Controlli sul serraggio di dadi e prigionieri a saldare (test e ispezioni)

Vi siete mai chiesti come viene garantita l'integrità dei dadi e delle viti saldati nella vostra auto? Questo articolo svela il meticoloso processo di controlli e ispezioni di qualità che mantengono il vostro veicolo sicuro e affidabile. Scoprite come vengono applicati vari test e standard per garantire la resistenza e la durata di questi componenti cruciali.

Guida per esperti ai controlli del serraggio di dadi e prigionieri a saldare

Indice dei contenuti

Introduzione

Il sistema di serraggio dei dadi e delle viti a saldare richiede una garanzia di qualità durante il processo di installazione. Garantire l'integrità di questi componenti è fondamentale per mantenere l'affidabilità e la sicurezza complessiva della struttura assemblata. Per valutare la qualità della saldatura e l'affidabilità del processo, è essenziale monitorare la resistenza dell'installazione durante tutta la procedura. Questo monitoraggio continuo aiuta a rilevare eventuali deviazioni o anomalie che potrebbero compromettere l'integrità della saldatura.

Per comprovare ulteriormente l'affidabilità del processo di installazione, è possibile integrare nel flusso di lavoro di produzione ulteriori misure di garanzia della qualità. Queste misure possono includere la raccolta e l'analisi dei dati in tempo reale, sistemi di ispezione automatizzati e tecniche di controllo statistico del processo (SPC). Incorporando questi metodi avanzati di assicurazione della qualità, i produttori possono potenzialmente evitare la necessità di ispezioni successive dei dadi e delle viti a saldare, snellendo così il processo di produzione e garantendo una qualità costante.

1. Panoramica

Questo documento standard tratta il serraggio di dadi e prigionieri saldati su piastre d'acciaio e delinea il processo di installazione dei bulloni. Descrive le condizioni di installazione della saldatura per l'intero veicolo. I reparti competenti sono responsabili di queste ispezioni. I metodi non menzionati nel documento non devono essere utilizzati. Il reparto di produzione richiede l'ispezione del processo. In caso di problemi di qualità, il reparto Qualità può aumentare le ispezioni casuali. Per migliorare la qualità e il sistema, e in risposta a problemi di qualità, è necessario eseguire prove distruttive sul telaio del veicolo.

2. Altri documenti applicabili

  • MBN 73B - Dadi esagonali
  • MBN 73C - Dadi quadrati
  • MBN 75 - Perni filettati a saldare
  • MBN 10176 - Dadi esagonali con flangia
  • MBN 10369 - Dadi tondi
  • MBN 10390 - Dadi tondi a cupola
  • MBN 10391 - Perni a saldare con anello di saldatura
  • N13008 - Dadi flangiati
  • DIN EN ISO 14270 - Dimensioni dei campioni e procedure di prova per lo strippaggio meccanico di punti e cordoni di saldatura
  • DIN EN ISO 14272 - Dimensioni dei campioni e procedure di prova per la prova di trazione trasversale dei punti di saldatura
  • DIN EN ISO 14273 - Dimensioni dei campioni e procedure di prova per la verifica a taglio di punti e cordoni di saldatura

3. Uso di abbreviazioni, definizioni e simboli

Saldatura dei confini: Una saldatura di giunzione è una saldatura a fusione incompleta, in cui il perno aderisce semplicemente al componente metallico senza la necessaria resistenza.

4. Specifiche del materiale e del ciclo

Per controllare materiali e cicli, tutti i materiali, i metodi, i processi, le parti e i sistemi devono essere conformi alle specifiche legali applicabili.

5. Descrizione

I seguenti contenuti possono essere applicati solo all'acciaio saldatura a piastra.

6. Categorie di installazione

Dadi in lamiera d'acciaio

Categoria A

Categoria B

Stili

  • Dado quadrato (MBN 73C o DIN 928)
  • Dado esagonale (MBN 73B o DIN 929)
  • Dado tondo a saldare (MBN 10369)

Stile A Stile B

  • Dado esagonale con flangia (MBN 10176)
  • Dado rotondo

Perno a saldare

  • Classe A
  • Classe B

Esempio: MBN 75        MBN 10391

7. Controlli non distruttivi

7.1 Descrizione della sequenza di procedure

Tutte le saldature identificate come difettose attraverso il monitoraggio dei parametri (come la marcatura a colori) devono essere riparate. I campioni di prova aggiuntivi devono essere separati dai pezzi di prova casuali specificati che vengono prodotti. Per l'ispezione dei perni e dei dadi di saldatura è necessario fare riferimento ai documenti di processo pertinenti. Il reparto di ispezione deve registrare in dettaglio il processo di ispezione, compresi i metodi utilizzati per identificare i difetti nei pezzi di prova.

7.2 Ispezione visiva

7.2.1 Processo di ispezione

Le ispezioni visive devono essere conformi agli standard di valutazione stabiliti. Queste ispezioni devono essere condotte da ispettori addestrati in condizioni di distanza e illuminazione adeguate per garantire accuratezza e coerenza.

7.2.2 Registri di ispezione

Le ispezioni visive devono essere registrate meticolosamente in una lista di controllo. Eventuali difetti confermati, come punti di saldatura che tendono verso il bordo, devono essere immediatamente affrontati e corretti all'interno del sistema di produzione o dell'apparecchiatura di saldatura per evitare che si ripetano.

7.2.3 Standard di valutazione

L'ispezione dei dadi di saldatura deve rispettare gli standard indicati nella tabella seguente. Questi standard garantiscono che tutte le saldature soddisfino i criteri di qualità e sicurezza richiesti.

Numero di serieCriteri di valutazione:Esempio
1Saldature mancate di prigionieri/dadi  
2Danneggiamento o contaminazione di perni/dadi (compresi schizzi di saldatura e danni alla filettatura)  
3Il divario è inappropriato
h > 0,1 m
  
4Deviazione dalla posizione centrale
I dadi non devono ostacolare l'installazione dei bulloni.
  
Valori di riferimento:
Per i dadi con M ≤ 5, S deve essere ≤ 1 mm.
Per i dadi con M ≥ 6, S deve essere ≤ 2 mm.
Per i dadi tondi ad arco, S deve essere < 0,8 mm.
 

Rispettando questi standard, è possibile mantenere la qualità e l'affidabilità delle saldature, garantendo la sicurezza e le prestazioni del prodotto finale.

7.3 Test di coppia

7.3.1 Dadi saldati

Ispezione esterna

Prima di eseguire il test di coppia sui dadi saldati, è obbligatoria un'ispezione esterna. Questa ispezione deve essere conforme agli standard specificati nella sezione 7.2.3. Lo scopo di questa ispezione è quello di individuare eventuali difetti o irregolarità visibili che potrebbero compromettere l'integrità della saldatura o le prestazioni del dado durante la prova di coppia.

Procedura di verifica della coppia

La prova di coppia è una fase fondamentale per garantire la resistenza e l'affidabilità dei dadi saldati. I passaggi seguenti illustrano la procedura corretta:

  1. Selezione della chiave dinamometrica: Utilizzare una chiave dinamometrica calibrata e rientrante nell'intervallo di prova appropriato per il tipo specifico di dado saldato da testare.
  2. Applicazione della coppia: Applicare gradualmente la coppia di serraggio al dado. È essenziale aumentare la coppia di serraggio in modo costante per evitare sollecitazioni improvvise che potrebbero causare guasti prematuri.
  3. Osservazione del cordone di saldatura: Monitorare attentamente il cordone di saldatura durante l'applicazione della coppia. L'obiettivo principale è quello di rilevare eventuali segni di cesoiamento o fessurazione.
  4. Valutazione della forza: Se il cordone di saldatura si trancia o si rompe prima di raggiungere la coppia minima specificata, il dado saldato è considerato non sufficientemente resistente e non supera la prova.
Standard di test

Le norme e le procedure dettagliate per il controllo della coppia di serraggio dei dadi saldati sono riportate nel paragrafo 7.3.3. Questi standard definiscono i valori di coppia specifici, le condizioni di prova e i criteri di accettazione che devono essere soddisfatti per garantire l'idoneità all'uso dei dadi saldati.

Misura della coppia
M46 Nm
M58 Nm
M614 Nm
M832 Nm
M1070 Nm
M12100 Nm

Nota: il controllo della coppia di serraggio deve essere effettuato sui dadi quadrati ed esagonali, mentre lo spessore del dado deve essere controllato. lamiera d'acciaio non è necessario considerare i dadi a forma di arco e quelli rotondi.

7.3.2 Perni di saldatura

Durante il processo di controllo della coppia, prima si stringono i due dadi sul perno di saldatura (come mostrato nella Figura 1), poi si applica una coppia di controllo Mtest predeterminata con una chiave dinamometrica adeguata, sottoponendo così il dado a un carico torsionale (come mostrato nella Figura 2).

Figura 1: Vista laterale del perno di saldatura
Figura 2: Apparecchiatura di ispezione (perno di saldatura, due dadi, chiave dinamometrica)

Successivamente, rimuovere i due dadi. È plausibile utilizzare un dado appropriato (come mostrato nella Figura 3). Installare completamente il dado, quindi eseguire un controllo della coppia di serraggio.

Figura 3: Dado selezionabile (h: a seconda delle condizioni effettive)

7.3.3 Criteri di valutazione

Dopo il controllo della coppia di serraggio, l'installazione di viti e dadi deve essere valutata in base alle descrizioni fornite nella tabella seguente.

Numero di serieCriteri di valutazione Esempio 
1Le viti o i dadi non devono essere allentatiLe viti o i dadi non devono essere allentati  
2I cordoni di saldatura non possono presentare separazioni  
3I cordoni di saldatura non devono essere danneggiati (incrinati).I cordoni di saldatura non devono essere danneggiati (incrinati).  

7.3.4 Prova di coppia dei dadi circolari MBN 10369 e MBN 10390 (dadi ad arco)

Prima di eseguire i test di coppia sui dadi circolari, è necessario eseguire un'ispezione visiva, come specificato nella sezione 7.2.3. Iniziare avvitando un bullone nel dado circolare utilizzando una chiave dinamometrica con un intervallo di coppia appropriato.

Durante il test, il dado viene sottoposto a una coppia di serraggio da parte della vite. Se compare una crepa in corrispondenza della giuntura prima di raggiungere la coppia minima, il dado è considerato insufficientemente resistente. Lo standard di prova è riportato nella sezione 7.3.3.

  • Coppia minima per dado circolare M5: 8Nm
  • Coppia minima per dado circolare M6: 14Nm
  • Coppia minima per dado circolare M8: 32Nm
  • Coppia minima per dado circolare M10: 70Nm
  • Coppia minima per dado circolare M20: 100Nm

7.3.5 Prova di coppia dei dadi di messa a terra

Prima di effettuare i test di coppia, è necessario eseguire un'ispezione visiva, come indicato nella sezione 7.2.3. Iniziare avvitando un bullone nel dado a terra utilizzando una chiave dinamometrica con un intervallo di coppia appropriato.

Durante il test, il dado viene sottoposto a una coppia di serraggio da parte del bullone. Se compare una crepa in corrispondenza della giunzione prima di raggiungere la coppia minima, la resistenza è considerata insufficiente. La norma di prova è riportata nella sezione 7.3.3.

  • Coppia per il dado di messa a terra M6: 14Nm
  • Coppia per il dado di messa a terra M8: 27Nm

7.3.6 Prova di coppia dei dadi non accessibili

Per i dadi installati in cavità che non richiedono controlli regolari, è possibile testarli utilizzando viti senza testa. Avvitare la vite senza testa nel dado, quindi utilizzare una chiave dinamometrica con un intervallo di coppia appropriato per verificare la coppia del dado.

Se nel dado compare una crepa prima di raggiungere la coppia minima, la resistenza è considerata insufficiente. Gli standard di prova sono riportati nella sezione 7.3.3.

Misura della coppia
M44 Nm
M55 Nm
M68 Nm
M820 Nm
M1050 Nm
M1280 Nm

Nota: se necessario, è possibile utilizzare viti di rinforzo.

8. Test distruttivi

Il controllo distruttivo è un metodo di ispezione specializzato eseguito sui telai dei veicoli per migliorare la qualità e indagare sui problemi di qualità. Questo tipo di controllo consiste nel danneggiare o distruggere intenzionalmente il componente per valutarne le prestazioni e l'integrità sotto sforzo.

8.1 Controlli distruttivi dei dadi di messa a terra

Prima di eseguire prove distruttive sui dadi di messa a terra, è necessario eseguire un'ispezione visiva come indicato nella Sezione 7.3.3.

  1. Preparazione: Utilizzare gli strumenti appropriati per staccare la piastra d'acciaio saldata dal dado di messa a terra.
  2. Ispezione: Controllare se 80% o più della circonferenza di saldatura è saldata.
    • NotaLa saldatura 80% è considerata sufficiente per la messa a terra.

8.2 Controllo distruttivo della coppia

La prova di coppia distruttiva prevede l'uso di una chiave dinamometrica con un intervallo di coppia appropriato per determinare la coppia necessaria a svitare il dado. La coppia minima di separazione della saldatura è elencata nella Tabella 6.6.

8.2.1 Controllo distruttivo della coppia di serraggio dei dadi tondi MBN 10369 e MBN 10390 (dadi ad arco)

  1. Procedura: Il metodo di prova per i dadi tondi è simile a quello dei controlli non distruttivi (vedere Sezione 7.2.3).
  2. Applicazione: Applicare la coppia al dado con una vite fino a quando la saldatura non cede.
    • Strumento: Utilizzare la stessa chiave dinamometrica specificata nella Sezione 9.

8.2.2 Prove distruttive di coppia sugli spinotti di saldatura

  1. Procedura: Il metodo di controllo dei perni di saldatura è simile a quello dei controlli non distruttivi (vedere la sezione 7.3.2).
  2. Applicazione: Applicare la coppia al dado con una vite fino a quando la saldatura non cede.
    • Strumento: Utilizzare la stessa chiave dinamometrica specificata nella Sezione 9.

8.3 Test di compressione

8.3.1 Sequenza di test

  1. Attrezzature: La resistenza alla compressione dell'apparecchiatura di prova deve essere adeguata per misurare la saldatura separata.
  2. Confronto: La forza $$ F_A $$ deve essere confrontata con il valore minimo della forza elencato nella tabella 8.4.
  3. Valutazione: Inoltre, la superficie di frattura deve essere valutata per determinare se si è formato un punto di saldatura completo.

8.3.2 Apparecchiature di test

Dado esagonaleDado quadratoDiametro (mm)Spessore della piastra (mm)Lunghezza (mm)
M3 10240
M4M412
M5M513
M6M614
M8 18
 M821
M10 23
M12M1027
M14M1231
M16M1433

Per i componenti non elencati nella tabella, come viti o dadi rotondi, l'attrezzatura di ispezione deve essere simile a quella sopra descritta.

8.4 Elenco delle ispezioni della forza

I componenti menzionati nella sezione sei.

Diametro della filettaturaSpessore della piastraForza di compressione
M40.75
1.0
1.5
>1,3kN
M50.75
1.0
1.5
>2,0kN
M61.0
1.5
2.5
>2,5kN
M81.0
2.0
3.0
>3,0kN
M101.25
2.0
3.0
>4,0kN
7/16''1.25
2.0
3.0
>5,0kN
M121.5
2.0
3.0
>6,0kN

Le pressioni eccessive che vanno oltre l'ambito di applicazione devono essere concordate con i dipartimenti competenti.

8.5 Ispezione con Peel Test

L'ispezione con peel test è un metodo fondamentale per valutare l'integrità dei dadi in lamiera d'acciaio saldati. Questo metodo consiste nello staccare il dado dalla piastra d'acciaio utilizzando strumenti appropriati come martelli, scalpelli o apparecchiature per il controllo della tensione. L'obiettivo è garantire che i punti di saldatura mantengano le loro dimensioni e la loro integrità dopo la saldatura.

Procedura:

  1. Sbucciare la noce: Utilizzando gli strumenti adatti, staccare con cautela il dado dalla piastra d'acciaio.
  2. Ispezione dei punti di saldatura: Esaminare ogni punto di saldatura per verificare che le dimensioni del punto di saldatura sulla piastra d'acciaio pelata corrispondano alle dimensioni della pre-saldatura. Ad esempio:
    • Un punto di saldatura con un diametro pre-saldato di 24 mm deve mantenere un diametro minimo di 24 mm dopo la saldatura.
    • Un punto di saldatura con dimensioni pre-saldatura di 3x8 mm deve mantenere una dimensione minima di 3x8 mm dopo la saldatura.

Criteri di accettazione:

  • Saldature a punti: I cordoni di saldatura sono considerati accettabili se soddisfano le seguenti condizioni:
    • 3 punti di saldatura su 4 soddisfano i requisiti.
    • 2 punti di saldatura su 3 soddisfano i requisiti.

8.6 Ispezione della sezione trasversale di metalli speciali

In alcuni casi particolari, per valutare lo stato di fissaggio di bulloni e dadi si utilizza un'ispezione in sezione metallica. Questo metodo fornisce una visione dettagliata della struttura interna e dell'integrità del fissaggio.

Procedura:

  1. Formazione speciale: Questa ispezione deve essere condotta da personale che abbia ricevuto una formazione specifica.
  2. Linee guida per la formazione: La formazione deve essere impartita da un tecnico di saldatura autorizzato o da un esperto di saldatura certificato.

Importanza:

  • Questo metodo di ispezione è fondamentale per garantire l'affidabilità e la sicurezza del fissaggio in applicazioni in cui i metodi di ispezione standard potrebbero non essere sufficienti.

9. Tabella di prova della coppia

Come indicato nella Sezione 6, per le parti.

  Test distruttiviControlli non distruttivi
Diametro della filettaturaSpessore della piastraL'impostazione della coppia nel sistema di saldatura.Monitoraggio della coppia durante il processo di ispezione dei pezzi, che è correlata allo spessore della piastra.
M40.7
1.25
1.5
13 Nm
13 Nm
16 Nm
6 Nm
8 Nm
8 Nm
M50.7
1.25
1.5
20 Nm
29 Nm
29 Nm
8 Nm
10 Nm
10 Nm
M60.8
1.5
2.0
24 Nm
33 Nm
34 Nm
14 Nm
20 Nm
20 Nm
M81.0
2.0
3.0
58 Nm
61 Nm
60 Nm
32 Nm
38 Nm
38 Nm
M107/16''1.25
2.0
3.0
112 Nm
133 Nm
125 Nm
70 Nm
90 Nm
90 Nm
M12>1.5140 Nm100 Nm

Nota: lo standard di ispezione di cui al punto 6.2.3 è specifico per le lamiere di acciaio sottili.

10. Documento di ispezione

L'ispezione di campioni casuali deve essere registrata. I risultati delle ispezioni casuali devono essere conservati per un periodo di tempo determinato.

10.1 Misure correttive per i difetti

Se durante il processo di ispezione vengono scoperti dei difetti, questi devono essere immediatamente eliminati. Inoltre, i sistemi pertinenti devono essere ispezionati o corretti.

Tutti i veicoli che attualmente presentano gli stessi problemi devono essere riparati. I dadi dei rivetti difettosi devono essere rimossi e, per fissare nuove viti o dadi, la superficie della piastra deve essere mantenuta pulita e piatta.

Per i singoli casi in cui non è possibile sostituire viti e dadi, è necessario stabilire metodi di riparazione adeguati attraverso QPQ (Quench-Polish-Quench) e EP/CSV (Elettrolucidatura/Trattamento chimico superficiale).

11. Strumenti di ispezione

Il reparto di ispezione deve anche controllare gli strumenti di ispezione.

Le chiavi dinamometriche utilizzate devono soddisfare le seguenti condizioni:

  • Differenza di coppia di lavoro entro 10% dell'intervallo di ispezione
  • Risultati visibili dell'ispezione
Non dimenticatevi che condividere è un'opera di carità! : )
Shane
Autore

Shane

Fondatore di MachineMFG

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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