Entrambe le vie partono da una billetta calda e finiscono in un pezzo la cui vena segue il contorno invece di tagliarlo. La differenza è cosa forma l’acciaio: un’impronta ricavata per quel pezzo, oppure una coppia di stampi piani guidati da manipolatore e operatore. È quella differenza a decidere costo degli stampi, tolleranza, materiale lasciato alla lavorazione e quantità da cui conviene.
Questa pagina tratta la decisione, non la descrizione del processo. Il processo è nella pagina stampaggio a matrice chiusa; l’altro confronto che l’acquirente fa di solito nello stesso momento è su stampaggio contro fusione. Qui la domanda è più stretta: a quale via mandare il disegno.
Le due vie a confronto
La tabella è la versione breve. La decisione vera la danno le tre domande che seguono.
| Matrice aperta | Matrice chiusa | |
|---|---|---|
| Attrezzatura | Stampi piani, a V o sagomati, senza attrezzatura dedicata | Un set di stampi per pezzo, progettato e fresato sulla forma |
| Forma | Solidi semplici: blocchi, dischi, alberi, manicotti, formati per passate successive | Il contorno finito, con cave profonde sulle presse multidirezionali |
| Tolleranza grezza tipica | Larga; il pezzo viene lavorato su tutte le facce | Circa ±0,8 mm su lunghezza e larghezza fino a 150 mm, crescendo con la dimensione; spessore sul piano di divisione circa +1,5/−0,5 mm |
| Sovrametallo | Maggiore, soprattutto crescendo di dimensione | Minore, riducibile ancora con progetto near-net |
| Lotto che conviene | Pezzi unici e piccole serie | Da qualche centinaio in su, una volta ammortizzato lo stampo |
| Dimensione | Pezzi molto grandi, oltre la gamma stampi | 5–520 kg da Longrui; 800 kg previa verifica della struttura |
| Tempi per un pezzo nuovo | Nessun tempo di stampo | Progetto e costruzione dello stampo aggiungono settimane |
| Voce di costo dominante | Ore macchina, volume asportato, trattamento di grosse sezioni | Costo stampo ripartito sul lotto, più materiale e tempo di pressa |
| Uso tipico | Alberi pesanti, blocchi, anelli, pezzi unici di impianto | Corpi e coperchi valvola, grezzi per ingranaggi, flange, pezzi idraulici |
Domanda 1: quante parti ordinate?
Questa domanda risolve la maggior parte dei casi, ed è aritmetica, non giudizio. La soglia è il costo dello stampo diviso per il risparmio per pezzo.
Si risparmia su due voci: lavorazione, perché il pezzo stampato si avvicina al contorno finito, e materiale, perché un pezzo in matrice aperta viene lavorato su ogni faccia e la billetta deve portare sovrametallo su tutte le superfici.
Il risultato va contro l’intuizione di molti acquirenti: sono i pezzi piccoli ad aver bisogno di volume. Lo stampo si progetta per un pezzo e il suo costo sale con peso e classe di pressa, ma sale più lentamente del risparmio per pezzo, perché un pezzo pesante restituisce molto più acciaio e tempo macchina a ogni unità. Un pezzo da 5–30 kg richiede quindi quasi mille unità prima di ammortizzare lo stampo, uno oltre 150 kg qualche centinaio. Per questo quotiamo lo stampo come voce separata invece di nasconderlo nel prezzo unitario, e per questo viene rimborsato al raggiungimento del volume concordato: il cliente non si carica la soglia sul primo ordine.
Domanda 2: che forma ha e servono le spoglie?
Ogni faccia di un pezzo a matrice chiusa parallela al movimento dello stampo richiede spoglia per essere estratta, e gli spigoli interni richiedono raccordi perché lo stampo non si fessuri. I sottosquadri non si possono formare in due semistampi: la forma resterebbe bloccata nella cava. Quando bisogna formare da più di una direzione, come un corpo valvola con foro su due assi, è una questione di capacità della pressa e non di stampo. Le nostre presse sono multidirezionali, ed è così che formiamo corpi e coperchi valvola in un pezzo solo invece di saldarli.
La matrice aperta è il patto inverso: solidi semplici, formati passata dopo passata, con la geometria complessa creata dopo dalla lavorazione. È efficiente quando il pezzo è essenzialmente un blocco, un disco, un albero o un manicotto e la finitura è soprattutto tornitura e alesatura. È spreco quando il pezzo finito è una cava, perché la cava si ricava dall’acciaio pieno invece di essere formata.
Un fattore geometrico va qui: il rapporto di forgiatura. Nella matrice aperta per alberi e grosse sezioni, la specifica chiede spesso una riduzione minima dalla billetta, tipicamente 3:1, per assicurare che il cuore della sezione sia stato lavorato. La matrice chiusa ottiene la deformazione tramite la cava, quindi lì si scrive un requisito di proprietà, non un rapporto.
Domanda 3: quanto è grande?
Peso e dimensione spesso escludono una via prima di parlare di costo. La nostra gamma è 5–520 kg: la pressa da 6.000 t copre 150–520 kg, quella da 3.000 t copre 30–150 kg e quella da 2.000 t copre 5–30 kg, con attrezzatura fino a 800 kg previa verifica della struttura. Lavorazione massima Ø600 × 1000 mm.
Oltre quella soglia si va in matrice aperta. Da noi la fornisce un altro stabilimento del gruppo, quindi una sola richiesta copre entrambe le vie e la risposta è un confronto, non un rifiuto. I pezzi grandi con volume sono il punto interessante: un pezzo pesante con alto consumo annuo a volte si può riprogettare dentro la gamma stampi, e quella conversazione costa meno prima di congelare il disegno.
Dove si vede la differenza nei controlli
I pezzi a matrice chiusa sono tracciabili per lotto di colata e si controllano vicino alla forma finale: i controlli non distruttivi coprono le superfici che resteranno in servizio e il rapporto dimensionale è breve. Quelli a matrice aperta partono da una sezione molto più grande: l’ultrasuono segue la norma e il livello di accettazione indicati dall’ordine, il rapporto di forgiatura viene registrato e il rapporto dimensionale descrive un grezzo con sovrametallo su ogni faccia.
Questo cambia cosa chiedere in fase di richiesta. Su un pezzo a matrice chiusa: lotto di colata, copertura NDT sul contorno finito e analisi di prodotto. Su un pezzo a matrice aperta: rapporto di forgiatura, norma dell’ultrasuono e posizione delle provette, perché contano le proprietà al cuore di una grossa sezione, che non sono quelle della pelle.
Quando chiedere entrambe le offerte
Alcune richieste cadono proprio sulla linea e meritano due quotazioni:
- Consumo annuo nelle centinaia basse, vicino alla soglia dello stampo, dove pochi punti decidono la via
- Peso vicino a 500 kg, matrice chiusa possibile ma scelta della pressa non ovvia
- Forma semplice con volume alto, dove riprogettare a forma stampata eliminerebbe gran parte della lavorazione
- Disegno non ancora congelato: l’opzione a matrice chiusa può cambiare il progetto, e conviene saperlo prima dell’emissione
Cosa facciamo noi
Longrui stampa a matrice chiusa: tre presse multidirezionali da 6.000, 3.000 e 2.000 t, pezzi da 5 a 520 kg, 15.000 tonnellate l’anno, stampi progettati e fresati in casa e cinque brevetti sull’attrezzatura. Alla matrice chiusa fanno riferimento anche la nostra licenza API Spec 20C e la qualifica NORSOK M-650, ed è per questo che corpi e coperchi valvola per oil & gas sono la parte prevalente delle spedizioni.
La matrice aperta la fornisce un altro stabilimento del gruppo. Inviate disegno e consumo annuo: la risposta indicherà a quale via punta ciascuna specifica, quale attrezzatura serve e quanto separano le due.
Letture correlate
Domande frequenti
Lo stampaggio a matrice chiusa costa sempre di più al pezzo?
No. Lo stampo è un costo una tantum e il pezzo in sé costa di solito meno: meno materiale, meno lavorazione, ciclo più breve. Diventa la via più economica quando lo stampo si ripartisce su abbastanza pezzi: qualche centinaio sulle presse grandi, quasi mille sulle piccole.
Un pezzo in matrice aperta raggiunge la stessa tolleranza?
Allo stato grezzo no. La matrice aperta è un grezzo con sovrametallo su ogni faccia e la tolleranza si ottiene lavorando. La matrice chiusa si avvicina alla forma finale, con circa ±0,8 mm su lunghezza e larghezza fino a 150 mm, allargandosi con la dimensione.
Che cosa decide la pressa per un pezzo a matrice chiusa?
Peso, area proiettata e quanta parte della forma va realizzata da più di una direzione. 6.000 t copre 150–520 kg, 3.000 t copre 30–150 kg, 2.000 t copre 5–30 kg.
Fate matrice aperta?
Non in questo stabilimento. Presse, stampi e certificazioni coprono la matrice chiusa; la matrice aperta viene da un altro stabilimento del gruppo, quindi una richiesta copre comunque entrambe le vie.
Inviate un disegno, indichiamo la via
Pubblicato da Zhejiang Longrui Forging Co., Ltd.
Informazioni tecniche di riferimento. Le specifiche e i requisiti di controllo applicabili devono essere concordati per ogni ordine. Domande su questa nota: sales@longruiforging.com