I bulloni ad alta resistenza vengono spesso selezionati perché il giunto deve sopportare un carico notevole. Ciò è comune nelle strutture in acciaio, nei macchinari pesanti, nell'energia eolica, nei sistemi automobilistici, nelle apparecchiature di sollevamento e negli assemblaggi legati alla pressione. Ma una maggiore resistenza comporta anche requisiti di controllo più severi.

Due questioni meritano particolare attenzione: la coppia di serraggio e il rischio di infragilimento da idrogeno. Non sono lo stesso problema, ma spesso si incontrano nella stessa applicazione. Un bullone può essere classificato correttamente, rivestito adeguatamente e comunque rompersi se il precarico, la placcatura, la durezza del materiale o il controllo post-trattamento non vengono gestiti correttamente.

Per l'approvvigionamento degli acquirenti elementi di fissaggio ad alta resistenza, questo argomento dovrebbe essere discusso prima della produzione, non dopo l'installazione.

Perché la coppia di serraggio è importante

La coppia di serraggio è la forza di rotazione applicata durante l'installazione. Il suo scopo è creare un precarico che blocchi insieme il giunto.

L'errore comune è presumere che coppia e precarico siano gli stessi. Non lo sono.

La coppia è solo l'input. Il precarico è il risultato. Il precarico finale dipende dall'attrito della filettatura, dall'attrito della superficie del cuscinetto, dalla lubrificazione, dal rivestimento, dalle condizioni della rondella, dalla tolleranza della filettatura e dalla precisione dell'utensile di installazione.

Variabili di coppia Gli acquirenti dovrebbero confermare

Un valore di coppia copiato da una tabella generica potrebbe non corrispondere all'assemblaggio reale. Ciò è particolarmente vero per i bulloni ad alta resistenza rivestiti, placcati o lubrificati.

Cosa significa infragilimento da idrogeno

L'infragilimento da idrogeno rappresenta un rischio di guasto nelle parti in acciaio ad alta resistenza. Gli atomi di idrogeno possono penetrare nell'acciaio durante la produzione o il trattamento superficiale. Sotto stress da trazione, il bullone può rompersi o rompersi improvvisamente, a volte ore o giorni dopo l'installazione.

Questo rischio è più grave nel caso di elementi di fissaggio ad alta durezza e resistenza, soprattutto quando sono coinvolti la galvanica, la pulizia con acido o il decapaggio.

Condizioni di rischio comuni

L’infragilimento da idrogeno è difficile da identificare mediante la sola ispezione visiva. Un fulmine può sembrare normale e tuttavia comportare rischi nascosti.

Come interagiscono il rischio di coppia e infragilimento

Il serraggio non crea di per sé infragilimento da idrogeno. Tuttavia, il serraggio applica uno stress di trazione. Se un bullone ad alta resistenza contiene già idrogeno assorbito, un precarico elevato può aumentare la possibilità di fessurazioni ritardate.

Ecco perché spesso il rischio viene scoperto dopo il montaggio. Il bullone supera il controllo dimensionale. Il rivestimento sembra accettabile. L'installazione è completata. Quindi il bullone si rompe più tardi sotto stress prolungato.

Esempio pratico

Un acquirente ordina bulloni di classe 12.9 con zincatura per un assemblaggio ad alto carico. Le parti sembrano pulite. Le dimensioni sono corrette. Il bullone è serrato ad un valore di coppia elevato. Diversi bulloni si guastano dopo l'installazione.

La causa principale potrebbe non essere un singolo problema. Potrebbe trattarsi di una combinazione di elevata durezza, processo di galvanizzazione, cottura insufficiente, precarico eccessivo o un'applicazione più adatta a un diverso sistema di rivestimento.

Per le applicazioni che richiedono protezione dalla corrosione, gli acquirenti dovrebbero confrontare elementi di fissaggio rivestiti e verificare se la finitura selezionata è adatta a bulloni ad alta resistenza.

Selezione della finitura superficiale per bulloni ad alta resistenza

Non tutti i rivestimenti sono adatti a tutti i bulloni ad alta resistenza. La protezione dalla corrosione deve essere bilanciata con il rischio meccanico.

Per alcuni progetti industriali o esterni, la scelta del rivestimento può essere più importante della scelta della qualità dei bulloni più alta possibile.

Controlli di installazione che riducono i rischi

Un buon processo di serraggio è controllato, registrato e ripetibile.

Principali pratiche di installazione

1. Utilizzare la coppia, il tensionamento o il metodo di serraggio specificati.
2. Verificare se il valore della coppia presuppone filettature asciutte o lubrificate.
3. Utilizzare strumenti dinamometrici calibrati.
4. Evitare filettature danneggiate o contaminate.
5. Utilizzare il grado corretto del dado e la durezza della rondella.
6. Seguire la sequenza di serraggio richiesta.
7. Non riutilizzare gli elementi di fissaggio ad alta resistenza a meno che il progetto non lo consenta.
8. Mantenere la tracciabilità dei lotti per tutti i giunti critici.

Per gli assemblaggi completi, gli acquirenti devono esaminare bulloni, dadi, rondelle e articoli correlati corrispondenti prodotti di fissaggio prima di confermare l'ordine.

Requisiti della richiesta di offerta per gli acquirenti

Una richiesta di offerta per bulloni ad alta resistenza dovrebbe includere qualcosa di più delle dimensioni e della quantità.

Gli acquirenti possono anche richiedere certificati di test dei materiali, rapporti sulla durezza, rapporti sull'ispezione del rivestimento e registri di cottura, ove applicabile.

Consiglio finale

I bulloni ad alta resistenza non devono essere acquistati come semplici componenti di base quando il giunto presenta un carico critico. Il controllo della coppia e il rischio di infragilimento da idrogeno devono essere considerati insieme al materiale, alla qualità, al trattamento termico, al rivestimento e al metodo di installazione.

L'approccio più sicuro è una specifica chiara prima della produzione. Confermare il grado del bullone, il metodo di rivestimento, le condizioni di serraggio, i requisiti del test e le parti di assemblaggio corrispondenti nella fase della richiesta di offerta.

Se l'applicazione richiede resistenza, rivestimento o dimensioni insolite, elementi di fissaggio personalizzati non standard può fornire un controllo migliore rispetto a forzare una parte standard in un giunto critico.