenza; le nervature avvitate permettono di rinforzare i componenti in un secondo momento, le nervature stampate aumentano la rigidità senza parti aggiuntive e le staffe di rinforzo irrigidiscono le staffe accoppiate compensando le variazioni dimensionali. Scegli il metodo in base alla resistenza richiesta, allo spazio disponibile e al fatto che il componente sia già montato o meno.