Che cos'è un dado fluido?
Una matrice fluida è uno strumento di precisione che utilizza la pressione del fluido, o pressione idraulica, per formare il metallo. Il processo di utilizzo della pressione idraulica e di una matrice fluida è chiamato idroformatura. Questo processo consente di formare il metallo in forme complesse che sono sia forti che leggere. I componenti metallici formati utilizzando una matrice fluida e la pressione idraulica sono spesso utilizzati nella produzione di automobili, biciclette e altri prodotti che richiedono componenti strutturali complessi.
Nella formatura dei metalli, la matrice è personalizzata per il prodotto finale da fabbricare. Alcuni possono avere inserti o aggiunte che possono essere utilizzati per produrre variazioni del prodotto finale di base. Le matrici possono essere prodotte in varie dimensioni, dalle piccole matrici utilizzate nella fabbricazione di gioielli alle matrici delle dimensioni di una macchina utilizzate per creare il telaio per un veicolo. Lo stampo viene solitamente tenuto in una scarpa per stampo per aumentare la precisione nel processo di fabbricazione. L'assemblaggio di matrici e scarpe è noto come set di matrici.
Matrici semplici sono state utilizzate nella formatura dei metalli per migliaia di anni. Nelle prime fasi della lavorazione del metallo, fogli di metallo morbido venivano martellati in forme di pietra o legno, consentendo all'artigiano di creare più pezzi quasi identici di dimensioni e forme precise. Questi stampi semplici e grezzi alla fine furono sostituiti con stampi in metallo che erano più forti e più durevoli. A metà del 1800, i fabbricanti iniziarono a usare stampi accoppiati, chiamati anche stampi conformi maschio e femmina, per modellare più precisamente il metallo. In questo processo, i due stampi vengono forzati insieme attorno alla lamiera, chiamata anche un pezzo grezzo, usando la pressione.
Gli stampi conformi accoppiati possono solo formare forme limitate, poiché gli stampi devono poter essere montati insieme e separati. Sebbene gli stampi accoppiati possano formare forme complesse e dettagliate come facce di monete, non possono essere utilizzati per formare tubi complessi o altre forme chiuse senza passaggi multipli e stampi complessi. Questo è il motivo per cui i produttori hanno sviluppato la tecnica di utilizzo di una matrice fluida per l'idroformatura.
Nel processo di idroformatura, un pezzo grezzo di metallo viene sigillato tra più stampi di fluido. Il bianco viene pressurizzato internamente con fluido, espandendo il bianco nei contorni formati dagli stampi. Il bianco è sigillato, quindi il fluido preme il bianco, chiamato anche rigonfiamento, e lo modella per adattarsi alle matrici. Una matrice fluida può essere utilizzata per creare una forma semplice, come un tubo di giunzione a T, da un singolo tubo, oppure può essere utilizzata per formare le forme complesse richieste per un telaio automobilistico unibody.