Determinare la coppia di serraggio massima per i tipi più comuni di viti e bulloni è un passaggio fondamentale per garantire la corretta forza di serraggio e la sicurezza delle connessioni meccaniche.
La forza di serraggio è l’obiettivo principale del serraggio: solo applicando la coppia corretta si assicura che le parti assemblate funzionino come previsto, evitando allentamenti, rotture o usura prematura.
Coppia di serraggio dei bulloni: fattori chiave da considerare
Durante il serraggio di un bullone, l’applicazione della coppia di serraggio genera una forza che blocca le parti con una grande intensità. Questa forza, se correttamente applicata, rimane elevata e costante, garantendo la sicurezza e l’affidabilità dell’assemblaggio.
Per determinare la coppia massima consigliata di un bullone, è fondamentale considerare tre fattori fondamentali per il calcolo della coppia:
Dimensione del bullone: influisce direttamente sulla capacità di resistenza e sulla distribuzione della forza.
Grado del bullone: indica la qualità e la resistenza del materiale, determinando la coppia ottimale da applicare.
Attrito del bullone: legato alla lubrificazione e alla superficie di contatto, può modificare sensibilmente la coppia necessaria.
Perché conoscere la coppia di serraggio è importante
Sicurezza strutturale: evita allentamenti e cedimenti.
Prestazioni ottimali: assicura che il giunto lavori come previsto.
Durata nel tempo: riduce il rischio di usura e danneggiamenti.
Tabella di coppia di serraggio
La tabella di coppia di serraggio riportata sopra è disponibile nel catalogo Soluzioni e Utensili Industriali Atlas Copco del 2019. L'utilizzo di questa funzione sarà utile per comprendere i tre fattori chiave che consentono di individuare la coppia massima per il bullone.
Dimensioni del bullone
La dimensione del bullone è il primo fattore da considerare per determinare la coppia di serraggio massima. Nel grafico delle coppie di serraggio, la colonna della filettatura indica il diametro del bullone espresso in millimetri (mm).
Un bullone M3 ha un diametro di 3 mm.
Un bullone M5 ha un diametro di 5 mm.
Maggiore è il diametro del bullone, maggiore sarà la coppia necessaria per ottenere la corretta forza di serraggio.
Esempio pratico: bullone M12
Per questo articolo, prendiamo come riferimento un bullone M12, che ha:
Diametro nominale: circa 12 mm
Equivalente in pollici: circa 0,5"
Questa dimensione richiede una coppia di serraggio superiore rispetto a bulloni più piccoli, garantendo una forza di serraggio adeguata per applicazioni meccaniche più impegnative.
Importanza della dimensione del bullone
Comprendere la dimensione della filettatura è fondamentale per passare al fattore successivo: il grado del bullone, che influisce direttamente sulla resistenza del materiale e sulla coppia massima consigliata.
Grado del bullone
I bulloni sono realizzati in diversi tipi di acciaio e il loro grado indica quanta sollecitazione e resistenza alla trazione possono sopportare prima della rottura. Comprendere le classi dei bulloni è fondamentale per scegliere gli attrezzi corretti per il serraggio e garantire la sicurezza delle giunzioni meccaniche.
Esempio pratico: bullone M12 di grado 10.9
I bulloni sono realizzati in diversi tipi di acciaio e il loro grado indica quanta sollecitazione e resistenza alla trazione possono sopportare prima della rottura. Comprendere le classi dei bulloni è fondamentale per scegliere gli attrezzi corretti per il serraggio e garantire la sicurezza delle giunzioni meccaniche.
Perché il grado del bullone è importante
Bulloni di qualità superiore richiedono una coppia maggiore per garantire una forza di serraggio più elevata.
La scelta del grado corretto assicura prestazioni ottimali e riduce il rischio di cedimenti.
Conoscere il grado permette di applicare la coppia di serraggio consigliata evitando danni o usura prematura.
Attrito del bullone
Il fattore chiave finale per determinare la coppia massima di serraggio di un bullone è l’attrito. L’attrito è sempre presente in un giunto imbullonato ed è indispensabile per evitare l’allentamento delle parti.
Dove si manifesta l'attrito
L’attrito deve essere superato in due punti distinti del bullone:
Nelle filettature: dove avviene il contatto tra vite e dado.
Sotto la testa del bullone: dove la pressione si esercita sulla superficie di appoggio.
Coefficienti di attrito e calcolo della coppia
Per calcolare la coppia di serraggio consigliata, è fondamentale comprendere i coefficienti di attrito. Nella tabella di riferimento, il valore medio è pari a 0,125. Analogamente al grado dei bulloni, un maggiore attrito nel giunto richiede una coppia superiore per ottenere la corretta forza di serraggio.
Dati tecnici sull'attrito
Secondo il Tightening Services Laboratory Manager di Atlas Copco:
Circa il 90% della coppia applicata viene assorbita dall’attrito del bullone.
Solo il 10% della coppia contribuisce direttamente alla forza di serraggio, allungando il bullone in modo elastico e garantendo la tenuta del giunto.
Trovare la coppia massima consigliata per un bullone specifico è fondamentale per ottenere una forza di serraggio sufficiente e garantire che l’assemblaggio funzioni come previsto.
Rischi di una coppia errata
Coppia insufficiente: può causare l’allentamento dei giunti e compromettere la sicurezza della struttura.
Coppia eccessiva: può portare alla rottura del bullone e danneggiare i componenti.
Lubrificazione errata: influisce sull’attrito e altera la coppia necessaria, riducendo l’affidabilità del serraggio.
Come trovare la coppia di serraggio corretta
Per determinare la coppia di serraggio ottimale, è consigliabile considerare tre fattori principali:
Dimensione del bullone: il diametro della filettatura influisce direttamente sulla coppia necessaria.
Categoria o grado del bullone: definisce la resistenza del materiale e la capacità di sopportare sollecitazioni.
Attrito del bullone: presente nelle filettature e sotto la testa, incide fino al 90% della coppia applicata.
Utilizzando la tabella di coppia di serraggio, è possibile individuare il valore corretto in base a dimensione, grado e coefficiente di attrito, evitando errori che possono compromettere la sicurezza e la durata del giunto.
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