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Guida all'acquisto di macchine per laminazione a 4 rulli 2025

La calandra a 4 rulli è un'attrezzatura ampiamente utilizzata per la curvatura di lamiere metalliche. Può realizzare la pre-piegatura e la calandratura di formatura della lamiera, ed è particolarmente adatta per lamiere di medio e grosso spessore e per la calandratura ad alta precisione.

Rispetto al macchina per laminazione di piastre a tre rulli, la calandra a quattro rulli presenta i vantaggi di un elevato grado di automazione, di un funzionamento semplice e di un bordo dritto residuo ridotto.

1. Che cosa è una macchina laminatrice a 4 rulli?

Definizione:

Una curvatrice a quattro rulli è un dispositivo che blocca, pre-piega e calandra la lamiera attraverso il movimento coordinato di quattro rulli (1 rullo superiore, 1 rullo inferiore e 2 rulli laterali). È in grado di completare la pre-piegatura simmetrica e la calandratura completa della lamiera contemporaneamente.

Una calandra a 4 rulli è un'attrezzatura meccanica utilizzata per calandrare lamiere metalliche in forme cilindriche, arcuate o di altro tipo. È ampiamente utilizzata nei settori dei recipienti a pressione, dell'energia eolica, della cantieristica navale, petrolchimica, della produzione di caldaie e in altri settori.

Breve descrizione del principio di funzionamento:

Serraggio della piastra: il rullo superiore e il rullo inferiore serrano la piastra.
Pre-piegatura: sollevando il rullo laterale da un lato, un'estremità della piastra viene spinta verso l'alto per ottenere la pre-piegatura (riduzione dei bordi dritti).
Rotolamento: i rulli si muovono in modo coordinato e la piastra subisce una deformazione plastica continua sotto il supporto di tre punti, per poi rotolare fino a raggiungere la curvatura richiesta.
Scarico: il pezzo formato viene scaricato tramite un dispositivo ausiliario o un meccanismo di ribaltamento del rullo superiore.

2. Composizione strutturale della macchina per la laminazione di lastre a quattro rulli

La struttura di base della calandra a 4 rulli è alla base delle sue funzioni automatiche di pre-piegatura, calandratura e arrotondatura. Rispetto alla calandra a tre rulli, la calandra a quattro rulli è dotata di un rullo ausiliario aggiuntivo (il secondo rullo laterale), che migliora notevolmente l'efficienza di lavorazione e la precisione di calandratura. Di seguito sono riportati i principali componenti strutturali e la descrizione funzionale della calandra a quattro rulli.

1) Rullo superiore (rullo di lavoro superiore)

Posizione:

situato nella parte superiore centrale della cornice.

Funzione:

Il rullo attivo aziona la rotazione della piastra tramite il sistema di trasmissione.

Applica la forza principale di flessione verso il basso alla piastra.

Caratteristiche:

Solitamente sono azionati elettricamente, hanno il diametro maggiore e possono essere sollevati e abbassati verticalmente in modo appropriato.

2) Rullo inferiore (rullo di lavoro inferiore)

Posizione:

Situato nella parte inferiore, parallelo al rullo superiore.

Funzione:

In quanto rullo motorizzato, svolge la funzione di serraggio della piastra.

È possibile spostarlo verso l'alto e verso il basso per regolare la forza di serraggio.

Caratteristiche:

A volte è anche un rullo di trascinamento. Viene utilizzato per bloccare e regolare la posizione iniziale della piastra con il rullo superiore.

3) Rulli sinistro e destro (rulli laterali)

Posizione:

Su entrambi i lati dei rulli superiore e inferiore, vicino al rullo inferiore.

Funzione:

Realizzare la funzione di pre-piegatura.

Controllare la traiettoria di curvatura e il raggio di formatura della piastra.

Caratteristiche:

Possono essere sollevati o oscillati individualmente, solitamente tramite un sistema idraulico.

La loro traiettoria di movimento può essere controllata programmabilmente per ottenere rotolamenti di forme diverse (cilindri, coni, ecc.).

4) Dispositivo di azionamento principale

Solitamente un motore + riduttore.
Aziona direttamente il rullo superiore (o i rulli superiore e inferiore) per ruotare e spostare la piastra.
Garantisce una velocità lineare costante tra i rulli per migliorare la precisione di rotolamento.

5) Sistema idraulico

Controlla il sollevamento e il movimento laterale del rullo inferiore e dei rulli laterali.
Garantisce il controllo della pressione durante la laminazione.
Di solito include cilindri idraulici, pompe idrauliche, gruppi di valvole di controllo, serbatoi dell'olio, ecc.

6) Telaio della macchina

Supporta l'intera struttura dell'attrezzatura.
Garantisce la precisione della posizione dei rulli e la rigidità complessiva dell'attrezzatura.
Realizzati con strutture in acciaio saldato pesante o fusioni per garantire un'elevata resistenza ai carichi.

7) Sistema di controllo CNC

Utilizzato per azionare il movimento di varie parti della macchina calandratrice e per impostare i parametri.
Solitamente dotati di PLC, touch screen, interfaccia uomo-macchina (HMI).
Realizza il controllo automatizzato e supporta operazioni di laminazione multisegmento.

8) Dispositivo ausiliario (facoltativo)

Dispositivo di alimentazione: come piattaforma di carico idraulica.
Dispositivo di scarico: come telaio di supporto, dispositivo di rotazione dei rulli.
Dispositivi di sicurezza: pulsante di arresto di emergenza, coperchio di protezione, sistema di rilevamento dello spostamento, ecc.

3. Principio di funzionamento delle macchine piegatrici di lamiere a quattro rulli

La calandra a 4 rulli è un'attrezzatura avanzata per la formatura di lamiere. Il suo principio di funzionamento consiste nel far sì che la lamiera subisca una deformazione plastica sotto l'azione della pressione meccanica e idraulica attraverso l'azione coordinata di quattro rulli di lavoro (rullo superiore, rullo inferiore, rullo sinistro, rullo destro), in modo da ottenere una pre-piegatura automatica e una laminazione precisa. Di seguito analizzeremo in dettaglio il suo principio di funzionamento, analizzando gli aspetti strutturali, di processo, di forza, di controllo, ecc.

1) Alimentazione a fogli

Il foglio viene inserito lateralmente o frontalmente tramite la piattaforma di alimentazione.
Dopo l'allineamento del centro, questo viene bloccato e posizionato tramite i rulli superiori e inferiori.

2) Bloccaggio della lamiera

Il rullo inferiore si solleva e preme saldamente il foglio sotto il rullo superiore.
Lo stato di serraggio iniziale è formato ed è pronto per la laminazione.

3) Pre-piegatura della lamiera (eliminazione dei bordi dritti residui)

Sollevare il rullo laterale da un lato (ad esempio il rullo sinistro).
Un'estremità del foglio viene sollevata, formando una forza a tre punti con i rulli superiore e inferiore, provocandone la piegatura parziale (pre-piegatura).
Il foglio ruota e ripete l'operazione sull'altra estremità per ottenere una pre-piegatura ad entrambe le estremità.
Questo metodo riduce notevolmente i bordi dritti residui e migliora la qualità della formatura.

4) Laminazione di lamiere

I rulli laterali vengono sollevati gradualmente (controllo della curvatura programmabile).
Nella modalità di piegatura a tre punti, il foglio viene arrotolato in modo continuo formando un arco o un cilindro.
Il rullo di azionamento spinge continuamente in avanti il foglio per formare una sezione trasversale circolare completa.

5) Scarico lamiera

Una volta completata la laminazione, il rullo superiore può essere capovolto o spostato lateralmente.
Lo scaricamento del pezzo formato avviene tramite meccanismi ausiliari idraulici o meccanici.
Può procedere direttamente al successivo processo di saldatura o arrotondamento.

4. Analisi della forza della laminazione di piastre a quattro rulli

L'analisi della forza della calandra a quattro rulli è fondamentale per comprenderne il meccanismo di laminazione, controllarne la precisione e ottimizzare il processo di formatura. Il vantaggio della struttura a quattro rulli in termini di forza risiede nella possibilità di realizzare un sistema di piegatura a tre punti più ideale, controllare efficacemente il processo di deformazione della lamiera e migliorare la qualità della pre-piegatura e della calandratura.

1) Principali punti di stress della macchina laminatrice a 4 rulli

Durante il processo di laminazione, la piastra è sottoposta principalmente alle seguenti forze:

Pressione del rullo superiore: applica la forza di piegatura principale alla piastra per piegarla plasticamente.
Forza di supporto del rullo inferiore: blocca la piastra con il rullo superiore e fornisce supporto e trasmissione allo stesso tempo.
Pressione superiore del rullo laterale: controlla la curvatura e la precisione della forma durante la pre-piegatura e la laminazione.
Attrito: deriva dall'attrito tra il rullo superiore/inferiore e la piastra, utilizzato per azionare il movimento della piastra.
Forza di rimbalzo della lastra: forza di recupero elastico della piastra dopo la flessione, che è un fattore importante che influenza la precisione.

2) Analisi della fase del processo di forza

Fase iniziale di serraggio:

La piastra viene posizionata tra il rullo superiore e quello inferiore.
Il rullo inferiore si solleva e applica pressione, formando una forza di serraggio con il rullo superiore, generando una pressione normale.
L'attrito tra i rulli superiori/inferiori controlla il movimento della piastra.

Fase di pre-piegatura:

Un rullo laterale si solleva, formando una forza a tre punti con i rulli superiore e inferiore.
L'estremità della piastra viene piegata e localmente si forma una zona di deformazione plastica.
Il momento flettente viene generato al di sotto dell'asse mediano dello spessore della piastra, formando una distribuzione asimmetrica delle sollecitazioni.

Fase di rotolamento:

La piastra è sottoposta a una forza tra tre fulcri (rullo superiore + due rulli laterali).
Viene schiacciato e piegato mentre si muove continuamente in avanti, formando una curva continua.
Il raggio di curvatura è determinato dalla posizione dei rulli laterali e la distribuzione della pressione deve essere uniforme.

Durante il processo di piegatura, lo stato di sollecitazione all'interno della piastra è:

La superficie superiore è resistente alla trazione e la sollecitazione è positiva.
La superficie inferiore è compressa e la sollecitazione è negativa.
La sollecitazione sull'asse neutro è zero e si verifica una flessione ma non un allungamento.

3) Vantaggi di resistenza della struttura a quattro rulli

Elementi di confronto	Macchina laminatrice a tre rulli	Macchina per la laminazione di piastre a quattro rulli (vantaggi)
Punto di supporto	2 lati + 1 centro	Vera struttura di formazione a tre punti
Stabilità del foglio	La piastra è facile da far scorrere	Fissaggio e serraggio stabile della piastra
Precisione di rotolamento	Generale	Elevata (regolazione del momento flettente controllabile)
Capacità di pre-piegatura	Debole	Robusto (la struttura supporta la pre-flessione positiva e negativa)
Controllo del rimbalzo	Difficile da controllare con precisione	Compensazione programmabile + regolazione dinamica

5. Metodo di controllo del rotolamento

Con lo sviluppo tecnologico, la calandra è gradualmente passata dal tradizionale controllo manuale/idraulico a sistemi a controllo numerico elettronico (NC) e a controllo numerico computerizzato (CNC), raggiungendo un livello superiore di produzione intelligente. È il metodo di controllo della calandra a 4 rulli a determinarne la precisione di formatura, l'efficienza operativa e il livello di automazione.

1) Controllo della posizione del rullo (controllo dello spostamento)

Controllare lo spostamento di sollevamento e abbassamento del rullo superiore, del rullo inferiore, dei rulli laterali sinistro e destro
Determinare il raggio di curvatura e l'area di pressione della piastra durante il processo di formatura
Solitamente, il controllo a circuito chiuso è completato dalla valvola proporzionale idraulica + sensore di spostamento

2) Controllo della traiettoria di rollio

Controllare la traiettoria di movimento del rullo laterale (linea obliqua, curva)
Ottieni forme complesse (come cilindri conici) o laminazione ad arco multisegmento
La traiettoria è solitamente pre-programmata dal sistema CNC

3) Controllo di serraggio

Controllare la pressione di serraggio dei rulli superiori e inferiori sulla piastra
Assicurarsi che la piastra non scivoli durante la rotazione
Corrispondente a diversi materiali Regolazione dinamica della qualità e dello spessore

4) Controllo della guida (regolazione della velocità)

Controllare la velocità di rotazione del rullo per ottenere un'alimentazione uniforme
Il sistema di controllo avanzato può regolare l'accelerazione e la decelerazione durante il processo di rotolamento
Importante per prevenire strappi del materiale, sovrapressione o danni superficiali

5) Controllo programmato (logica automatica)

Nel sistema di controllo sono preimpostate più fasi di laminazione:

Posizionamento della piastra
bloccaggio automatico
Pre-piegatura della prima estremità
Rotazione della piastra
Pre-piegatura della seconda estremità
Rotolamento in cerchio completo
Scarico, ecc.

Gli utenti devono solo inserire parametri quali spessore della piastra, materiale e diametro del rullo, e il sistema regola automaticamente la posizione e il movimento di ciascun rullo.

6. Analisi dei vantaggi della macchina per la laminazione di lastre a quattro rulli

La calandra a 4 rulli è ampiamente utilizzata nella moderna produzione di lamiera, principalmente perché la sua struttura e il suo sistema di controllo offrono numerosi vantaggi. Rispetto alle apparecchiature tradizionali come la calandra a tre rulli e la calandra simmetrica, la calandra a 4 rulli offre evidenti vantaggi in termini di precisione, efficienza, operabilità e così via.

1) Vantaggi strutturali della macchina laminatrice a 4 rulli

Design strutturale a quattro rulli: rullo superiore attivo + bloccaggio del rullo inferiore + regolazione bilaterale del rullo, struttura più stabile. Supporta laminazione simmetrica e pre-piegatura asimmetrica.
Piastra fissa del rullo inferiore: la piastra è sempre sul rullo fisso, non facile da far scorrere, facile da posizionare e controllare con precisione.
Non è necessario girare la lastra: a differenza della macchina a tre rulli, durante l'intero processo di laminazione la lastra viene lavorata sempre sullo stesso lato, senza doverla girare.

2) Vantaggi di processo e operativi

Formatura una tantum: la pre-piegatura e la laminazione possono essere completate nello stesso ciclo di processo, riducendo gli errori manuali e di posizionamento.
Elevata capacità di pre-piegatura su entrambe le estremità: i rulli laterali sinistro e destro possono essere rispettivamente sollevati e abbassati e possono eseguire in modo indipendente una pre-piegatura precisa su entrambe le estremità (quasi nessun bordo dritto).
Adatto al rotolamento conico: la traiettoria del rullo laterale può essere regolata in modo programmabile, adatta a strutture non circolari come cilindri conici ed ellissi.
Facile da usare: la maggior parte delle calandratrici a quattro rulli sono dotate di sistemi CNC (NC/CNC) e gli utenti devono solo inserire i parametri per utilizzarle.
Adatto a un'ampia gamma di spessori di piastre: è possibile laminare diverse piastre metalliche con spessori che vanno da 1 mm a oltre 100 mm (a seconda del modello).
Minori requisiti per l'operatore: rispetto alla macchina laminatrice a tre rulli, ha una bassa dipendenza dalla tecnologia, è facile da usare anche per i principianti ed è più sicura.

3) Vantaggi della qualità di formatura

Maggiore rotondità: la precisione del controllo della forza multi-punto è elevata e la rotondità e la cilindricità della formatura laminata sono migliori di quelle della formatura a tre rulli.
Buon controllo del rimbalzo: la forza del rullo laterale è costantemente controllabile, il che può ridurre il rimbalzo elastico e migliorare la precisione di rotolamento.
Buona qualità della superficie: la piastra non scivola facilmente, non deve essere capovolta e si evitano graffi, pieghe e altri difetti.
Ancoraggio del bordo più preciso: il bordo dritto è piccolo, il che favorisce la successiva saldatura automatica, l'ancoraggio delle giunzioni e altre operazioni di precisione.

4) Vantaggi dell'efficienza produttiva e dell'automazione

Sistema di controllo completamente automatico: supporta la programmazione NC/CNC, ha la funzione di archiviazione della memoria ed è adatto alla produzione di massa.
Tempi di lavorazione ridotti: tutti i passaggi vengono completati in un unico posizionamento, riducendo il tempo di lavorazione totale di 30%–50%.
Adatto a linee di produzione automatizzate: può collegare sistemi di carico e scarico, robot, stazioni di saldatura e altre apparecchiature.
Supporta il monitoraggio/la diagnosi da remoto: alcune apparecchiature di fascia alta possono essere connesse a Internet per ottenere l'accesso all'Internet of Things industriale (IIoT).

5) Confronto dei vantaggi tipici della macchina per la laminazione di lastre a tre rulli

Elementi di confronto	Macchina laminatrice a tre rulli	Macchina per la laminazione di piastre a quattro rulli (vantaggi)
Funzione di pre-piegatura	Richiede più lanci, grandi bordi dritti	Pre-piegatura automatica, bordo dritto estremamente corto (≤1,5 volte lo spessore della piastra)
Centratura e posizionamento	Si basa sull'esperienza manuale per il posizionamento	La piastra viene fissata sul rullo inferiore e centrata automaticamente
Efficienza di rotolamento	Molti processi, bassa efficienza	Tutti i processi di laminazione vengono completati in una sola volta
Capacità di rotolamento conico	Le limitazioni strutturali rendono difficile il raggiungimento	Traiettoria del rullo regolabile, controllo libero dell'angolo del cono
Difficoltà tecnica operativa	Alto, richiede lavoratori qualificati	Interfaccia CNC semplice e intuitiva, facile da addestrare

7. Come scegliere una macchina laminatrice a quattro rulli?

L'acquisto di una calandra a 4 rulli è un investimento importante, direttamente correlato all'efficienza produttiva, alla precisione di lavorazione e alla capacità di sviluppo a lungo termine dell'azienda. Di seguito sono riportati "suggerimenti e linee guida per l'acquisto di una calandra a 4 rulli" sistematici e pratici, per aiutarvi a scegliere in modo scientifico in base alle vostre reali esigenze ed evitare sprechi inutili e pericoli nascosti.

1) Chiarire i requisiti della tua applicazione

Prima di selezionare un modello, è necessario avere ben chiare le caratteristiche del pezzo da lavorare e i metodi di produzione:

Parametri chiave	Considerazioni
Spessore della lamiera	Intervallo di spessore massimo/minimo della piastra di lavorazione (influenza il diametro del rullo superiore e il sistema idraulico)
Larghezza del foglio	Larghezza massima di lavorazione, determina la larghezza del corpo macchina e i requisiti di rigidità
Tipo di materiale	Acciaio al carbonio semplice, acciaio inossidabile, lega di alluminio, acciaio resistente all'usura, ecc., influenzano la pressione e il raggio di formatura
Diametro minimo del rotolo	Diametro interno minimo richiesto? Include capacità di piegatura e disposizione dei rulli
Tipo di pezzo in lavorazione	Cilindro, cono, ellisse, parti non standard? Influisce sul sistema di controllo e sulla progettazione della traiettoria dei rulli laterali.
Dimensione del lotto	Personalizzazione di un singolo pezzo o di grandi lotti? Decidete se dotare il vostro impianto di un CNC o di un dispositivo di carico e scarico automatico.

2) Raccomandazioni per la selezione dei principali parametri tecnici

Diametro del rullo superiore: deve essere sufficientemente grande da sopportare la massima forza di flessione ed evitare flessioni; è influenzato dallo spessore della piastra laminata.
Diametro del rullo inferiore e del rullo laterale: influisce sulla stabilità dell'effetto di serraggio e di piegatura e migliora la simmetria della struttura.
Pressione del sistema idraulico: maggiore è la pressione, maggiore è la capacità di elaborazione, ma aumenta anche il costo.
Potenza del motore: determina direttamente la capacità di azionamento della piastra e la velocità di lavorazione.
Passo e disposizione dei rulli: determinano la qualità di formatura e il diametro minimo dei rulli. I rulli laterali eccentrici sono adatti per la laminazione conica.
Modalità di controllo: NC è adatto per applicazioni convenzionali, CNC è adatto per scenari complessi e ad alta precisione.
Materiale della struttura della macchina: acciaio fuso ad alta resistenza o struttura saldata per garantire una resistenza alla deformazione a lungo termine.

3) Raccomandazioni sul marchio e post-vendita

La chiave è scegliere un produttore affidabile e un supporto post-vendita impeccabile.

Date la priorità a marchi noti o produttori con una buona reputazione nel settore: la qualità delle attrezzature è garantita e i componenti chiave hanno una lunga durata.
Ispezionare il sito di assemblaggio e prova della macchina del produttore: osservare l'effettivo effetto di rotolamento e comprendere il funzionamento del sistema di controllo.
Assicurarsi che il fornitore fornisca servizi di installazione, messa in servizio e formazione: ridurre il ciclo della macchina e migliorare l'efficienza della produzione.
Comprendere i tempi di risposta post-vendita e l'assistenza per i ricambi: una manutenzione tempestiva è estremamente importante quando le apparecchiature si guastano.

4) Riepilogo delle idee di selezione per la laminazione a piastre a 4 rulli

Puoi utilizzare la seguente tabella per organizzare le tue esigenze e comunicare con il produttore:

Articolo	Descrizione dei dati o dei requisiti
Spessore massimo della piastra	Ad esempio, acciaio Q345 da 20 mm
Gamma di larghezza della piastra	2000mm
Diametro interno minimo	400 millimetri
Tipo di pezzo in lavorazione	Cilindro + cono
Materiale di lavorazione	Acciaio inossidabile misto e acciaio al carbonio
Metodo di controllo	NC o CNC
Lotto o no	Sì, si consiglia di configurare un dispositivo di alimentazione
Restrizioni relative al luogo di installazione	Requisiti di portata di larghezza/altezza/fondazione, ecc.