Che cos’è il grippaggio della filettatura
Il grippaggio è una forma di usura adesiva, spesso descritta come saldatura a freddo. Sotto pressione, due superfici in acciaio inossidabile possono lacerarsi, trasferire materiale e bloccarsi durante il serraggio.
Quando il fenomeno interessa la filettatura di una testa a snodo, il dado può bloccarsi prima di raggiungere la posizione corretta. Continuare a forzarlo può distruggere il filetto o rendere inutilizzabile il gruppo.
Poiché si manifesta improvvisamente durante il montaggio, il grippaggio viene spesso scambiato per un difetto della filettatura. In molti casi le quote sono corrette, ma l’abbinamento dei materiali, lo stato delle superfici, la velocità di serraggio o il metodo di lubrificazione generano calore e pressione sufficienti a saldare localmente le superfici inossidabili.
Perché le filettature inox sono vulnerabili
I gradi austenitici come 304 e 316 resistono alla corrosione, ma sono più teneri e maggiormente soggetti all’usura adesiva rispetto all’acciaio temprato per cuscinetti. Il rischio aumenta quando entrambe le filettature di accoppiamento sono dello stesso grado di acciaio inossidabile.
Montaggio a secco, serraggio ad alta velocità, filettature danneggiate e coppia eccessiva aumentano il calore e la lacerazione superficiale.
| Fattore di rischio | Perché è importante | Prevenzione |
|---|---|---|
| Filettature inox dello stesso grado | Superfici simili possono aderire sotto carico | Usare un antigrippante o rivedere l’abbinamento dei materiali |
| Serraggio a secco | Nessun film separa le asperità | Applicare un lubrificante o un antigrippante adeguato |
| Utensili ad alta velocità | Il calore aumenta rapidamente sui fianchi del filetto | Serrare lentamente ed evitare avvitatori a impulsi non convalidati |
| Filettature sporche o danneggiate | I rilievi locali si lacerano per primi | Ispezionare e pulire prima del montaggio |
| Coppia eccessiva | La pressione supera la capacità della superficie filettata | Controllare la coppia e fermarsi in caso di resistenza anomala |
Il rischio è comune nelle teste a snodo in acciaio inossidabile, nei controdadi, nelle forcelle e negli elementi filettati dei leveraggi, perché per resistere alla corrosione vengono spesso richiesti gruppi interamente inossidabili. Questa caratteristica è utile, ma il processo di montaggio deve comunque essere controllato.
Metodi di prevenzione
Il metodo più efficace consiste nel trattare l’assemblaggio delle filettature come un processo controllato. Utilizzare un lubrificante o un antigrippante adatto, verificare la pulizia, serrare lentamente e non forzare un filetto ruvido quando oppone resistenza.
Una differenza di durezza tra i componenti abbinati può ridurre il rischio di grippaggio, ma va bilanciata con i requisiti di resistenza alla corrosione.
- Non montare a secco filettature acciaio inossidabile su acciaio inossidabile.
- Utilizzare un antigrippante compatibile con l’ambiente operativo.
- Verificare i materiali di dado, filettatura esterna e rondella prima del montaggio.
- Evitare gli avvitatori a impulsi, salvo convalida del processo.
Lista di controllo per il montaggio
Prima di serrare le filettature di una testa a snodo in acciaio inossidabile:
- Verificare diametro, passo e verso delle filettature interna ed esterna.
- Rimuovere trucioli, polvere e residui di imballaggio da entrambe le filettature.
- Controllare l’assenza di bave o creste schiacciate sul primo filetto.
- Applicare un lubrificante o antigrippante compatibile sulla zona di avvitamento.
- Avvitare prima a mano; non superare un’eventuale resistenza con la chiave.
- Serrare lentamente e controllare la coppia.
- Fermarsi se la filettatura si scalda improvvisamente, stride o si blocca.
Nelle attrezzature marine, alimentari o chimiche è importante verificare la compatibilità del lubrificante. Un antigrippante generico non è adatto a ogni ambiente. Stabilire se il gruppo richiede un lubrificante per uso alimentare, resistenza ai lavaggi o una soluzione a film secco.
Quando rivedere il progetto del prodotto
Se il grippaggio si ripete su più gruppi, verificare l’abbinamento dei materiali, la classe della filettatura, la finitura superficiale, il valore della coppia e l’effettiva necessità di utilizzare lo stesso grado di acciaio inossidabile per ogni componente.
LINOX può esaminare disegni o campioni danneggiati e proporre modifiche pratiche ai materiali e al processo di montaggio.
Soluzioni progettuali per ridurre i grippaggi ricorrenti
La revisione del progetto può comprendere:
- modifica del materiale o della durezza del dado, mantenendo resistente alla corrosione la testa a snodo esposta;
- specifica di una finitura più liscia o di una classe di filettatura controllata;
- impiego di un diverso grado di acciaio inossidabile, se compatibile con corrosione e resistenza richieste;
- aggiunta di istruzioni di assemblaggio chiare sul disegno o sull’imballaggio;
- scelta di una serie diversa, se la testa a snodo viene forzata in un allineamento che non può compensare.
Se il componente lavora anche in acqua salata, consultare la guida 316 o 304 prima di cambiare materiale soltanto per risolvere il grippaggio. Un materiale facile da montare potrebbe non resistere all’esposizione ai cloruri.
Informazioni utili a LINOX per analizzare il grippaggio
Inviare serie della testa a snodo, misura e verso della filettatura, materiale del dado, lubrificante utilizzato, metodo di controllo della coppia e fotografie del filetto grippato. Se possibile, includere un componente non utilizzato dello stesso lotto e un gruppo danneggiato. Questi elementi aiutano a distinguere un difetto di produzione da un problema del processo di assemblaggio.
Per difetti correlati, consultare la guida sui danni superficiali nelle teste a snodo in acciaio inossidabile.
Sintomi osservabili durante il montaggio
Il grippaggio mostra spesso segnali premonitori prima del blocco completo. Dopo alcuni giri il dado può scorrere in modo irregolare, la forza di serraggio può aumentare improvvisamente oppure la filettatura può emettere uno stridio. Se l’operatore continua, i fianchi del filetto possono lacerarsi e bloccarsi; a quel punto, anche svitare il dado può danneggiare entrambi i componenti.
Interrompere il montaggio quando la resistenza cambia bruscamente. Rimuovere il componente, ispezionare la filettatura, pulire la zona di contatto e verificare che la lubrificazione sia stata applicata in modo uniforme. Nella produzione in serie, registrare se il problema si presenta nei primi giri, in prossimità della coppia finale o soltanto con un determinato dado o componente di accoppiamento. Il momento in cui compare aiuta a distinguere filetti iniziali danneggiati, lubrificazione insufficiente, classi di filettatura incompatibili e coppia eccessiva.
Coppia di serraggio e documentazione
Molti grippaggi si verificano perché la ferramenta in acciaio inossidabile viene serrata «a sensazione». Un valore di coppia controllato, una velocità di assemblaggio inferiore e un’istruzione scritta sul lubrificante rendono il processo ripetibile. Se la testa a snodo è destinata all’assemblaggio OEM, l’imballaggio o il disegno possono specificare che le filettature inox non devono essere montate a secco.
Per grandi volumi, convalidare prima della produzione il materiale del dado, il tipo di antigrippante e il metodo di serraggio. Non presumere che un’impostazione adatta all’acciaio al carbonio funzioni anche con l’acciaio inossidabile: il comportamento all’attrito è diverso e la stessa coppia può generare tensioni superficiali differenti.
Altri componenti filettati in acciaio inossidabile
Lo stesso problema può interessare controdadi, forcelle, attacchi a forcella, tenditori e componenti speciali per leveraggi in acciaio inossidabile. Quando un gruppo comprende più elementi filettati inossidabili, lo stesso controllo di processo va applicato all’intero leveraggio. Un solo controdado grippato può ritardare l’installazione anche se la testa a snodo è stata prodotta correttamente.
Se l’acciaio inossidabile è stato scelto per resistere alla corrosione, non risolvere il grippaggio sostituendo un componente con un materiale destinato a corrodersi in servizio. L’affidabilità del montaggio va bilanciata con i requisiti ambientali illustrati nella guida agli acciai inossidabili.