PRESSA
PRESSA
È una macchina di capacità variabile fra poche centinaia di kg. e parecchie migliaia di tonn., di uso estesissimo, che serve a comprimere o a schiacciare fra due piani o stampi il materiale per una determinata operazione, che può essere di fucinatura, stampatura, lavorazione di materiali quali la gomma, riduzione in piccolo volume di materiali voluminosi come i foraggi, ecc. Lo sforzo di compressione è ottenuto con un mezzo meccanico o idraulico. Il piano di appoggio (base) del pezzo da pressare è rigidamente collegato alla testa (cappello), e su questo fa leva la parte mobile premente. Le forze in azione e le reazioni sono quindi tutte chiuse entro il macchinario. L'incastellatura può essere costituita da due o da quattro colonne di acciaio che collegano la traversa del cappello con quella della base e questa disposizione è quella che consente la migliore distribuzione degli sforzi ed è preferita per le presse potenti, oltre 500 tonn. L'incastellatura a guisa di portale, fusa in acciaio o in ghisa, è utilizzata in genere per pressioni medie perché di costruzione economica e di manovra comoda; ma la distribuzione degli sforzi non è molto conveniente. L'incastellatura più fortemente sollecitata è quella a C, che è sottoposta a trazione e flessione, ma consente amplissima libertà di manovra; così che è usata per le trance e per piccole presse (p. es. le chiodatrici), e consente il facile trasporto della macchina. Gli utensili e gli stampi si fissano con accoppiamento a coda di rondine e chiavetta, o con viti, ecc.
Le presse meccaniche esercitano la loro azione o mediante vite, o con manovella o eccentrico, o in qualche caso con albero a camme. Le presse a vite o a bilanciere più piccole sono azionate a mano mediante leva fissata alla vite; quelle maggiori sono azionate da due dischi di frizione laterali, che agiscono su un volante applicato alla vite e guarnito di cuoio (fig.1). I dischi sono animati da moto continuo: il sollevamento e abbassamento della mazza si ottiene facendo premere alternativamente l'uno o l'altro dei dischi contro il volante. Nelle normali presse a frizione (fig.1) l'albero a vite, con due o tre filetti a sezione quadrata; si solleva con lo stampo guidato dalla madrevite fissa, e con esso si abbassa. Il meccanismo agisce per urto di queste masse contro il pezzo appoggiato all'incudine: la massa del volano rotante, improvvisamente frenata all'istante dal colpo, moltiplica l'energia, così che spesso l'effetto della massa cadente è trascurabile rispetto a quello della massa del volano. Invece in altri tipi (Vincent) la vite ruota senza spostarsi e lo stampo, portato da una slitta, discende e si alza comandato dalla madrevite mobile. In genere allora lo stampo lavora dal basso verso l'alto e spesso agisce prevalentemente per pressione. Il primo tipo di presse, se azionate a mano, serve per lavori leggieri di punzonatura, imbutitura e stampatura; le misure maggiori, azionate con cinghia e puleggia, servono per lavori di piegatura, lavori pesanti di stampaggio e di punzonatura. Il tipo Vincent serve prevalentemente per la fabbricazione di viti, chiodi e bulloni.
Le presse a eccentrico o a manovella sono generalmente azionate per mezzo di puleggia, volano e cinghia (figg. 2 e 3). Il movimento della slitta porta-stampo è verticale, o, in qualche caso, orizzontale. Nei tipi nuovi s'intercala fra manovella e slitta una breve biella per assicurare un'azione centrata delle forze. Nelle presse particolarmente lunghe si hanno spesso due o più manovelle montate sullo stesso albero. Se il lavoro di un pezzo è diviso in più fasi, si dispongono talvolta i diversi stampi su più slitte vicine e parallele: si hanno allora le presse multiple. L'altezza di lavoro della slitta è spesso regolabile con collegamento a vite applicato alla biella. Queste presse servono per lavori di punzonatura, foratura, sbavatura e lavori leggieri e medî di stampatura oltre a svariatissime altre applicazioni.
Appartengono pure a questa categoria i laminatoi foggiatori che servono in genere per ricavare dalla lastra oggetti sottili, p. es. posate, ecc., in grande quantità. Gli utensili sono costituiti da settori di acciaio che si applicano ai cilindri.
Nelle presse idrauliche la pressione di lavoro si ottiene con l'azione di acqua sotto pressione su uno stantuffo. L'acqua è portata alla pressione voluta da una pompa capace in genere di erogare solo il volume medio occorrente; e un accumulatore consente di erogare in un tempo breve tutto il volume necessario. Gli accumulatori sono costituiti da un lungo cilindro verticale cavo, entro cui si muove il pistone caricato a mezzo di una traversa o di una crociera del peso necessario a mantenere all'acqua la pressione voluta. Il peso, sostenuto dalla traversa a mezzo di tiranti, è formato da settori di tornitura di ghisa o acciaio agglomerata con cemento o da altro materiale pesante e di poco prezzo. Mentre la pressa è ferma, l'acqua pompata fa salire il pistone; quando la pressa entra in funzione, il pistone scende, consentendo una fortissima erogazione d'acqua. Le piccole presse idrauliche, fino a 500 tonn.. si costruiscono con incastellatura a C; i tipi più potenti sono formati da una traversa superiore collegata a quella inferiore per mezzo di due o quattro colonne d'acciaio, che servono pure di guida alla traversa mobile premente; questa viene sollevata da altri cilindri indipendenti. La pressione dell'acqua in genere è di 150 ÷ 250 atm., ma può salire nei maggiori tipi a 500 atm. La traversa mobile si abbassa sul pezzo da fucinare per effetto del peso proprio, mentre, dalla vasca di carico, l'acqua riempie il cilindro. Per fare l'impronta si pone il cilindro già pieno d'acqua in comunicazione con la tubazione d'acqua sotto pressione. Nella fase di salita l'acqua dal cilindro ritorna nella vasca da carico e il traversone è sollevato dall'acqua compressa che fluisce sotto i cilindri rialzatori. Queste presse servono bene quando il cilindro debba fare una lunga corsa in una volta sola, cioè per il lavoro di bucatura, stiratura in profondità, ricalcatura, fabbricazione di tubi, ecc.
Più moderne e più usate per la fucinatura sono le presse idrauliche a vapore. L'acqua è compressa da un trasformatore elevatore di pressione, secondo lo schema della fig. 5, azionato a vapore o ad aria compressa. Per ottenere l'impronta si toglie il vapore da sotto ai cilindri rialzatori, così che il traversone scende per peso proprio aspirando l'acqua dalla vasca di carico soprastante: quando lo stampo è a contatto col pezzo da fucinare, si fa entrare il vapore sotto allo stantuffo moltiplicatore (in baso a sinistra), la cui asta, funzionando a pistone, comprime l'acqua nella tubazione e nel cilindro della pressa. Con questo stantuffo moltiplicatore si possono dare più colpi successivamente, approfondendo per gradi l'impronta.
Se su di esso il vapore agisce con soli 10 kg./cmq. e il suo diametro è di 150 cm., mentre il diametro dello stantuffo idraulico è di 15 cm., cioè ha un'area uguale a 1/100 di quella dello stantuffo a vapore, la pressione dell'acqua sarà di 1000 kg./cmq. e con uno stantuffo di pressa di 75 cm. di diametro, cioè con area di 4418 cmq., sul pezzo da fucinare si eserciterà una pressione totale di 4418 tonn.
La pressione per fucinare l'acciaio varia secondo la composizione chimica e la temperatura di lavoro, cioè fra 500 ÷ 1000 kg./cmq. Per sollevare la traversa con lo stampo si pre lo scarico del vapore sotto il moltiplicatore e quello dell'acqua dal cilindro della pressa alla vasca di carico e si fa agire il vapore sotto ai cilindri rialzatori.
Per un lavoro di deformazione di 1000 kg. ceduto al pezzo da fucinare, occorrono circa 0, 1 kg. di vapore a 10 atm., senza tener conto dell'energia consumata per i ritorni; si ha quindi un rendimento termico del 3% circa. Spesso il cilindro moltiplicatore è posto sopra ed è coassiale al cilindro ad acqua sotto pressione. Il cassetto di distribuzione del vapore è comandato a mano o con servomotore.
Nella grande fucinatura le presse hanno sostituito dovunque i colossali magli, perché richiedono fondazioni moderate e non si hanno vibrazioni e soprattutto perché la loro azione è sentita sino al cuore del pezzo, mentre l'azione dei magli è superficiale. Nella piccola fucinatura invece è preferito in genere il maglio.