Per costruire un bancale alto con dimensioni specifiche occorre considerare il materiale di costruzione e il relativo processo di fabbricazione. Il bancale è una delle parti più importanti delle macchine utensili, perché su di esso si struttura e si erige l'intera macchina. I bancali si distinguono per la loro rigidità e per la capacità di sostenere pezzi di grandi dimensioni.
Che cos'è il bancale?
Il bancale è la struttura fissa di qualsiasi macchina utensile. È la base su cui viene costruita la macchina, ed è per questo che viene chiamato anche base o basamento. La caratteristica principale di ogni bancale, qualunque sia il tipo, è la rigidità, che dipende dai materiali con cui è realizzato (devono resistere molto bene alle alte temperature), ma anche dalla sua capacità di sopportare le velocità di lavorazione.
È importante tenere presente che, se un bancale vibra o si muove durante la lavorazione, i risultati desiderati potrebbero non essere raggiunti. I bancali sono necessari nelle macchine utensili per contrastare le deformazioni della struttura, che finirebbero per compromettere la precisione della lavorazione.
Su questa parte della macchina utensile vengono montati gli altri elementi della macchina, ma sostenere questi componenti non è l'unico compito del bancale. Deve anche assorbire le forze di taglio e consentire il corretto spostamento delle parti della macchina (come i carri). Oltre a essere la base e la struttura di una macchina, il bancale è infatti il supporto su cui si muovono gli elementi mobili. Possono essere i carri oppure la tavola. Il movimento di avanzamento e ritorno avviene lungo guide montate sul bancale, che sono superfici di appoggio speciali.
Tipi di bancale
Nonostante la loro rigidità, i bancali non devono essere sempre posizionati in orizzontale rispetto alla testa portapezzo, ma possono essere costruiti secondo le esigenze della macchina. Esistono così diversi tipi di bancale, come quelli piani, quelli inclinati e il bancale alto, la cui altezza supera quella dei due precedenti.
I bancali variano in base alla macchina utensile. Nei torni, ad esempio, si distingue il bancale piano: le macchine che lo adottano sono chiamate torni da officina e possono lavorare pezzi di grandi dimensioni. I torni a bancale inclinato, invece, si usano per pezzi piccoli come i raccordi.
Nelle macchine utensili più compatte, come le fresatrici, i trapani da banco e le rettificatrici, tra le altre, è comune trovare un bancale alto, meno lungo di un bancale orizzontale ma più alto.
Bancale alto: dimensioni e requisiti tecnici
Come già anticipato, il bancale alto è destinato di solito a macchine utensili di dimensioni ridotte che lavorano in verticale o da banco. Quali requisiti deve soddisfare un bancale per essere efficace? Innanzitutto, questa parte della macchina deve garantire la corretta disposizione degli altri elementi della macchina; ciò assicura la precisione delle lavorazioni.
Inoltre, i bancali devono offrire rigidità statica e dinamica, avere ponti e montanti e un'elevata resistenza all'usura provocata non solo dalle guide che vi scorrono sopra, ma anche dalle vibrazioni generate durante la lavorazione.
Materiale di costruzione
La scelta del materiale più adatto per la costruzione del bancale dipende dalle condizioni di lavoro in officina, dal tipo di lavorazione e, in generale, dall'uso a cui è destinata la macchina utensile. Oggi, nonostante le differenze di dimensioni, quasi tutti i bancali vengono costruiti con gli stessi materiali:
- Ghisa grigia. È il materiale più comune per la costruzione dei bancali. Quando le guide fanno parte del corpo del bancale e non sono elementi riportati, la ghisa deve avere un'elevata resistenza all'usura.
- Per macchine più piccole, come quelle per il fai da te che non richiedono lavorazioni importanti, il bancale alto può essere realizzato in ghisa CY 18-36, con durezza HB-60-230.
- Quando il bancale alto ha una configurazione semplice a parete (con spessore tra 10 e 30 mm), si utilizza ghisa di tipo CY 21-40; se lo spessore sale da 20 a 60, la ghisa sarà di tipo 28-40. All'aumentare dello spessore deve aumentare anche la qualità della ghisa impiegata.
Realizzazione del bancale alto e sue dimensioni
Esistono due metodi per fabbricare i bancali, di qualunque tipo siano:
- Per fusione: è il caso dei bancali in ghisa.
- Per saldatura: per quelli in acciaio al carbonio.
La scelta del metodo di fabbricazione del bancale dipende dagli aspetti economici e tecnici di ciascuna soluzione costruttiva. I bancali alti in ghisa, ad esempio, sono meno complessi da realizzare rispetto a quelli in acciaio, quindi più economici; è la tecnica più utilizzata nella produzione in serie di macchine.
I bancali saldati, invece, si realizzano quando occorre costruire macchine in tempi brevi e quando non è consigliabile realizzare i modelli per la fusione della ghisa.