Questo metodo è stato introdotto per l'assemblaggio manuale subito dopo la seconda guerra mondiale. Il metodo prevede l'applicazione di un angolo di rotazione specifico che è determinato, nella maggior parte dei casi, tramite test sperimentali.

Il principio di funzionamento

Con questo metodo di serraggio le componenti di attrito nei filetti e sotto la testa del bullone vengono bypassate. Questo non vuol dire ovviamente che non esistono più, ma agendo tramite l'applicazione di un angolo di rotazione si può determinare con certezza la quantità di allungamento generata nel tirante.

Per determinare il giusto angolo da applicare è necessario tenere in considerazione una serie di caratteristiche costruttive del bullone, come per esempio grado, lunghezza, rigidezza del giunto, ecc.

Vantaggi e svantaggi

Il vantaggio principale di questo approccio è l'eliminazione della componente dispersiva legata all'attrito: poiché si lavora in termini di rotazione angolare e non di coppia, le variazioni di attrito (che nel serraggio a coppia possono causare grandi dispersioni nel precarico, come visto nell'articolo precedente) non influiscono più sul risultato finale.

I principali svantaggi di questo metodo risiedono nella necessità di una determinazione precisa e, se possibile, sperimentale dell'angolo; inoltre il dispositivo di fissaggio può sostenere solo un numero limitato di riapplicazioni prima di fallire.

Il metodo coppia + angolo

Nella pratica industriale, il controllo dell'angolo viene quasi sempre combinato con una coppia iniziale, dando origine al metodo coppia + angolo, che vedremo in dettaglio nel case study dedicato. In sintesi:

  • viene specificata una coppia iniziale di accostamento, detta snug-torque, che ha lo scopo di portare tutte le superfici della giunzione a stretto contatto (condizione fondamentale per poter far allungare il bullone correttamente);
  • un angolo di rotazione viene poi specificato in base ad una serie di fattori come passo del filetto, materiale, classe di resistenza, ecc.

Lo scopo principale di questo metodo è quello di eliminare completamente la componente dispersiva data dall'attrito agente nel bullone: l'attrito, fisicamente, è ancora presente, ma non influisce più sull'output finale del precarico.

Conoscendo misure, passo e materiale del bullone è possibile determinare con precisione il delta allungamento che si sta generando durante la rotazione del dado: il passo del filetto corrisponde esattamente all'allungamento del bullone dopo una rotazione di 360°.

Nel nostro case study sul giunto critico a 3 sezioni vedremo un'applicazione concreta di questo metodo, con dati reali su coppia di accostamento, angolo applicato e numero massimo di riavvitamenti consentiti prima del cedimento del bullone.