Che cos'è il Roll Forming e cosa può fare per te?

Immaginate una di quelle lavatrici in legno di una volta, azionate a mano, in cui il bucato veniva strizzato tra due rulli di legno per asciugarlo. Questo è in pratica l'aspetto dei rulli nel processo di profilatura. Solo che al posto dei rulli di legno ci sono rulli di acciaio, sagomati e temprati. Immaginate ora diverse decine di coppie di questi rulli in fila e, al posto della biancheria sporca, una lunghissima striscia di metallo che piano piano prende forma sempre di più, passando attraverso queste stazioni di rulli fino a quando la sezione trasversale desiderata fuoriesce all'estremità. Questo processo produttivo è proprio la "profilatura a rulli" o “Roll Forming” o "profilatura a freddo ", perché avviene a temperatura ambiente.

Un lungo profilo d'acciaio perfettamente sagomato, lungo fino a 27 metri, può essere tagliato in barre più corte per facilitare il trasporto e, a seconda del design del profilo, anche montato subito dopo la consegna, ad esempio sul telaio di un'auto. Continuate a leggere per scoprire come funziona il moderno processo produttivo di profilatura a freddo, quali potenzialità può avere per voi e quali sono i suoi limiti.

Che cos’è il Roll Forming

La profilatura a rulli è un processo utilizzato per modellare metalli come l'acciaio, l'acciaio inossidabile e i metalli non ferrosi come il nichel, il titanio e il rame. Questo processo può essere definito anche profilatura a freddo o Roll Forming. Come materiale di partenza si utilizzano coil di nastri metallici. Questi vengono poi avvolti in una bobina e fatti passare attraverso coppie di rulli modulari per creare sezioni trasversali precise e complesse.

Questi profili speciali possono essere (ri)prodotti in diverse lunghezze mantenendo costanti le specifiche e la qualità. Inoltre, poiché durante il processo di formatura è possibile aggiungere facilmente lavorazioni come forature, scanalature o goffrature, la profilatura è un modo molto conveniente per produrre sezioni solide e multifunzionali in grandi quantità. La profilatura è l'alternativa tipica all'estrusione dell'alluminio, in particolare quando sono richieste le proprietà meccaniche degli acciai o quando l'aggiunta di lavorazioni secondarie nel profilo di alluminio costituiscono un processo costoso.

Come funziona il Roll Forming

Per cominciare, un lungo nastro metallico - disponibile in diverse larghezze - viene srotolato e guidato attraverso diverse coppie di rulli disposti in fila, uno dietro l'altro. Il processo di profilatura avviene a temperatura ambiente, per questo è noto anche come "profilatura a freddo". Questo è un grande vantaggio. Infatti, siccome il metallo viene lavorato a temperatura ambiente, tutte le sue proprietà originali vengono mantenute o addirittura migliorate.

Ogni coppia di rulli sagoma ulteriormente il nastro metallico fino a raggiungere la forma trasversale desiderata alla fine della linea, pronta per essere tagliata nella lunghezza voluta. Più complessa è la forma del profilo, più coppie di rulli sono necessarie. La forma finita viene generalmente chiamata profilato (speciale), profilo speciale, profilo d'acciaio, sezione metallica o semplicemente tubo d'acciaio.

Oltre ai profili aperti, con la profilatura si possono produrre anche sezioni trasversali chiuse. Con tecnologie di giunzione come la saldatura laser e la saldatura HF, i bordi del nastro metallico vengono uniti e saldati. Questa operazione è parte integrante della profilatura e consente di produrre tubi d'acciaio saldati, con sezioni trasversali complesse, in modo economico. 

Settori che utilizzano il Roll Forming

Sebbene la profilatura non sia la risposta alle esigenze di tutti i produttori, alcuni settori hanno da tempo tratto vantaggio dall'uso dei profili speciali su misura:

• Automotive e costruttori di veicoli, ad esempio automobili, camion, macchine agricole, macchinari per l’edilizia, vagoni ferroviari;
• Energia come l'energia solare, la tecnologia ambientale, le infrastrutture delle reti elettriche;
• Edilizia, ad es. costruttori di serramenti, impalcature, facciate in vetro;
• Mobili, ad es. gambe telescopiche per tavoli regolabili, pareti divisorie per uffici;
• Agricoltura, ad es. allevamento di animali e coltivazione di piante;
• Tecnologie domestiche e industriali, ad esempio ascensori, armadi elettrici, condizionatori 
  
  

Opportunità e vantaggi del Roll Forming

Qui in Welser Profile siamo sicuri ed entusiasti dell'alta qualità del nostro processo. Ma quali sono i vantaggi specifici della profilatura per la vostra azienda? Vediamo alcuni dei principali vantaggi:

• Innovazioni su misura:
  Viviamo ormai ad un ritmo accelerato: i nuovi sviluppi avvengono a rotta di collo e un'innovazione segue a ruota l'altra. Nella produzione di profili speciali, le prime bozze di progetto possono essere facilmente adattate alla profilatura e quindi implementate rapidamente con soluzioni su misura a condizioni economicamente vantaggiose. 
• Più lavorazioni in un unico processo:
  La profilatura è un processo eccezionale per aggiungere lavorazioni in modo economico sulla parte longitudinale del profilo. Fessure, fori, goffrature o persino dadi di perforazione possono essere aggiunti prima o dopo che il nastro di lamiera passi attraverso i rulli e venga formato, con il vantaggio che il profilo stesso può svolgere diverse funzioni ed essere lavorato con la massima precisione e qualità. Si tratta di lavorazioni meccaniche svolte direttamente in linea di profilatura e che non sarebbero possibili, ad esempio, con l’estrusione. I progettisti e gli sviluppatori di prodotto hanno l'opportunità di combinare diversi componenti in uno solo, creando un processo di sviluppo del prodotto più sostenibile.
• Ottimizzare la catena di processo:
  La varietà delle fasi di processo possibili con la profilatura (punzonatura, piegatura, taglio, sagomatura, ecc.) consente di personalizzare la catena di processo, risparmiando tempo e risorse. E’ possibile consegnare il semilavorato o il prodotto finito dalla nostra produzione direttamente al cliente, dove può essere immediatamente installato.
   

• Riduzione dei costi di produzione:
  Poiché diverse fasi di processo possono essere eseguite in un unico ciclo produttivo e diverse funzioni possono essere integrate contemporaneamente nello stesso profilo, è possibile aumentare l'efficienza economica dell'intero processo di produzione. Le finalizzazioni, come la punzonatura dei fori, possono essere eseguiti simultaneamente senza costi aggiuntivi di stoccaggio temporaneo o di trasporto. Inoltre, un singolo profilo speciale multifunzionale può sostituire una combinazione di più elementi. In tempi di scarsità di materie prime, anche le catene di fornitura sostenibili e la riduzione degli scarti rappresentano un fattore di risparmio che ha un peso importante per un fornitore responsabile. 
• Ottenere il massimo dall’ acciaio, acciaio inossidabile e metalli non ferrosi ad alta resistenza:
  Poiché i metalli vengono lavorati a temperatura ambiente, le loro proprietà vengono in gran parte mantenute. In questo modo è possibile sfruttare tutte le specifiche del materiale, come l'alta resistenza e la duttilità dell'acciaio, e allo stesso tempo lavorarlo con grande precisione. È sempre più conveniente produrre un profilo speciale su misura, anziché lavorare un profilo standard e poi aggiungere diverse fasi a valle. 
• Convenienza e personalizzazione su larga scala:
  La profilatura è un processo quasi infinito, in grado di produrre milioni di metri di profilo personalizzato in modo accurato e con tolleranze strette. Più si produce in un unico ciclo, tanto meglio è: più alta è la quantità, più redditizia diventa la produzione.
• Quantità illimitata con qualità costante:
  La ripetibilità illimitata e l'eccezionale gestione della qualità sono due dei vantaggi più importanti della profilatura a rulli. Ciò consente di ottenere profili lavorati in modo costante e preciso, indipendentemente dal numero di pezzi, e di ripetere senza problemi le future produzioni.

I Limiti del Roll Forming

Poiché ogni esigenza è unica e richiede soluzioni diverse, è importante avere chiari i limiti e gli svantaggi del processo produttivo di profilatura per assicurarsi che sia adatto alle proprie necessità:

• I piccoli lotti produttivi sono raramente convenienti:
  Un prerequisito per la profilatura ottimale sono gli utensili di alta qualità e talvolta specifici per il singolo progetto e che possono essere prodotti individualmente per ogni cliente. Questi utensili (rulli e punzoni, ad esempio) sono realizzati su misura e prodotti in stretta segretezza, e ciò offre un reale vantaggio competitivo per il nostro cliente, ma è anche un fattore di costo significativo che deve essere considerato. Il processo di Roll Forming è quindi di solito economicamente interessante solo se si considerano quantità minime di 3.000-5.000 metri complessivi. 
• I prototipi devono essere prodotti internamente o con un partner esterno:
  Anche se in linea di principio noi di Welser Profile siamo in grado di produrre prototipi di circa 10 metri lineari, per far sì che il costo valga la pena è necessario essere abbastanza sicuri di realizzare poi una produzione in grandi quantità. Nella maggior parte dei casi è più sensato realizzare campionature in autonomia o con un partner esterno (ad esempio un artigiano locale). Per illustrare funzionalità e forme, utilizziamo prototipi in plastica realizzati con la stampante 3D. 
• La profilatura è (per lo più) adatta solo per componenti in acciaio e metalli non ferrosi:
  Il processo di profilatura può essere utilizzato per produrre sezioni trasversali di profili ad alta resistenza in acciaio, acciaio inossidabile e metalli non ferrosi. È meno adatto, ad esempio, per l'alluminio. Poiché, come sempre, l'eccezione conferma la regola, alcune leghe di alluminio sono decisamente adatte alla profilatura a freddo, ma si tratta, appunto, di eccezioni. 
• Tutto ha un limite:
  Con il Roll Forming si possono produrre profili con uno spessore da 0,3 a 8,2 millimetri, con una larghezza del nastro fino a 1.000 millimetri, con una lunghezza del profilo fino a 27.000 millimetri - in questo caso sono decisivi i limiti logistici piuttosto che quelli produttivi - e con un'altezza del profilo fino a 320 millimetri.
  

Il Roll Forming come alternativa all’estrusione

In quasi tutti i processi di sviluppo di prodotti per profili speciali, a un certo punto si pone la domanda: acciaio o alluminio? Naturalmente, non si tratta solo delle proprietà del materiale, ma anche del processo stesso. La profilatura (acciaio, acciaio inox, metalli non ferrosi) dovrebbe essere utilizzata al posto dell'estrusione (alluminio) nei seguenti casi:

• se il metallo richiesto non può essere estruso;
• se non è economico inserire funzioni aggiuntive lungo la sezione longitudinale in un profilo estruso;
• se un profilo estruso non può essere prodotto in modo sufficientemente preciso, ovvero se è possibile ottenere tolleranze migliori con la profilatura a rulli.

Che cosa definisce un buon produttore di profili

Ci possono essere alcune ragioni che richiedono di evitare l'uso di profili speciali e, nella maggior parte dei casi, le ragioni non risiedono nel processo in sé, ma in fornitori inesperti che realizzano progetti in modo inefficiente. Ecco cosa cercare in un buon fornitore di profili:

• Separazione netta tra profili speciali e prodotti standard: 
  Se avete bisogno di un profilo standard che richieda poche o nessuna modifica, scegliete un fornitore con una gamma selezionata o un catalogo definito. Se il vostro profilo deve svolgere funzioni molto particolari e persino multiple, rivolgetevi a un profilatore specializzato in profili speciali. 
• Varietà di soluzioni già implementate:
  Un'ampia gamma di soluzioni, referenze e applicazioni provenienti da molteplici settori dimostra la capacità creativa di risolvere i problemi e la flessibilità, tipici di un produttore esperto.
• Supporto alla progettazione:
  Un buon produttore di profili non vi lascerà soli con il vostro progetto: dovrebbe fornirvi consigli e supporto fin dalle prime fasi di sviluppo del prodotto. Poiché le possibilità di profilatura sono così diverse, è impossibile conoscerle tutte senza l'aiuto di un professionista.
• Produzione interna delle attrezzature:
  L'ideale sarebbe che il vostro fornitore di profili producesse da sé tutti gli utensili per la profilatura di ogni singolo cliente (rulli, punzoni, presse, trance etc..). Questo garantisce maggiore flessibilità, velocità e convenienza.
  
• Tempi di consegna brevi e buone opzioni di stoccaggio:
  Dovete pensare oltre le porte della fabbrica: avete bisogno di un partner affidabile che collabori con voi per i tempi di consegna, la logistica, le opzioni di assemblaggio e molto altro ancora.
• Certificato ISO:
  Un fornitore affidabile di profili speciali in grandi quantità deve essere in grado di garantire un elevato standard di qualità lungo l'intera catena di fornitura. Tra questi, i certificati ISO come ad esempio ISO 9001, ISO 45001, ISO 14001 e ISO 50001.

Conclusione: La profilatura a freddo può fare più di quanto si possa immaginare

La profilatura a rulli, il Roll forming - chiamatela come volete - produce profili speciali su misura in acciaio, acciaio inossidabile e altri metalli non ferrosi. Fin qui tutto bene. In un quadro più ampio, dà vita alle innovazioni: concetti che ieri potevano essere solo immaginati possono essere pronti per essere attuati domani. Questi profili, con la loro ampia gamma di funzioni e tolleranze precise, sono ideali per facilitare ampi sviluppi di prodotto.