Fasteners, cosa sono e come si utilizzano
Quando si parla di fasteners si fa riferimento a elementi di fissaggio che vengono utilizzati per collegare tra loro due o più parti in modo non permanente o smontabile.
Nell’articolo troverete un approfondimento sulle caratteristiche dei fasteners e sulle principali tipologie in vendita sul mercato.
Questi elementi di fissaggio sono stati impiegati sin dall’antichità per carri, imbarcazioni o macchinari agricoli. I fasteners hanno visto nel periodo della rivoluzione industriale un interessante sviluppo dal punto di vista tecnico.
Grazie ai progressi della metallurgia e delle lavorazioni meccaniche, si è assistito a un importante miglioramento delle loro prestazioni, in modo da soddisfare sempre di più le richieste degli utilizzatori.
I fasteners spesso rivestono una funzione strutturale critica, questo vuol dire che sono usati per collegare e vincolare componenti sottoposti a carichi critici.
Ne costituiscono un esempio bracci e parti di mezzi di sollevamento, strutture adibite al passaggio di persone, componenti di sicurezza (paracaduti per ascensori).
Proprio per questo è di primaria importanza che, le caratteristiche di resistenza di un fastener, sappiano garantire la giusta sicurezza.
Come vengono realizzati gli elementi di fissaggio?
La scelta del materiale per la produzione dei fasteners è alla base del successo del prodotto, così come della sua efficienza in risposta alle necessità dell’utilizzatore.
I fasteners sono realizzati di solito in acciaio ma, per applicazioni particolari, possono essere prodotti utilizzando rame (dispositivi elettromeccanici), titanio (settore aerospaziale) o alluminio.
Il metodo principale per la loro produzione è lo stampaggio a freddo ma esistono alternative quali ad esempio la tornitura dal pieno, usata per piccole o piccolissime serie.
Una volta che il filo trafilato viene sottoposto a stampaggio, il procedimento continua con la fase di taglio che ne definisce la lunghezza e, a seguire, svariate fasi di stampaggio fino ad ottenere la geometria desiderata.
Alla lavorazione di base si aggiungono ulteriori lavorazioni, che sono specifiche a seconda della tipologia di fastener preso in esame. Ne sono un esempio i trattamenti termici, che vengono eseguiti per migliorare la durevolezza di viti, bulloni o altri elementi di fissaggio e i trattamenti superficiali a contrasto di possibili corrosioni.
I trattamenti termici
I trattamenti termici a cui vengono di solito sottoposti gli elementi di fissaggio sono:
- la tempra
- la tempra e il rinvenimento
- la tempra a induzione
- la carbonitrurazione
- la cementazione
Uno degli scopi principali dei trattamenti termici è quello di migliorare le prestazioni meccaniche del materiale utilizzato per la costruzione dei fasteners.
I trattamenti superficiali per ultimare la lavorazione
Tra i trattamenti superficiali più comuni per i fasteners troviamo:
- la zincatura elettrolitica bianca o gialla
- la zincatura a caldo (che offre miglior resistenza alla corrosione)
- la brunitura
- la teflonatura
- l’anodizzazione
- la fosfatazione
- l’applicazione di materiale autobloccante
Un particolare trattamento superficiale contro la corrosione è il Geomet.
Si tratta di un rivestimento protettivo ottenuto tramite l’utilizzo di una soluzione acquosa contenente zinco e alluminio.
Uno dei vantaggi di questa applicazione, rispetto alla zincatura a caldo, è che non causa infragilimento da idrogeno, una problematica di cui bisogna tenere conto soprattutto quando riguarda la bulloneria appartenente alle classi di resistenza più elevate (a partire dalla 8.8).
I fasteners trattati con Geomet sono riconoscibili dalla caratteristica colorazione argento opaco.
Le tipologie di fasteners e i campi di utilizzo
Il termine fasteners comprende un’ampia varietà di prodotti, tra cui:
- Viti
- Rosette (o rondelle)
- Rosette elastiche
- Dadi
- Dadi autobloccanti
- Viti autofilettanti
- Viti autoperforanti
- Barre filettate
- Copiglie
- Cavalletti
- Prigionieri
- Spine
- Golfari
- Tiranti
Questi elementi di fissaggio possono essere usati in tantissimi ambiti che vanno dalla meccanica di precisione, automotive, mezzi agricoli, velivoli, infrastrutture alle costruzioni edili.
Ad esempio, nei soli Stati Uniti, più di duecento miliardi di fasteners sono utilizzati ogni anno.
Risulta di conseguenza evidente come i fasteners debbano rispondere a determinate caratteristiche tecniche.
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