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Come realizzare sequenze di serraggio complesse con un cacciavite intelligente?

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Sequenze di avvitamento, cacciavite intelligente, cacciavite elettrico con controllo della coppia di serraggio

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Nei settori critici per la sicurezza, come quello aerospaziale e automobilistico, la qualità di una singola vite non è semplicemente una questione di "coppia di serraggio". Per aumentare la qualità del bloccaggio finale, di solito sono necessarie strategie di serraggio in più fasi, ma questo pone requisiti elevati all'avvitatore intelligente: deve fornire un controllo di alta precisione e consentire l'impostazione indipendente dei parametri di ogni fase.
Prendendo come esempio la strategia "stringere-allentare, ripetere tre volte", analizziamo lo scopo nascosto di ogni singolo passaggio.

1° ciclo: 50 % di coppia target + allentamento immediato
Eliminazione del gioco iniziale e rilascio delle sollecitazioni dell'assemblaggio

La vite viene serrata al 50 % della coppia di serraggio finale in modo che le filettature si innestino leggermente e le facce del giunto si tocchino, quindi viene completamente allentata fino a raggiungere uno stato di assenza di stress.

Scopo: rimuovere gli "ostacoli invisibili" all'inizio del montaggio. Le superfici di innesto possono presentare bave di lavorazione o pellicole di ossido e possono esistere spazi vuoti microscopici tra le parti bloccate. Ciò causa un "falso alloggiamento": la vite sembra serrata, ma rimangono piccoli spazi o picchi di carico locali.

il 50 % di coppia porta tutte le parti a un leggero contatto; l'allentamento consente alla vite e alle parti di arretrare naturalmente, rilasciando lo stress elastico istantaneo creato dal primo contatto.
2° ciclo: 70 % di coppia target + allentamento
Calibrare il percorso di carico e uniformare la distribuzione del carico

Serrare nuovamente al 70% della coppia target. Ora tutti i fianchi della filettatura sono impegnati, il gioco del giunto è stato completamente eliminato e le superfici sono saldamente inserite; quindi allentare ancora una volta fino a quando la vite non è libera da tensioni.

Dopo il primo ciclo gli ostacoli sono scomparsi, ma può ancora esistere un "sovraccarico locale", soprattutto quando gli angoli di attacco della vite e del dado differiscono leggermente, in modo che solo una o poche filettature sopportino la maggior parte del carico.

la coppia del 70% costringe tutti i fianchi a sedersi progressivamente, cambiando il carico da una concentrazione locale a una distribuzione su tutto il filetto.

L'allentamento libera le tensioni residue torsionali create durante l'innesto; se lasciate, queste tensioni contrasterebbero in seguito la coppia applicata.

3° ciclo: coppia finale secondo le specifiche
Stabilizzare il giunto e garantire l'affidabilità a lungo termine

La vite viene serrata lentamente fino alla coppia finale specificata, mantenendo uniforme l'aumento della coppia. Quando il valore è raggiunto, l'utensile si arresta; non vengono effettuati ulteriori allentamenti.

Dopo i primi due cicli, le filettature sono completamente e uniformemente innestate, non rimangono spazi vuoti o tensioni residue. L'applicazione della coppia finale produce ora un precarico assiale stabile e la coppia residua soddisfa pienamente i requisiti di processo.

La maggior parte delle sollecitazioni elastiche e di assemblaggio sono state rilasciate nelle prime due fasi di allentamento, impedendo il decadimento della coppia causato dal lento rilassamento delle sollecitazioni in servizio, ad esempio le vibrazioni dei veicoli o le vibrazioni ad alta temperatura all'interno di un motore aeronautico, che possono causare deformazioni secondarie e allentamenti se le sollecitazioni non vengono rilasciate.

Una vite serrata con questa sequenza ha un contatto stabile con la filettatura e un carico uniforme; anche in condizioni di servizio complesse mantiene il suo carico di serraggio e soddisfa la richiesta fondamentale di "affidabilità a lungo termine".

La sequenza è estremamente impegnativa per l'avvitatore intelligente:

Deve supportare routine multi-fase completamente programmabili

Deve consentire un'impostazione accurata della coppia, della velocità e del tempo di pausa (pausa dopo l'allentamento per dissipare le sollecitazioni) per ogni fase

Deve fornire un feedback di coppia per monitorare la coppia effettiva in tempo reale e garantire che ogni fase venga eseguita esattamente come specificato.