Uno studio di coppia “torque to failure”, come visto in precedenza, fornisce informazioni preziose su un giunto filettato. Si dovrebbe eseguire ogniqualvolta si debbano determinare le specifiche di coppia per una nuova applicazione o si abbiano da risolvere problemi di guasti nei giunti.
Più in generale, nell’assemblaggio è sempre molto utile avere a disposizione i dati e la documentazione dello studio di coppia.
Fortunatamente, il nostro avvitatore intelligente di classe A K-DUCER rende l'esecuzione di uno studio di coppia di serraggio e l'analisi dei risultati rapida e semplice.
Vediamo come fare:
Questo è un test distruttivo, quindi è bene avere a disposizione diverse parti e viti (idealmente 10 o più) per ottenere una significatività statistica nei risultati. Tuttavia, anche con un singolo test potrai estrarre molti dati utili.
Come abbiamo già illustrato in articoli precedenti, ogni elemento di fissaggio si allunga leggermente quando viene serrato. Se il carico viene rimosso mentre è ancora nel suo range elastico, tornerà alla sua forma originale. Tuttavia, se viene serrato oltre questo punto—entrando nel range plastico—non tornerà alla sua forma originale e rimarrà permanentemente allungato. Qualsiasi ulteriore serraggio oltre questo punto causerà ad un certo punto la rottura dell’elemento filettato.
In questo tipo di test, l'idea è di serrare la vite oltre il punto in cui la vite (o la parte) si rompe o si spana (anche se l’avvitatore KDS a disposizione non raggiungesse coppie abbastanza alte da causare il cedimento delle viti o delle parti, si raccoglierebbero comunque dati utili da questo studio).
Per fare questo, nella centralina del K-DUCER impostiamo un programma con una velocità appropriata (nel dubbio, 300 RPM), controllo angolare con monitoraggio della coppia, e un valore di coppia massimo pari alla coppia massima dell’avvitatore.
Nota bene:
se la coppia massima è superiore a 3 Nm (25 inch-lbs), è importante adoperare un braccio di reazione alla coppia, soprattutto se in assenza di un modello di avvitatore angolare.
Il target di angolo deve essere di alcune rivoluzioni in più rispetto al numero di filetti della vite. Nel dubbio, si può utilizzare questa formula:
Target di angolo (in gradi) = TPI x L x 360 x 1.5
Dove:
- TPI è il numero di filetti per pollice della vite
- L è la lunghezza della vite in pollici
- 360 è la conversione da filetti a gradi
- 1.5 è un fattore di sicurezza per garantire che la vite venga serrata oltre il punto di spanatura o rottura
Per assicurarsi di non perdere i dati nel caso in cui venga rilasciata accidentalmente la leva durante il serraggio, è importante anche attivare l'errore di leva dal menu Programmi => Altro.
Ad esempio, per un elemento di fissaggio con 20 filetti per pollice, lungo 0,67", imposteremo un target di angolo di:
(0,67) x 20 x 360 x 1.5 = 7200°
Nel menu PR Coppia & Angolo sul controller K-DUCER, la configurazione apparirà così:
Dopo aver configurato i parametri di Coppia & Angolo, colleghiamo il KDU-1A a un PC utilizzando il nostro software gratuito K-Graph.
In alternativa, possiamo inserire una chiavetta USB nel controller KDU-1A per salvare automaticamente i dati del test, che potremo poi caricare su K-Graph o su un programma di fogli di calcolo per l'analisi.
Eseguiamo quindi il primo test, assicurandoci di serrare fino a vedere il messaggio “Vite OK” sulla schermata principale dell’unità di controllo.
Nel seguente esempio, una vite autofilettante è stata serrata su plastica e portata oltre il punto in cui i filetti si sono spanati.
Grafico Coppia vs Angolo come appare sul controller K-DUCER:
Grafico Coppia vs Angolo come appare sul software gratuito K-Graph per PC:
È immediatamente possibile identificare le seguenti caratteristiche:
- Coppia al punto appoggio: circa 0,30 Nm
- Punto di appoggio: circa 2000 gradi
- Coppia di spanatura/rottura: circa 2,20 Nm
Per ottenere una significatività statistica nei nostri dati, dovremmo ripetere questo studio molte volte, con nuove viti e nuove parti, per ottenere medie, minimi e massimi di tutti i punti di interesse.
Ed è tutto qui!
Con questi dati, ora conosciamo i punti di rottura del giunto e, in assenza di altre specifiche da parte degli ingegneri di progetto, possiamo seguire alcune regole generali per stabilire la coppia target, i limiti angolari e le impostazioni di monitoraggio e compensazione della coppia prevalente.