Nel campo della formatura dei metalli, le presse meccaniche, le presse idrauliche e le servopresse rappresentano tre percorsi tecnologici fondamentalmente diversi. Le presse meccaniche eccellono nel ritmo rigido, le presse idrauliche sono caratterizzate da un'uscita costante, mentre l'essenza di una servopressa risiede nel suo controllo completamente programmabile sull'intera corsa. Questo articolo mira a confrontare oggettivamente le prestazioni di questi tre tipi in applicazioni pratiche, basandosi sulle loro principali distinzioni tecnologiche.

1. Principi di funzionamento fondamentali
Pressa meccanica (pressa a punzone):
Il meccanismo principale è costituito da un "volano + collegamento a manovella" o da un "meccanismo eccentrico". Il motore aziona continuamente il volano per immagazzinare energia, che viene poi convertita attraverso la struttura meccanica nel movimento lineare alternativo del pistone. La lunghezza della corsa e la curva di movimento sono fisse e immutabili.

Pressa idraulica (pressa a olio):
Il meccanismo principale prevede una "pompa idraulica + cilindro dell'olio". Il motore aziona la pompa idraulica per generare olio ad alta pressione, che poi muove il pistone. La sua caratteristica principale è la capacità di fornire una pressione nominale di tonnellaggio durante l'intera corsa, con velocità regolabile entro un certo intervallo.

Servopressa:
Il meccanismo principale comprende un "servomotore + sistema di azionamento". Il volano tradizionale viene eliminato e l'alimentazione è fornita direttamente da un servomotore ad alta potenza. La curva di movimento del pistone (posizione, velocità e pressione) è controllata con precisione tramite un controllore programmabile.

2. Prestazioni nelle applicazioni pratiche
Efficienza e flessibilità della produzione
Servopressa:
Il principale vantaggio di una servopressa risiede nella sua flessibilità. La sua curva di movimento può essere programmata per ottenere modalità complesse come "discesa veloce-forgiatura lenta-tenuta-ritorno veloce", rendendola ideale per processi come imbutitura profonda e goffratura, dove la velocità è fondamentale. Nelle applicazioni a corsa breve e a basso tonnellaggio, le corse al minuto (SPM) sono in genere superiori a quelle delle presse idrauliche e di alcune presse meccaniche. Tuttavia, nelle applicazioni a tonnellaggio elevato (ad esempio, >2000 tonnellate), le sue SPM di lavoro continuo possono ancora essere inferiori a quelle di una pressa meccanica comparabile.

Pressa meccanica:
Le presse meccaniche eccellono in velocità ed efficienza. In processi semplici come lo sbavatura e la punzonatura, il loro ritmo fisso ad alta velocità è impareggiabile, rendendole ideali per la produzione di massa di una singola varietà di prodotti. Tuttavia, mancano della flessibilità per adattarsi a processi di formatura complessi che richiedono velocità variabili.

Pressa idraulica:
Le presse idrauliche sono di solito le più lente, ma offrono vantaggi senza pari in processi che richiedono corse lunghe, tonnellaggio elevato e pressione continua (ad esempio, stampaggio di plastica e pressatura di polveri), rendendole indispensabili in tali applicazioni.
Consumo energetico

Servopressa:
L'efficienza energetica è un punto di forza ben riconosciuto delle servopresse. Consumano grandi quantità di elettricità solo durante il movimento attivo, con un consumo energetico minimo in standby. Per gli stessi compiti di produzione, il loro consumo energetico è generalmente significativamente inferiore a quello delle presse idrauliche e meccaniche, che richiedono il funzionamento continuo del motore (per azionare la pompa idraulica o il volano). Questo è spesso un fattore critico nei calcoli di recupero degli investimenti, con i risparmi sui costi dell'elettricità che svolgono un ruolo significativo.

Presse idrauliche e meccaniche:
Entrambe queste tecnologie tradizionali sono note per il loro elevato consumo energetico. Tuttavia, i recenti sviluppi hanno portato alla creazione di "presse servo-idrauliche" e "presse meccaniche ibride", che, sebbene più costose, hanno notevolmente migliorato l'efficienza energetica.
Qualità di formatura e precisione di controllo

Servopressa:
Le servopresse hanno un chiaro vantaggio nella formatura della qualità di parti complesse. Attraverso un controllo preciso della velocità, possono gestire efficacemente il flusso del materiale, riducendo il rischio di rughe e strappi, migliorando così l'accuratezza e la consistenza del prodotto. Questa flessibilità è particolarmente preziosa nella ricerca e nello sviluppo di prototipi.

Pressa meccanica:
Per parti stampate semplici, le presse meccaniche offrono una qualità di formatura stabile e affidabile. Tuttavia, in processi come l'imbutitura profonda, la corsa verso il basso fissa ad alta velocità può portare a un flusso di materiale incontrollato, causando difetti.

Pressa idraulica:
Il pistone di una pressa idraulica non ha "punti duri" e la pressione rimane costante durante l'intera corsa, rendendola adatta per l'imbutitura profonda con corse lunghe. Tuttavia, la sua precisione di controllo e stabilità possono essere influenzate da fattori quali la temperatura dell'olio e la tenuta, e molti modelli tradizionali hanno una precisione di controllo della posizione inferiore rispetto alle servopresse.

Analisi dei costi complessivi
Investimento iniziale:

Servopressa > Pressa meccanica ≈ Pressa idraulica
A causa del costo del servomotore principale e del sistema di controllo, le servopresse hanno generalmente il prezzo di acquisto più elevato.

Costi di manutenzione:
Le presse meccaniche hanno una struttura semplice, con una tecnologia di manutenzione matura, ma componenti come frizioni e freni sono soggetti a usura.
I sistemi idraulici sono i più complessi, con il rischio di perdite di olio, e componenti come valvole e guarnizioni idrauliche richiedono una manutenzione regolare, con conseguenti costi di manutenzione più elevati.
Le servopresse semplificano la struttura meccanica, eliminando frizioni e sistemi idraulici, e quindi richiedono meno manutenzione quotidiana. Tuttavia, le riparazioni o le sostituzioni per servocomandi e motori possono essere piuttosto costose.

Costi degli stampi e dei materiali:
Grazie alla loro adattabilità, le servopresse spesso riducono la complessità e la quantità degli stampi ottimizzando i processi, il che a sua volta migliora l'utilizzo dei materiali e riduce i costi complessivi.

3. Impatto ambientale
Pressa idraulica:
Il principale rischio ambientale è la perdita di olio idraulico, che può contaminare il suolo e le acque sotterranee. Inoltre, i livelli di rumore operativo tendono ad essere più alti.

Pressa meccanica:
Rumore e vibrazioni sono i principali problemi ambientali associati alle presse meccaniche.

Servopressa:
Le servopresse non hanno praticamente alcun rischio di contaminazione da olio e il loro rumore e le vibrazioni sono di gran lunga inferiori a quelli delle presse idrauliche e meccaniche. Ciò si traduce in un ambiente di lavoro più pulito e silenzioso, in linea con la tendenza verso la produzione ecologica.