Un sondaggio avvenuto negli Stati Uniti tra i gestori di centri di assistenza per automobili ha indicato che il 23% di tutti i problemi di service erano riconducibili a elementi di fissaggio allentati; in più è stato riscontrato che anche il 12% delle auto nuove avevano elementi di fissaggio allentati.

Introduzione

La spinta al miglioramento della qualità in tutta l'industria manifatturiera ha avuto un impatto sulla valutazione dell'accuratezza delle coppie di serraggio. Il principale punto debole di molti prodotti è riscontrabile nelle regioni in cui sono presenti elementi di fissaggio filettati.

I giunti bullonati in particolare possono essere fonte di preoccupazione per l'ingegnere. Un singolo bullone, serrato in modo impreciso o non corretto, può portare al cedimento dell'intero prodotto. Una coppia di serraggio troppo elevata porta al rischio di rottura del gambo del bullone o di rottura della filettatura. Una coppia specificata troppo bassa e il precarico del bullone può essere inadeguato per soddisfare i requisiti funzionali. Il mancato rispetto delle specifiche di serraggio può avere conseguenze spiacevoli per l'affidabilità del prodotto.

Tali guasti potrebbero verificarsi sia durante l'assemblaggio in produzione che durante la successiva manutenzione del prodotto dopo l'entrata in servizio — quest'ultima è ovviamente la situazione più indesiderabile.

Uno dei problemi principali nell'utilizzo del metodo di serraggio con il solo controllo della coppia è che solo una piccola parte della coppia viene effettivamente utilizzata per estendere il bullone. La maggior parte viene assorbita dall'attrito tra la faccia del dado e il giunto e nelle filettature.

Audit della coppia di serraggio con metodo "crack-on"

Il metodo di verifica di una giunzione bullonata detto crack-on viene eseguito tramite l'utilizzo di chiavi dinamometriche elettroniche o chiavi dinamometriche analogiche a quadrante. La caratteristica principale che devono avere queste chiavi è la presenza della modalità di lettura detta picco, cioè la possibilità di eseguire una lettura in tempo reale e di registrare la coppia massima raggiunta durante il test.

Il procedimento consiste nell'eseguire un test in avvitamento facendo ruotare il bullone di un angolo compreso tra 2° e 10° misurando la coppia necessaria per far muovere il bullone. Questo è solitamente il metodo più utilizzato.

Audit della coppia di serraggio con metodo "crack-off"

Il metodo di verifica detto crack-off, come nel caso precedente, viene eseguito tramite l'utilizzo di chiavi dinamometriche elettroniche o a quadrante in grado di eseguire una lettura in tempo reale e di registrare la coppia massima raggiunta durante il test.

Il procedimento consiste nell'eseguire un test in svitamento, misurando la coppia necessaria per far muovere il bullone. Questo metodo è meno preciso in quanto solitamente la coppia di svitamento risulta minore di quella di avvitamento.

Audit della coppia di serraggio con metodo "marked fastener"

Questo metodo di verifica di un bullone già serrato consiste nel marcare, attraverso l'uso di un pennarello, una linea che parta dalla testa del bullone e che finisca sulla parte fissa del giunto (se vengono utilizzate rondelle, ricordarsi che queste durante il serraggio possono ruotare leggermente, quindi assicurarsi che il segno sia presente su un riferimento fisso della giunzione).

Dopo aver segnato il bullone si esegue uno svitamento di 30°, successivamente tramite chiave dinamometrica elettronica o a quadrante si riporta il bullone nella posizione iniziale riallineando i segni fatti con il pennarello: se la coppia misurata sarà quella da progetto, il bullone avrà superato il test.

Questo metodo è solitamente il più accurato dei tre appena presentati, con una precisione del 5% rispetto alla coppia target.

Nel prossimo articolo vediamo come affrontare il controllo qualità nei casi più delicati: giunzioni con adesivo di bloccaggio e il metodo "On-Off-On".