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Intervista con l'Esperto: il serraggio controllato

Pubblicato il : 12/11/2019 17:58:33
Categorie : Guida agli utensili da lavoro , Mister Worker

Marino Ferrarese

Oggi nel Blog di Mister Worker™ approfondiamo il tema del serraggio controllato in un’intervista con Marino Ferrarese, Direttore Generale Stahlwille Italia.

In questo articolo, Marino risponde alle nostre domande sulla dinamometria e ci spiega quali sono le differenze che contraddistinguono i principali utensili dinamometrici presenti sul mercato. In merito alla normativa ISO 6789:2017 sul serraggio controllato, Marino ci parla dell’impatto dell’entrata in vigore di questa normativa sui produttori e sugli utilizzatori di strumenti dinamometrici. Infine, viene illustrato qual è il ruolo che Stahlwille ricopre in questo importante settore e quali sono i prodotti dinamometrici che produce.

MW: Iniziamo con una definizione. Cos'è esattamente il serraggio controllato? 

M.F.: “Il serraggio controllato è quell’attività atta a garantire che l’accoppiamento tra due particolari meccanici venga realizzato per mezzo di una giunzione bullonata chiusa secondo precisi valori di coppia.”

MW: Perché la dinamometria è un’attività sempre più richiesta nell’industria?

M.F.: “In passato quando si chiudeva un componente, ad esempio la testata di un motore di un’automobile, si stringeva il bullone il più possibile. Tuttavia, con il progresso tecnologico, materiali pesanti come l’acciaio sono stati via via sostituiti con materiali più leggeri che potrebbero rompersi o danneggiarsi se stretti con una forza eccessiva. Per garantire un serraggio efficace è quindi necessario che questi componenti vengano chiusi ad una certa coppia, non troppo ma nemmeno troppo poco. 

Utensili dinamometrici

Il serraggio controllato è stato introdotto nell’industria laddove è necessario garantire la chiusura di un certo componente secondo una determinata prescrizione. Si tratta di un’attività trasversale che riguarda diverse tipologie di industrie, si pensi ad esempio ai costruttori di carpenteria metallica che devono chiudere ad una certa coppia tutte le giunzioni bullonate di una scala per avere la marchiatura CE, oppure alla chiusura delle ruote di un’automobile.”

MW: Quali sono i principali utensili dinamometrici?

M.F.: “Il serraggio controllato può essere effettuato in diversi modi: mediante utensili pneumatici o elettrici, oppure a mano con una chiave dinamometrica o un giravite dinamometrico

Quando il serraggio controllato è effettuato utilizzando uno strumento pneumatico o elettrico, è spesso necessario verificare con un utensile a mano che il serraggio sia effettivamente avvenuto ad una determinata coppia. Nel caso dello strumento pneumatico, questo controllo è necessario perché la dimensione dell’impianto ad aria compressa influisce sull’effettiva coppia applicata alla giunzione bullonata. L’avvitatore elettrico è più preciso ma può comunque essere soggetto ad errori, rendendo necessari dei controlli manuali a campione.”

MW: Come avviene il serraggio controllato a mano?

“Il serraggio controllato a mano avviene tramite l’utilizzo di chiavi dinamometriche e giraviti dinamometrici. Si tratta di strumenti relativamente semplici che possono essere di due tipologie: utensili meccanici e utensili elettronici.

Utensili dinamometrici

Gli strumenti meccanici vengono impostati ad una determinata coppia e raggiunta questa coppia scattano, segnalando all’utilizzatore che deve fermarsi. La chiave dinamometrica a molla è la tipologia più semplice ed economica di utensili dinamometrici meccanici. In questo caso, la coppia di serraggio viene impostata sulla molla che viene compressa, caricando il meccanismo affinché scatti quando il serraggio raggiunge il valore impostato. Un’altra tipologia di chiavi dinamometriche meccaniche è quella con meccanismo a barra di torsione. Benché questi utensili si basino sullo stesso principio delle chiavi a molla, essi sono ben distinti per la propria precisione e affidabilità. Infatti, il meccanismo a barra di torsione è più costoso da realizzare ma garantisce una maggiore affidabilità nel tempo, mentre il meccanismo a molla è soggetto a maggiore usura e richiede che la molla venga scaricata dopo di ogni utilizzo al fine di non perdere di precisione e affidabilità. Essendo questa una operazione onerosa in termini di tempo, si verifica che la maggior parte degli utilizzatori non scaricano però la molla che, essendo di acciaio armonico, tende quindi a perdere la sua precisione. 

Gli utensili elettronici, invece, dispongono di una cella di carico al loro interno. Quando la chiave raggiunge il valore impostato la cella di carico invia un segnale alla chiave che emette una vibrazione, un segnale luminoso o perfino anche uno scatto simulato. La chiave elettronica è più costosa rispetto ad una chiave meccanica ma è più precisa in quanto restituisce il valore di serraggio effettivo fatto dall’utilizzatore. Nel caso della chiave meccanica, se l’utilizzatore che sta effettuando un serraggio controllato continua a stringere per inerzia anche dopo lo scattare della chiave, il valore di serraggio effettivo non viene misurato. Questo fatto, seppur banale, non è compreso normalmente dagli utilizzatori delle chiavi dinamometriche!”

MW: Quali sono state le conseguenze della nuova normativa ISO 6789:2017 sulla taratura di strumenti dinamometrici? 

M.F.: “Nel 2017 è stata introdotta la normativa ISO 6789 che regola la verifica e la taratura degli strumenti dinamometrici, in sostituzione della precedente normativa del 2003. 

Con l’entrata in vigore della normativa nel 2018, alcune importanti novità sono state introdotte. La ISO 6789:2017 indica al produttore quali sono i requisiti minimi costruttivi della chiave dinamometrica. Ad esempio, sull’impugnatura deve essere indicato il corretto posizionamento della mano dell’operatore; la posizione della mano è uno dei fattori che potrebbe influire negativamente sul serraggio e portare ad un risultato diverso da quanto impostato. Altre indicazioni della normativa riguardano la realizzazione di una scala graduata, sconsigliando la presenza di più scale graduate al fine di evitare che l’utilizzatore possa confondersi.

Inoltre, la norma ha sancito che durante la taratura dello strumento dinamometrico i punti di taratura sono lo 0%, il 60% e il 100% della scala, mentre in passato erano il 20% il 60% e il 100%. Molti produttori giocavano su questo aspetto confondendo l’utilizzatore e allargando la scala di misura della chiave, consci del fatto che i valori inferiori al 20% non erano in alcun modo verificati. È difficile se non impossibile che una scala molto ampia possa rientrare nei parametri di tolleranza.”

MW: La ISO 6789:2017 introduce anche un nuovo concetto: la misura dell’incertezza della chiave. Di cosa si tratta?

M.F.: “Come in precedenza la normativa prevede che ogni anno (o ogni 5000 scatti) la chiave dinamometrica debba essere verificata in un centro di taratura, ma con l’introduzione della classe di incertezza si aggiunge un’altra indicazione della performance della chiave che è riflesso delle caratteristiche costruttive del prodotto. Una chiave dinamometrica con incertezza alta sarà meno precisa e porterà a misurazioni meno accurate. La norma prevede come misurare il valore dell’incertezza, che deve essere anche riportato nel certificato a corredo della chiave, e sancisce che la classe di incertezza deve essere verificata ogni anno quando la chiave rientra in taratura e riportata sul certificato.” 

Utensili dinamometrici

MW: Qual è stato l’impatto della normativa sugli utilizzatori finali?

M.F.: “La normativa ha portato dei vantaggi agli utilizzatori, aiutandoli a comprendere le diverse tipologie di prodotti presenti sul mercato. 

Gli utensili sono più conformi e quindi più precisi. Molti dei prodotti che vanno in taratura ogni anno non superano il test, specialmente le chiavi più scadenti. Questo aiuta l’utilizzatore a comprendere quando un prodotto è di qualità.”

MW: Cosa distingue Stahlwille dagli altri produttori di utensili dinamometrici?

M.F.: “Stahlwille produce utensili dinamometrici da diversi decenni ed è stata la prima azienda produttrice di utensili dinamometrici a partecipare alla stesura delle normative internazionali, diventando un membro accreditato dell’ente nazionale tedesco che si occupa delle misure degli utensili dinamometrici.

Stahlwille produce un ampio panorama di strumenti sia meccanici che elettronici che utilizzano soluzioni tecnologiche volte a garantire maggior precisione. Nel caso delle chiavi meccaniche, come ad esempio le MANOSKOP serie 730, 730N e 721, Stahlwille utilizza la barra di torsione, mentre per gli utensili dinamometrici elettronici, come ad esempio le MANOSKOP serie 730D o 714, ha realizzato un brevetto di chiavi dinamometriche meccatroniche, cioè chiavi che uniscono ai vantaggi delle chiavi elettroniche anche il vantaggio “tattile” dello scatto – fattore tipico delle chiavi meccaniche."

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