La guida completa agli elementi di fissaggio filettati e alle loro applicazioni

Gli elementi di fissaggio filettati rimangono una delle invenzioni più importanti dell'umanità fin dalla loro scoperta, avvenuta oltre 2.400 anni fa. Da quando Archita di Taranto introdusse per primo la tecnologia per migliorare le presse per oli ed estratti nell'antichità, il principio della vite alla base degli elementi di fissaggio filettati trovò nuova vita durante la rivoluzione industriale e ora i produttori dipendono da questi giunti meccanici per supportare milioni di applicazioni diverse.

Negli anni '60 del XIX secolo, i primi standard per angolo di filettatura e numero di viti per pollice consentirono alle aziende di utilizzare elementi di fissaggio filettati prodotti in fabbrica in tutti i tipi di apparecchiature e prodotti. Oggi, gli analisti prevedono che il mercato degli elementi di fissaggio meccanici e industriali raggiungerà i 109 miliardi di dollari entro il 2025, con un tasso di crescita annuo composto (CAGR) superiore al 4% nei prossimi cinque anni. Gli elementi di fissaggio filettati moderni supportano ogni settore della produzione moderna, dall'elettronica di consumo alle robuste attrezzature minerarie e oltre.

• Gli elementi di fissaggio filettati sfruttano il principio della vite per trasformare la forza di tensione in una forza lineare

   

• I moderni elementi di fissaggio filettati supportano quasi tutti i settori, tra cui quello elettronico, aerospaziale, automobilistico e industriale

   

• Gli elementi di fissaggio filettati sono disponibili in tutte le forme e dimensioni, adatti a qualsiasi applicazione, compresi i design personalizzati quando richiesto

   

Nel corso degli anni, tipologie e design di elementi di fissaggio hanno continuato a evolversi e ora è possibile scegliere tra una vasta gamma di soluzioni per la propria applicazione specifica. Secondo gli esperti di elementi di fissaggio, il 95% dei guasti si verifica a causa della scelta di un elemento di fissaggio filettato errato o a causa di un'installazione non corretta del componente. Diverse funzioni, caratteristiche di progettazione, rivestimenti e scelta dei materiali influenzano la resistenza del giunto e il peso complessivo del prodotto.

Ecco una guida pratica a tutto ciò che devi sapere sui moderni elementi di fissaggio filettati e sulle loro applicazioni.

La definizione di elemento di fissaggio filettato è un elemento di fissaggio che utilizza una rampa a spirale ricavata da un albero cilindrico per unire due o più pezzi di materiale. Una rampa filettata o a spirale converte la forza rotazionale (o coppia) in un giunto lineare in grado di mantenere la tensione su più materiali legati.

Quando la filettatura si trova all'esterno dell'albero cilindrico (come nei bulloni), si chiama filettatura maschio, mentre quelle all'interno dell'albero (dadi) sono filettate femmina. Quando le filettature interne ed esterne interagiscono tra loro, le proprietà di tensione di un elemento di fissaggio lineare possono resistere allo sforzo di taglio che due o più pezzi di materiale uniti tra loro eserciteranno l'uno sull'altro.

Gli elementi di fissaggio filettati sfruttano la resistenza alla trazione per resistere allo strappo e impedire che le diverse parti scivolino l'una rispetto all'altra. La resistenza alla trazione e le proprietà di tensione li rendono ideali per le situazioni in cui è necessario un giunto robusto e non permanente tra qualsiasi tipo di materiale. Gli elementi di fissaggio filettati sono utilizzati, tra gli altri, nei settori automobilistico, aerospaziale, manifatturiero, edile e agricolo.

Le tipologie variano da filettature fini a filettature grosse, consentendo diverse resistenze dei giunti per adattarsi all'applicazione specifica. Quando si progetta un nuovo prodotto o si ottimizzano progetti esistenti, è necessario conoscere quali elementi di fissaggio filettati sono disponibili per supportare i giunti e gli assemblaggi.

Oggi è disponibile un'ampia varietà di design, adatti a qualsiasi tipo di applicazione di giunzione e fissaggio. La scelta del design giusto rimane un aspetto essenziale delle specifiche generali del prodotto, che includono il tipo di testa, il numero di filettature e la resistenza del materiale.

A seconda dell'applicazione, i principali tipi di elementi di fissaggio filettati includono:

• Noci– Di solito un dado filettato femmina si adatta a un bullone in una varietà di modelli per fissare insieme due pezzi di materiale

   

• bulloni– Filettature maschio sulla parte esterna di un cilindro che si avvitano in un pezzo di materiale filettato femmina o utilizzano un dado per fissare i materiali in posizione

   

• Viti– Non richiede un dado ed è disponibile in quasi tutte le forme e dimensioni, utilizzando il principio della vite per unire due pezzi di materiale

   

• Rondelle– Distribuisce i carichi in modo uniforme durante il serraggio di una vite, un bullone, un dado o una barra filettata

   

I tipi sopra indicati sono solo le principali configurazioni di progettazione, con diversi sottotipi come bulloni esagonali, viti per macchine, elementi di fissaggio filettati in lamiera e una varietà di materiali e gradi disponibili.

Per applicazioni specializzate, è possibile progettare bulloni filettati e elementi di fissaggio personalizzati (solitamente realizzati su ordinazione) se un prodotto standard non è sufficiente. I bulloni di ancoraggio uniscono l'acciaio strutturale alle fondamenta degli edifici, mentre i supporti per tubi e le canaline portacavi necessitano regolarmente di elementi di fissaggio filettati più resistenti per supportare progetti industriali.

Le barre filettate funzionano come bulloni, ma di solito hanno una testa unica o costituiscono la parte del pezzo che esercita la maggiore forza in un giunto. I produttori moderni possono collaborare con voi per trovare il materiale, il design della testa e la resistenza alla trazione ideali per supportare qualsiasi applicazione, tenendo conto di costi e peso. Gli elementi di fissaggio filettati in plastica sono ormai comuni anche nei prodotti elettronici, consentendo un montaggio rapido e uno smontaggio rapido quando il prodotto deve essere riparato.

La maggior parte degli elementi di fissaggio filettati è dotata di un codice identificativo (o annotazione) sul prodotto. Le informazioni contenute in questi codici vi aiuteranno a prendere la decisione giusta nella scelta del prodotto per la vostra applicazione.

La notazione sugli elementi di fissaggio filettati descrive:

• Il tipo di unità– Per avvitare il dispositivo di fissaggio in posizione potrebbe essere necessario un attrezzo o un dispositivo speciale. Tra i tipi di attrezzo disponibili ci sono: Phillips (viti), esagonale (dadi), quadrato (viti o dadi) e a stella (dispositivi di fissaggio filettati speciali).

   

• Lo stile della testa– Descrive la testa dell'elemento di fissaggio, che può essere piatta, rotonda, bombata, esagonale o ovale. La scelta del tipo di testa dipende dal tipo di finitura desiderata per il prodotto o l'assemblaggio.

   

• Il materiale– Il materiale è uno degli aspetti più importanti da considerare nella scelta di un elemento di fissaggio filettato. Poiché il materiale determina la resistenza complessiva del giunto, è necessario assicurarsi di scegliere un elemento di fissaggio filettato che presenti un'adeguata resistenza alla trazione tra le sue proprietà.

   

• La misurazione– Ogni elemento di fissaggio filettato avrà anche una misura stampata sul prodotto per guidarvi. Include il diametro, il numero di filettature e la lunghezza. Negli Stati Uniti, bulloni o viti di diametro inferiore a 1/4" potrebbero utilizzare un numero, mentre le misure metriche nel resto del mondo forniranno misure in millimetri.

   

La dicitura sul lato o sulla testa dell'elemento di fissaggio filettato fornisce tutte le informazioni necessarie per stabilire se il prodotto è adatto al tuo progetto.