Vi siete mai chiesti perché alcune viti sembrano durare per sempre mentre altre si allentano e si guastano? Questo articolo esplora l'affascinante mondo delle viti, dai piccoli dispositivi di fissaggio nei gadget ai robusti bulloni nelle costruzioni. Scoprite i diversi tipi di viti e i segreti dei loro efficaci metodi di serraggio. Scoprite come la scelta della vite e della tecnica di serraggio giusta possa garantire la durata e l'affidabilità dei vostri progetti. Che siate appassionati di fai-da-te o professionisti, questa guida fornisce indicazioni essenziali per prevenire i guasti alle viti e ottenere un serraggio sempre perfetto.
Viti grandi e piccole
Le viti sono conosciute con vari nomi, come viti, bulloni, rivetti, aste di viti, viti, piccole viti, viti con piccoli chiodi e altri. Sono disponibili in diverse dimensioni e, grazie alla tecnologia moderna, le viti possono essere realizzate in dimensioni di 1 millimetro o addirittura inferiori.
Le viti piccole, con dimensioni pari o inferiori a 0,5 millimetri, sono comunemente utilizzate negli orologi da polso, nei computer e nei telefoni cellulari. Le viti di grandi dimensioni, invece, sono generalmente impiegate nell'edilizia o nella costruzione di ponti e possono avere uno spessore di 50 millimetri o addirittura una larghezza di 100 o 200 millimetri, a seconda delle esigenze.
Tipi di viti
Le viti sono componenti integrali di fissaggio in diversi settori industriali, con una gamma sempre più ampia di design sviluppati dai produttori di tutto il mondo per soddisfare esigenze applicative specifiche.
Le viti sono generalmente classificate in due categorie principali: le viti femmina (che comprendono i dadi) e le viti maschio (che comprendono le viti, le viti per macchine, le viti a testa cilindrica, le viti per legno e altre). Questa classificazione si basa sul metodo di innesto e sulle caratteristiche di resistenza al carico.
Le viti per macchine possono essere ulteriormente classificate in base alla configurazione della testa, che comprende testa bombata, testa tonda, testa ovale, testa piatta, testa a filetto e testa a bussola. Queste varianti hanno scopi funzionali ed estetici diversi. Inoltre, i tipi di trasmissione, come quelli con intaglio, Phillips, Pozidriv, Torx e esagono incassato, sono progettati per adattarsi a specifici requisiti di utensile e di coppia.
I bulloni, pur essendo simili alle viti, sono in genere progettati per applicazioni con carichi più elevati. In genere sono caratterizzati da teste esagonali per una maggiore applicazione della coppia di serraggio, ma in alcuni casi vengono utilizzati anche bulloni a testa quadrata, a testa cilindrica (rotonda con collo quadrato) e a testa a T. La scelta della testa del bullone dipende da fattori quali il metodo di installazione, la distribuzione del carico e l'accessibilità. La scelta della testa del bullone dipende da fattori quali il metodo di installazione, la distribuzione del carico e l'accessibilità.
Di conseguenza, il design dei dadi varia in funzione dei diversi tipi di viti e bulloni. Le configurazioni più comuni includono dadi esagonali, quadrati, ad ala, a calotta e a flangia. La scelta del tipo di dado è influenzata da fattori quali la distribuzione del carico, la resistenza alle vibrazioni e la facilità di installazione o rimozione.
Le viti si differenziano ulteriormente in base all'applicazione prevista nei vari settori. Ad esempio:
I materiali, i rivestimenti e le caratteristiche specifiche di progettazione di queste viti sono stati studiati per soddisfare i requisiti di prestazione, gli standard normativi e le condizioni ambientali dei rispettivi settori.
Specifiche della vite
In Giappone, le dimensioni delle viti sono rigorosamente conformi alle norme ISO (International Organization for Standardization), garantendo dimensioni uniformi a livello nazionale. Questa standardizzazione è stata inizialmente implementata per promuovere la coerenza globale delle specifiche dei dispositivi di fissaggio.
Tuttavia, queste specifiche ISO non sono universalmente adottate in altre regioni, come l'Europa e gli Stati Uniti. Di conseguenza, quando si riparano prodotti importati, i tecnici devono spesso lavorare con le diverse specifiche delle viti provenienti da oltreoceano. Gli standard di vite più comuni che si incontrano sono lo standard di filettatura unificato (UTS), le specifiche SAE (Society of Automotive Engineers), i sistemi basati sui pollici e vari standard di bulloni.
Storicamente, il Giappone ha utilizzato prevalentemente viti con filettatura britannica. Tuttavia, il paese è attualmente in fase di transizione verso gli standard ISO. Le viti a filettatura britannica trovano ancora applicazione principalmente nei progetti di ingegneria civile e di costruzione. La profondità di penetrazione della vite per giro è determinata dal passo della filettatura, che è la distanza assiale tra le creste adiacenti della filettatura.
Mentre il passo standard è spesso di 1,0 mm, i passi più piccoli, come quello di 0,8 mm, sono comunemente utilizzati per i componenti automobilistici e altre applicazioni ad alta sollecitazione. Queste viti a passo fine, caratterizzate da angoli di filettatura meno profondi, richiedono una gestione attenta durante l'installazione per evitare danni alla filettatura o filettature incrociate.
Nell'elettronica di precisione, come le fotocamere e i dispositivi mobili, sono prevalenti le viti a passo estremamente fine. Anche con lunghezze complessive ridotte, il mantenimento di un passo preciso della filettatura è fondamentale per questi dispositivi di fissaggio miniaturizzati. L'uso di viti a passo ridotto contribuisce in modo significativo alla miniaturizzazione dei prodotti, in quanto l'altezza e il passo ridotti della filettatura consentono di ridurre le dimensioni complessive del dispositivo di fissaggio senza compromettere la forza di tenuta.
Le viti a passo fine offrono diversi vantaggi nelle applicazioni specializzate:
Con la continua evoluzione della produzione globale, la comprensione e l'adattamento ai vari standard di avvitamento rimangono essenziali per gli ingegneri e i tecnici che lavorano nelle catene di fornitura e nei servizi di riparazione internazionali.
(1) Viti piccole
Le viti piccole sono viti con diametro ridotto e dotate di testa. Secondo lo standard ISO, le teste delle viti piccole possono avere forme piatte, a forma di padella, svasate o aderenti, mentre lo standard JIS include anche forme di teste piatte-arrotondate, filettate, rotonde, piatte e arrotondate-piatte. Le viti piccole servono per il serraggio e di solito sono dotate di scanalature a spirale o fori trasversali per facilitare la rotazione.
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| Vite piccola a testa tonda con intaglio | Vite piccola a testa piatta con intaglio a croce |
(2) Vite di posizionamento
Viene utilizzata per fissare insieme le parti meccaniche in movimento attraverso la punta della vite. La punta della vite può essere piatta, appuntita, cilindrica, concava, rotonda, ecc. Viene comunemente utilizzata come mezzo di serraggio, con scanalature, esagono incassato, testa quadrata, ecc.
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| Vite di posizionamento con intaglio | Vite di posizionamento con esagono incassato |
(3) Vite a macchina
Si riferisce a una vite in grado di battere la propria filettatura. La forma della testa può essere rotonda, piatta, svasata, esagonale, ecc. Viene comunemente utilizzata come dispositivo di serraggio, con scanalature, incavi a croce, esagoni, ecc.
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| Vite da macchina a croce con foro | Vite da macchina con intaglio a croce con 3 scanalature e un foro |
(4) Vite per legno
È una vite con punta appuntita e filettatura utilizzata per avvitare il legno. La forma della testa può essere rotonda, piatta o ovale. È comunemente usata come mezzo di serraggio e presenta scanalature, incavi trasversali, ecc. come metodi di serraggio.
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| Vite per legno a croce incassata | Vite per legno filettata |
(5) Bullone
È un termine generale per indicare i bulloni combinati con i dadi. Ne esistono diversi tipi a seconda della forma, delle prestazioni e dell'utilizzo.
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| Bullone esagonale nominale (parte di grado A) | Bullone esagonale di diametro effettivo (parte di grado B) |
(6) Dado
È un termine generale per indicare i componenti femmina delle viti.
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| Dado esagonale tipo 1 (parte di grado A) | Dado esagonale con scanalatura |
(7) Rondella
È un componente utilizzato tra la superficie della sede di piccole viti, bulloni, dadi e le parti di serraggio. Ne esistono di diversi tipi, a seconda della forma, delle prestazioni e dell'utilizzo.
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| Rondella piatta con bordi rettificati | Rondella elastica |
(8) Pin
Si tratta di un componente a forma di asta o di cilindro utilizzato per fissare in un foro giunti, posizioni, fissare la rotazione di una vite, ecc. Il perno può anche avere una testa.
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| Perno conico | Perno a molla con scanalatura |
I seguenti utensili possono essere utilizzati per lavorare approssimativamente da M2 a M12.
1. Toccare
Viene utilizzato per perforazione e la lavorazione di filettature interne all'interno del foro. Questo processo è chiamato "maschiatura".
2. Morire
Si utilizza per lavorare filettature esterne sulla periferia di un oggetto cilindrico.
Il processo di produzione delle viti si svolge grosso modo secondo le procedure sopra descritte. A queste si aggiungono processi come il decapaggio, ricotturaSono richiesti anche piercing, ecc.
I metodi di formazione dei filetti comprendono il taglio e la laminazione. Il taglio forma i filetti uno ad uno, il che non è adatto alla produzione di massa.
La laminazione, invece, utilizza matrici in acciaio disposte su una guida per applicare pressione e far rotolare i filetti nella forma desiderata.
Esistono vari tipi di viti con dimensioni, forme di teste, filettature, materiali, lunghezze e facilità di rimozione diverse, ognuna con un proprio scopo. Nel nostro lavoro quotidiano utilizziamo molte viti, soprattutto per il fissaggio. Qui spiegheremo il metodo generale di serraggio delle viti.
Nell'assemblaggio dei macchinari si distinguono due tipi di operazioni: "fisse" e "mobili". Pertanto, è importante capire la composizione dell'apparecchiatura e come fissarla e spostarla.
Riflettiamo insieme.
In genere si pensa di dover stringere la vite il più possibile, ma non si conoscono le condizioni del collegamento tra il collo della vite e il materiale da fissare.
Le parti blu e rosse sono tese dalla rotazione della vite come una rete da pesca, che permette di fissarle saldamente insieme quando si stringe.
Le viti dei dispositivi mobili sono vive e possono naturalmente allentarsi con il tempo. Durante il processo di serraggio, la vite si allunga in avanti, il che non è visibile ma avviene sicuramente. Questo è il momento in cui la vite lavora più intensamente, fornendo la forza di fissaggio necessaria.
Se viene serrata troppo, si rilassa e la forza di fissaggio diminuisce drasticamente. Se la vite viene stretta troppo oltre questo punto, si rompe e l'operazione, che era quasi completata, fallisce.
Per quanto riguarda la domanda "qual è il serraggio appropriato", è difficile giungere a una conclusione sul valore numerico appropriato, poiché dipende dalle dimensioni della vite, dal materiale, dallo scopo, ecc. Spiegherò in seguito la distanza generale di serraggio.
Innanzitutto, sia la vite che il materiale a cui verrà fissata devono essere puliti. I corpi estranei possono impedire alla vite di girare agevolmente e di essere fissata saldamente.
Controllare che la vite non presenti graffi, bave e polvere e verificare che l'utensile di serraggio sia utilizzato correttamente. Allo stesso modo, verificare che il dado, se utilizzato, non presenti graffi, bave e polvere e, se presenti, rimuoverli.
Durante il serraggio, cercare di assumere una postura del corpo che consenta di applicare facilmente la forza, anche quando si utilizza un'impugnatura piccola. Operando con una postura scorretta si può facilmente torcere la vite e ridurne la durata a ogni successivo serraggio. Prestate inoltre attenzione alla pressione, che in genere dovrebbe essere "premere: stringere = 7: 3".
Quando si avvita, iniziare a mano per verificare che la vite possa girare senza problemi. Anche se ci sono problemi, è più facile confermarli in questa fase che con l'uso di un utensile. Prestare attenzione anche alla dimensione effettiva del serraggio sul lato del dado; se la vite è più lunga della lunghezza effettiva, la vite non può muoversi.
Viti speciali utilizzate nelle apparecchiature per semiconduttori.
Utilizzare le viti per il vuoto per fissare i componenti nella camera da vuoto. L'apertura ha lo scopo di abbreviare il tempo di aspirazione della camera e di ridurre l'effetto dell'aria esterna. Il modello con apertura è più debole di quello senza, quindi prestare attenzione alla coppia di serraggio!
Quando si utilizzano più viti per fissare i componenti, è importante prestare attenzione anche alla sequenza di serraggio. La sequenza di base dovrebbe partire dalla forma indicata di seguito: stringere prima quella più lontana, quindi procedere con quella successiva.
L'ordine di base per il fissaggio temporaneo, quando ci sono viti di serraggio sia in alto che in basso, è quello di stringere prima la parte superiore, poi quella inferiore e poi le altre in un ordine particolare. Per rinforzare e serrare le viti, seguire il metodo descritto sopra. Una volta fissate temporaneamente tutte le viti, queste devono essere rinforzate e serrate completamente in ordine.
Inoltre, quando si rinforzano e si stringono le viti, occorre farlo gradualmente e con ripetizioni, fino a raggiungere la coppia necessaria. È importante assicurarsi che tutte le viti siano inserite prima di procedere al serraggio temporaneo e che le viti siano inserite dall'alto per garantire la sicurezza.
Prima di serrare tutte le viti, è necessario confermare la combinazione delle viti maschio e femmina inserite. A questo punto, è necessario confermare la posizione dell'apparecchio. Questa è una pratica professionale del settore.
Selezione e utilizzo di un rubinetto a forma di croce
È possibile utilizzare un rubinetto che non corrisponde alla scanalatura "+" di una vite?
Inserire il rubinetto nella fessura "+" della vite e osservarlo orizzontalmente. Ad esempio, per le viti di lunghezza pari o inferiore a 1 cm e diametro inferiore a φ4 mm, la punta del rubinetto deve entrare senza problemi. Se il rubinetto cade o oscilla, la punta del rubinetto si usura e non corrisponde alle dimensioni del rubinetto. Naturalmente, anche i danni alla scanalatura della vite influiscono sulla coppia di serraggio.
Il rubinetto deve essere inclinato quando si gira la vite?
Dal polso al rubinetto alla vite, è importante mantenere la coerenza. Una torsione troppo forte del rubinetto nella fessura della vite può causare abrasioni sia sulla fessura che sul rubinetto.
L'approccio degli esperti
Scegliere il cacciavite adatto alla vite. Posizionare la testa del cacciavite sulla vite e assicurarsi che si inserisca perfettamente nella fessura in senso orizzontale, o anche se deve essere posizionato verso il basso, assicurarsi che possa essere inserito nel foro della vite.
Quindi, mantenendo il cacciavite in linea retta dalla vite al polso, stringere la vite con facilità. Utilizzare il cacciavite per mantenere la vite in piano, senza utilizzare magneti o adesivi.
L'approccio amatoriale
Utilizzo di un cacciavite di alta qualità ma di dimensioni sbagliate. La punta del cacciavite non può essere inserita nella vite e non può essere mantenuta in piano, con la tentazione di applicare l'adesivo sulla punta del cacciavite.
Di conseguenza, la vite non può essere mantenuta diritta e si inclina. La fessura del cacciavite e la vite sono instabili, con conseguenti danni alla fessura della vite. Durante la rotazione, il movimento del polso provoca attrito nella fessura e danneggia il foro della vite.
Coppia di serraggio della chiave esagonale (chiave a brugola)
| Dia. | N-m (kgf-cm) |
| 0.7 | 0.08（0.82） |
| 0.9 | 0.18（1.84） |
| 1.3 | 0.53（5.4） |
| 1.5 | 0.82（8.36） |
| 2 | 1.9（19.4） |
| 2.5 | 3.8（38.7） |
| 3 | 6.6（67.3） |
| 4 | 16（163） |
| 5 | 30（306） |
| 6 | 52（530） |
| 8 | 120（1,224） |
| 10 | 220（2,244） |
| 12 | 370（3,775） |
La coppia di serraggio di una chiave esagonale è pari a circa 1/2 della dimensione della chiave.
Esistono due tipi di chiavi esagonali. Indipendentemente dal modello, l'estremità più corta viene chiamata "A" e quella più lunga "B". Il lato "B" serve per il fissaggio temporaneo, mentre il lato "A" serve per il rinforzo e il serraggio. Naturalmente, è possibile utilizzare solo il lato "A" per il serraggio.
Non utilizzare il lato "B" per il rinforzo e il serraggio, in particolare per i modelli con estremità a sfera, poiché la parte a sfera è debole e può rompersi facilmente. Fare attenzione.
Allora perché avere un'estremità a sfera? In considerazione dell'efficienza del lavoro, l'estremità sferica consente una rotazione agevole.
Rispetto ai modelli privi di ball-end, è facile capire come utilizzarlo. L'avvitamento con una sola mano non è facile con i modelli privi di testa sferica.
In generale, il senso di rotazione per il serraggio di una vite è orario (CW). Naturalmente, esiste anche una rotazione antioraria (CCW) per svitare la vite, utilizzata per scopi specifici. Pertanto, non tutti i sensi di avvitamento delle viti sono in senso orario.
La rotazione in senso antiorario (CCW) è utilizzata principalmente per prevenire l'allentamento e regolare la lunghezza. Avete mai usato una vite che richiede una rotazione antioraria? Ad esempio su una bicicletta?
Le viti installate per l'uso a destra o a sinistra non sono uguali. Il pedale del lato destro non può essere installato sul lato sinistro e viceversa.
Le "viti" sono componenti metallici che usiamo spesso intorno a noi. Se utilizzate in modo improprio, le viti possono allentarsi o cadere. Il serraggio delle viti richiede anche un certo livello di tecnica e di conoscenza.
Ecco alcuni suggerimenti sul serraggio delle viti:
1. Se una vite non è serrata a sufficienza, può allentarsi e disfarsi.
Quando una vite viene fatta ruotare (si parla di coppia di serraggio), genera una forza di serraggio sulla parte da serrare. Un serraggio corretto produce la migliore forza di serraggio. L'allentamento di una vite può essere dovuto a un serraggio insufficiente.
2. Le viti possono allentarsi anche se vengono serrate eccessivamente.
Un serraggio eccessivo non solo fa allentare le viti, ma quando si stringe un materiale morbido può causare l'allentamento delle viti. In questo caso, si prega di serrare nuovamente.
3. L'eccessivo serraggio delle viti può talvolta causare danni.
In genere, se i bulloni vengono stretti troppo, i bulloni stessi si danneggiano e anche le punte delle viti a croce dei bulloni si danneggiano.
Quando si utilizzano dadi normali (come quelli in acciaio dolce e ottone) come componenti di dadi per oggetti con bulloni ad alta resistenza (come i bulloni ad esagono cavo), i dadi possono danneggiarsi quando i bulloni vengono stretti troppo.
A questo punto, l'operatore potrebbe non notare il danno ai dadi. Fare attenzione a non serrare eccessivamente le viti e a non danneggiarle. Se dopo il serraggio vengono applicati altri carichi, la vite e le parti circostanti potrebbero deformarsi e le viti potrebbero allentarsi.
4. Serrare correttamente.
Come già detto, se le viti non vengono serrate, possono allentarsi. Inoltre, anche le viti troppo strette possono allentarsi. Il serraggio corretto è necessario e le linee guida per il serraggio corretto sono le più importanti.
La forza di serraggio target è determinata dal tipo di vite, dalla forza della vite, dall'attrito tra la vite e la superficie della base e dal metodo di serraggio. Il metodo di serraggio è specificato dagli standard JIS.
La formula per la forza di serraggio target dell'operazione di serraggio è specificata anche negli standard JIS.
5. La coppia di serraggio consigliata non è assoluta.
Esistono vari metodi per la gestione del serraggio, tra cui il metodo della coppia, dell'angolo di rotazione e dell'inclinazione del bullone.
Tra questi, il metodo della coppia di serraggio è il più utilizzato. Pertanto, la coppia di serraggio raccomandata nei vari manuali e campionari è adatta all'uso solo in determinate condizioni limitate e non è assoluta.
Può essere utilizzato in modo approssimativo senza alcun problema, ma non si deve fare eccessivo affidamento su di esso.
6. Metodo di calcolo della coppia di serraggio target:
Tfa = 0,001kdFf / (1 + 0.01m)
Ad esempio, quando il resistenza dei bulloni grado è 8,8 e la dimensione del bullone è M10, e assumendo k = 0,195 e m = ±5%, la coppia di serraggio target (Tfa) è calcolata con la seguente formula: Tfa = 0,001 × 0,195 × 10 × 0,9 × 640 × 58 / (1 + 0,05) = 63(N・m)
7. Le viti possono allentarsi a causa di vari fattori:
a. Rapide variazioni di temperatura. Quando le viti sono abbinate a parti realizzate con materiali con diversi coefficienti di espansione termica e la temperatura cambia rapidamente, le viti possono allentarsi. È necessario utilizzare rivetti per il collegamento o sostituire le viti con quelle dello stesso materiale delle parti.
b. Forti vibrazioni. Le viti possono allentarsi a causa delle vibrazioni nelle posizioni fisse delle viti.
c. Forze intorno all'albero e perpendicolari all'asse. La forza della rotazione delle viti e la forza applicata perpendicolarmente alla vite possono facilmente causare l'allentamento e il danneggiamento delle viti. In questo caso, è importante considerare attentamente la direzione di installazione delle viti e la forza applicata.
d. Quando la superficie del giunto da serrare è verniciata. Se la superficie della parte da serrare è verniciata, le viti possono allentarsi molto rapidamente.
e. Quando la rigidità della parte da serrare è bassa. La parte serrata con le viti di fissaggio è detta parte da serrare. Se questa parte è deformata, non solo la deformazione plastica ma anche quella elastica può causare l'allentamento delle viti.
f. Quando si stringono leghe leggere e plastiche. Anche se la temperatura cambia di poco, le viti possono allentarsi se il pezzo da serrare è in lega di alluminio e plastica.
g. Altri fattori:
Esistono vari metodi per evitare che le viti si allentino, ma il "serraggio di rinforzo" è il metodo più efficace per evitare l'allentamento. Indipendentemente dal tipo di vite, esse presentano un allentamento iniziale. Dopo un certo periodo di tempo, il grado di allentamento e la forza di serraggio possono diminuire. Dopo il serraggio, se le viti vengono serrate nuovamente a distanza di tempo, si può evitare in modo significativo che le viti si allentino.
In qualità di fondatore di MachineMFG, ho dedicato oltre un decennio della mia carriera al settore della lavorazione dei metalli. La mia vasta esperienza mi ha permesso di diventare un esperto nei campi della fabbricazione di lamiere, della lavorazione, dell'ingegneria meccanica e delle macchine utensili per metalli. Penso, leggo e scrivo costantemente su questi argomenti, cercando di essere sempre all'avanguardia nel mio campo. Lasciate che le mie conoscenze e la mia esperienza siano una risorsa per la vostra azienda.
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