Un’alternativa alla saldatura
La realizzazione di filettature resistenti è alla base del corretto e sicuro assemblaggio delle parti. Sulla lamiera, la filettatura si crea fissando direttamente a contatto con il metallo appositi perni filettati o boccole che garantiscono filettature precise, maschio o femmina. La saldatura è la tecnologia più usata e, forse, più conosciuta dai progettisti. L’inserimento “a freddo” di un inserto filettato rappresenta una valida alternativa che, in alcune situazioni, per le sue caratteristiche è più indicata della saldatura stessa.
SALDATURA DI PERNI SU LAMIERA
Tra le tecniche di saldatura dei perni vi sono la saldatura a scarica di condensatore e quella ad arco a ciclo corto. Vi è poi la saldatura ad arco con ferrula ceramica, impiegata nel settore della carpenteria pesante, che in questa sede mi limito a citare. Tramite la saldatura si fissa sulla lamiera un perno filettato in modo definitivo e rapido su un’ampia gamma di metalli, dal ferro ramato, all’acciaio inox, alle lamiere zincate. Per le sue caratteristiche (tempi inferiori a 100 ms, limitata profondità di penetrazione), la saldatura ad arco a ciclo corto è indicata per le lamiere molto sottili perché caratterizzata da cordone stretto e modesto apporto di calore. Assicura inoltre una maggiore tenuta rispetto alla saldatura a scarica e trova impiego nell’Automotive, in particolare per il fissaggio dei perni sulla scocca delle auto.
LA TECNOLOGIA “A FREDDO”
Una valida alternativa alla saldatura, dal punto di vista delle prestazioni e dei costi, è l’installazione a freddo di un inserto metallico dotato di filettature meccanicamente molto resistenti. L’operazione si esegue con una apposita pressa e può essere svolta su tutti i tipi di lamiere metalliche a partire da 0,5 mm di spessore. Poiché il processo non intacca i trattamenti protettivi superficiali della lamiera o eventuali verniciature, la tecnologia a freddo è indicata all’uso con acciaio, inox o lamiere zincate e verniciate. La resistenza della filettatura è correlata al tipo di fastener installato e non dipende dalle caratteristiche della lamiera; si creano così filettature prigioniere ad elevate prestazioni al pari della creazione di filettature femmine. Nel caso della saldatura è sufficiente disporre di un solo lato libero sul quale fissare il perno; tuttavia vi sono situazioni in cui saldare è più difficile come, ad esempio, nel caso degli scatolati. L’uso del fastener supera il problema poiché consente di creare filettature “alla cieca” anche su lamiere scatolate accessibili da un unico lato. In più, con il metodo a freddo, bordi tranciati o pieghe sulla lamiera non rappresentano un problema, poiché l’inserto può essere installato anche a pochi decimi di mm da questi. Il progettista è quindi molto più libero nella creazione del progetto e può ottimizzare il dimensionamento del particolare in lamiera adottando soluzioni progettuali in precedenza precluse da ingombri o vincolate da distanze di sicurezza.
ASSICURARE ESTETICA E TENUTA DEI FISSAGGI
Nell’analisi per scegliere tra le diverse tecnologie di giunzione quella più adatta, l’estetica è tra i fattori che si cerca sempre di preservare; qualsiasi sia il metodo, è importante che la parte opposta al lato di installazione di un perno sia priva di deformazioni. Nel caso della saldatura, poiché la posa non richiede un foro preliminare, i perni assicurano la tenuta stagna della lamiera su cui sono fissati; lo stesso risultato si ottiene inserendo fasteners “a freddo”, anche in presenza di fluidi in pressione. Infine, è da sottolineare che la gestione di un sistema di montaggio per la saldatura a freddo è tecnicamente più semplice e meno onerosa in termini economici per il minore consumo energetico richiesto dal processo e rispettosa degli aspetti ecologici, evitando l’emissione di gas nocivi e calore nell’ambiente di lavoro.