9.1 Introducere

Evoluția producției poate fi împărțită în general în fabricație manuală, mecanizare, automatizare hard (producție în masă), automatizare soft și producție integrată. Procesele de formare a metalelor au trecut și ele printr-un proces de evoluție similar. Formarea incrementală este în practică din ziua în care omul a început să prelucreze metalele folosind ciocănirea manuală pentru a face unelte și ornamente. Fabricarea manuală se realizează într-un mod integrat, cu multe limitări. De exemplu, un fierar ar avea cunoștințe/informații pentru a proiecta, fabrica, livra, repara/ service și recicla, să zicem o unealtă de arat. Calitatea sculei/ornamentului depinde de priceperea tehnicianului și repetabilitatea nu este garantată. În plus, productivitatea este scăzută. Revoluția industrială și dezvoltarea mașinilor electrice și hidraulice duc la producția în masă a componentelor de formare folosind matrițe, rezultând ca arta tradițională a proceselor incrementale să dispară din centrul scenei, cu excepția unor cazuri (Groche et al. 2007). Formarea incrementală este caracterizată prin regiuni mici de deformare suprapuse în secvența dorită pentru a forma geometria dorită folosind unelte simple. Evolution of manufacturing can be broadly divided into manual manufacturing, mechanization, hard automation (mass production), soft automation, and integrated manufacturing. Metal forming processes also have gone through a similar evolution process. Incremental forming is in practice from the day human began processing the metals using manual hammering for making tools and ornaments. Manual manufacturing is carried out in an integrated fashion with many limitations. For example, a blacksmith would have knowledge/information to design, fabricate, deliver, repair/service, and recycle say a plowing tool. Quality of the tool/ornament depends on the skill of technician and repeatability is not guaranteed. In addition, productivity is low. The industrial revolution and development of electrical and hydraulic machines lead to mass production of forming components using dies, resulting in traditional art of incremental processes disappear from center stage except in few cases (Groche et al. 2007). Incremental forming is characterized by small overlapping regions of deformation in desired sequence to form the intended geometry using simple tools. Prin urmare, sarcinile de deformare mai mici sunt suficiente în orice caz. Însă, în trecutul recent, industria a asistat la un interes reînnoit pentru procesele de formare incrementală (în vrac, precum și pentru tablă), ca urmare a schimbării în psihologia consumatorului, apariției individualismului care a condus piața către personalizarea în masă, schimbarea dinamică a pieței, reducerea prețurilor produselor și creșterea caracteristicilor produsului și a varietății de produse obligând industria să reducă costurile pentru a rămâne competitivă și posibilitatea de a dezvolta mașini de control numeric cu cinematică complexă. Metodele de producție convenționale utilizate în producția de masă nu mai sunt capabile să îndeplinească cererea provocatoare de flexibilitate și agilitate la prețuri competitive. În formarea incrementală, forma produsului este definită de cinematica sculelor în locul matrițelor și poansonelor specifice piesei. Costurile cu scule și investițiile ulterioare în depozitarea sculelor, spațiul necesar pentru depozitarea sculelor și matrițelor dedicate și costurile asociate cu întreținerea sculelor sunt scăzute în formarea incrementală. Pe baza raportului suprafață/volum al materialului deformat, procesele de formare incrementală pot fi clasificate pe scară largă în formare incrementală a metalelor în vrac (IBMF) și formare incrementală a tablei (ISMF). Este bine cunoscut faptul că în IBMF, raportul suprafață-volum este mai mic decât cel al ISMF. Acest capitol va discuta doar evoluțiile legate de ISMF. Hence, smaller deformation loads are sufficient at any instance. However, in the recent past, industry has witnessed a renewed interest in incremental forming (bulk as well as sheet metal) processes due to change in consumer psychology, emergence of individualism which led the market towards mass customization, change in market dynamics, reducing product prices and increasing product features and product variety forcing industry to reduce costs in order to stay competitive, and the possibility of developing numerical control machines with complex kinematics. The conventional production methods used in mass production are no longer able to fulfill the challenging demand of flexibility and agility at competitive prices. In incremental forming the shape of product is defined by kinematics of the tools instead of part-specific dies and punches. Tooling costs and subsequent investment in tool storage, space required to store dedicated tools and dies, and cost associated with maintenance of tools are low in incremental forming. Based on the surface area to volume ratio of material being deformed, incremental forming processes can be broadly classified into incremental bulk metal forming (IBMF) and incremental sheet metal forming (ISMF). It is well known that in IBMF, surface area to volume ratio is smaller than that of ISMF. This chapter will discuss the developments related to ISMF only.