Cosa sono i bulloni allentati e come prevenirli

I bulloni, spesso trascurati a causa delle loro piccole dimensioni, svolgono un ruolo cruciale in molteplici settori. Essendo una delle parti più ampiamente utilizzate nelle attrezzature odierne, servono a collegare in modo sicuro diversi oggetti, garantendo resistenza e stabilità in varie applicazioni. Tuttavia, quando i bulloni si allentano, possono portare a una serie di problemi che possono influenzare la sicurezza e l'efficienza dell'intero sistema. In questo articolo, ci concentreremo sui motivi per cui si allentano e su come prevenirli efficacemente per garantire il funzionamento stabile dei tuoi macchinari.

Cosa sono i bulloni allentati?

I bulloni sono elementi di fissaggio meccanici progettati per unire due o più componenti insieme serrandoli con un precarico. Questo livello di tensione (precarico) crea attrito tra le superfici di accoppiamento, il che impedisce la separazione e distribuisce i carichi in modo uniforme. 

Mentre bulloni allentati si riferisce a una condizione in cui un bullone ha perso la sua tenuta. Quando ciò accade, può rappresentare un rischio significativo per la sicurezza.

Perché è così importante allentare i bulloni?

I problemi di allentamento dei bulloni non possono essere ignorati. Quando si verificano, possono portare a una serie di gravi conseguenze, tra cui ridotta integrità strutturale, vibrazioni anomale, potenziali rischi per la sicurezza, bassa efficienza e prestazioni e costi di riparazione elevati.

Nel campo industriale, i bulloni allentati possono influire sulle prestazioni delle apparecchiature e sul loro normale funzionamento. Possono anche causare lo spostamento di parti delle apparecchiature, con conseguenti incidenti di produzione e quindi mettere a repentaglio la vita delle persone.

Nell'industria aerospaziale, potrebbe influenzare il sistema di controllo del veicolo spaziale, rendendo difficile rilevare con precisione l'orbita. Ciò potrebbe causare la deviazione del veicolo spaziale dall'orbita prevista, aumentando il rischio di collisione con altri corpi celesti o detriti spaziali.

Nel trasporto, i bulloni allentati sui binari ferroviari possono causare deragliamenti. Nelle attrezzature minerarie, possono causare guasti ai macchinari e potenziali lesioni agli operatori. 

La serie di conseguenze negative va oltre la tua immaginazione. Quindi, è importante prestare attenzione ai problemi di allentamento dei bulloni per garantire il normale funzionamento di vari sistemi e strutture. Ispezioni regolari e misure preventive tempestive possono aiutare a evitare i rischi.

Le 5 principali cause di bulloni allentati

1. Installazione non corretta

Si riferisce alla mancata applicazione della coppia corretta durante l'installazione dei bulloni. Un serraggio eccessivo può causare un allungamento eccessivo del bullone o persino la sua rottura, mentre un serraggio insufficiente fa sì che il giunto non abbia una forza di serraggio sufficiente a tenere insieme il giunto. 

2. Usura e deterioramento dei materiali

A causa dell'uso prolungato dell'attrezzatura, il giunto imbullonato e i materiali di fissaggio possono subire deterioramento, usura o corrosione, il che riduce gradualmente l'attrito tra il bullone e il materiale che sta fissando. Senza un attrito adeguato, il bullone è più incline all'auto-allentamento.

3. Vibrazione

Le vibrazioni possono allentare i giunti imbullonati. Quando sono esposti a carichi dinamici e vibrazioni, le filettature di questi e del dado lavoreranno l'una contro l'altra, portando a una riduzione dell'attrito che li tiene insieme. Le vibrazioni e gli urti possono anche causare una leggera rotazione spontanea del bullone, il che è chiamato allentamento spontaneo. 

4. Difetti di fabbricazione

I difetti nel processo di fabbricazione possono influire sulle prestazioni dei bulloni. Questi difetti possono includere filettature lavorate in modo improprio, scarsa qualità del materiale o dimensioni non coerenti. Questi difetti possono rendere difficile ottenere una tenuta sicura e aumentare la probabilità che il bullone si allenti nel tempo.

5. Espansione termica

Un altro fattore da considerare è la dilatazione termica differenziale. Mantieni lo stesso materiale del bullone e del giunto. Se i coefficienti di questi due sono incoerenti, le variazioni di temperatura possono portare a un movimento relativo tra di essi, che può successivamente causare la perdita del giunto.

5 segnali di bulloni allentati

Abbiamo riconosciuto la gravità e cosa li innesca, quindi come puoi sapere se i tuoi bulloni funzionano correttamente o se mostrano già segni di allentamento? Ecco 5 segnali che ti aiutano a indicare:

1. Lacune:L'ispezione visiva è il modo più diretto per determinare il problema. Se ci sono evidenti spazi vuoti tra la testa del bullone o il dado e le parti collegate, o se ci sono segni di allentamento nella parte serrata, questi potrebbero causare l'allentamento del giunto bullonato.
2. Suoni anomali: Se un bullone inizia ad allentarsi, potrebbe produrre alcuni rumori durante il funzionamento dell'attrezzatura. Questi suoni possono essere continui o intermittenti.
3. Precarico ridotto: Il precarico si riferisce alla forza applicata quando un bullone viene serrato. Se il bullone si allenta, il suo precarico diminuirà, rendendo l'attrezzatura meno stabile o, peggio ancora, non funzionando.
4. Vibrazioni aumentate: Quando un bullone si allenta, le vibrazioni dell'attrezzatura possono aumentare. Questo perché l'allentamento del bullone può portare a maggiori spazi tra le parti collegate, aumentando così l'ampiezza delle vibrazioni.
5. Rilassamento dallo stress: In caso di carichi a lungo termine, lo stress all'interno del materiale del bullone può gradualmente diminuire, con conseguente riduzione della pretensione del bullone. Se non risolto immediatamente, può portare all'allentamento dei bulloni.

Riconoscere questi segnali è fondamentale, poiché l'allentamento dei bulloni può portare a una tragedia catastrofica. È importante individuare tempestivamente qualsiasi allentamento per prevenire potenziali pericoli e danni.

Come evitare che i bulloni si allentino?

Dopo aver analizzato le cause e i segnali di bulloni allentati, introdurremo alcuni metodi per aiutare a prevenire questo problema. Assicuratevi che i bulloni siano installati utilizzando gli strumenti e le tecniche corretti. Questi metodi possono essere suddivisi in metodi di bloccaggio a frizione, bloccaggio meccanico e bloccaggio permanente. 

Bloccaggio a frizione

• Rondelle elastiche: sono progettate per produrre un effetto molla che aiuta a mantenere la tensione sulla vite, impedendone così l'allentamento. Tuttavia, per bulloni ad alta resistenza e materiali duri, non possono funzionare in modo efficace.
• Dadi autobloccanti: questo tipo di dadi funziona deformando la propria base elastica quando vengono attorcigliati su un bullone, applicando una forza contraria per evitare vibrazioni.
• Dadi doppi: l'utilizzo di due dadi serrati l'uno contro l'altro può fornire ulteriore attrito per evitare l'allentamento.

Il bloccaggio a frizione tende ad allentarsi facilmente quando la vite è soggetta a forti urti, rendendo necessario l'uso di un pennarello per l'identificazione e un'attenzione particolare per garantire che non manchino parti correlate. 

Bloccaggio meccanico

• Coppiglie: di solito vengono utilizzate con dadi scanalati. Sono combinate per bloccare due parti insieme passando attraverso i fori in entrambe le parti e piegando le estremità per impedirne la rimozione.
• Dadi scanalati: questi dadi presentano una fessura che viene utilizzata per garantire l'inserimento del dispositivo di bloccaggio e impedirne la rotazione.
• Rondelle elastiche: queste rondelle presentano denti o dentellature che si incastrano nella superficie di accoppiamento per impedirne la separazione.
• Fili di bloccaggio: i fili vengono infilati nei fori delle teste dei bulloni e dei dadi per fissarli insieme.

Il bloccaggio meccanico è relativamente affidabile e adatto a connessioni critiche, ma richiede anche che i componenti correlati rimangano intatti e non danneggiati. 

Bloccaggio permanente

• Saldatura: applicando corrente elettrica per creare una saldatura, questo processo fonde una piccola area del bullone e del dado, facendoli fondere insieme e formando una connessione solida.
• Rivettatura: un rivetto viene inserito attraverso un foro preforato nel bullone e nel dado, quindi l'estremità del rivetto viene deformata o appiattita per fissare insieme il bullone e il dado. 
• Punzonatura: le fossette sulla superficie dei bulloni e dei dadi create dalla punzonatura aggiungono attrito e resistenza, impedendone la rotazione.
• Incollaggio: gli adesivi possono essere applicati alle superfici del bullone e del dado. L'adesivo crea una forza forte e coesiva tra il bullone e il dado, impedendone la separazione.

Il bloccaggio permanente garantisce una connessione salda tra bulloni e dadi, ma compromette gli elementi di fissaggio filettati durante lo smontaggio, rendendoli non riutilizzabili.

Ogni metodo di bloccaggio ha i suoi pro e contro. La scelta del metodo dipende dall'applicazione.

Conclusione

L'impatto di dadi e bulloni che si allentano può essere significativo. Comprendendo le cause profonde e applicando un approccio proattivo, puoi mitigare efficacemente i rischi.