Migliori pratiche di serraggio dei bulloni: coppia, angolo e allungamento

Sommario

1.0Terminologia e definizioni
2.0Preparativi generali
3.0Procedure operative standardizzate per metodo (formato tabellare)
4.0Tabelle di riferimento per i parametri chiave
5.0Moduli di ispezione e registrazione della qualità
- 5.1Modulo di registrazione dell'ispezione di qualità del serraggio dei dispositivi di fissaggio
- 5.2Modulo di registrazione della calibrazione dell'apparecchiatura
6.0Linee guida per la sicurezza e la manutenzione

Questo documento si applica alle operazioni di serraggio in diversi settori, tra cui la produzione meccanica, l'ingegneria edile e l'assemblaggio di attrezzature. Descrive cinque metodi di serraggio principali: metodo con chiave dinamometrica, metodo a dado rotante, metodo con tenditore idraulico, metodo con rondella con indicatore di tensione diretto (DTI) e metodo di allungamento del bullone.

Concepito sia come guida pratica che come riferimento tecnico, questo documento costituisce una risorsa fondamentale per le operazioni in loco, la formazione del personale e la gestione del controllo qualità. Garantisce che ogni processo di serraggio soddisfi standard costanti di precisione, sicurezza e affidabilità, supportando prestazioni ottimali e integrità a lungo termine in tutte le applicazioni di fissaggio.

1.0Terminologia e definizioni

Carico di prova: Il carico di trazione massimo che un elemento di fissaggio può sopportare senza subire deformazioni permanenti.
Carico di serraggio: Forza di compressione esercitata sul giunto dopo il serraggio; deve essere regolata in base al tipo specifico di collegamento.
Fattore di dado (valore K): Un coefficiente empirico che tiene conto dell'attrito della filettatura e della superficie del cuscinetto; un parametro critico nei calcoli della coppia.
Perdita di recupero elastico: Nelle operazioni di tensionamento idraulico, si riferisce al rapporto tra la forza di trazione finale sul dado e il carico iniziale applicato. È necessario considerare in anticipo una tolleranza di compensazione.
Precarico: Lo stress di trazione interno generato all'interno di un bullone dopo il serraggio; è un indicatore chiave per il mantenimento della stabilità del giunto.
Sottoporre a tensione: Grado di deformazione a cui è soggetto un elemento di fissaggio sotto sforzo di trazione, direttamente proporzionale allo sforzo applicato (entro il limite elastico).

2.0Preparativi generali

2.1Requisiti di qualificazione e formazione del personale

Tipo di operazione	Requisiti di qualificazione	Argomenti chiave della formazione
Operazioni standard	Formazione di base completata; familiarità con le procedure standard e i protocolli di sicurezza	Principi dei metodi di serraggio, funzionamento di base degli utensili, criteri di valutazione della qualità
Operazioni critiche	Personale certificato con capacità di regolazione dei parametri e risoluzione dei problemi	Calcolo della coppia/carico, calibrazione delle apparecchiature, gestione di condizioni speciali, procedure di emergenza

gli operatori che indossano occhiali protettivi svolgono una formazione pratica sul serraggio dei dispositivi di fissaggio con chiavi dinamometriche1

2.2Ispezione di attrezzature e utensili

Tipo di apparecchiatura	Articoli di ispezione	Requisiti standard	Intervallo di calibrazione/manutenzione
Strumenti di serraggio (ad esempio, chiave dinamometrica, tenditore idraulico)	Aspetto, precisione, condizioni operative	Nessun danno o corrosione; deviazione ≤ ±2%; nessun rumore anomalo durante il funzionamento	Ogni 6 mesi
Strumenti di misura (ad esempio, spessimetro, comparatore a quadrante)	Pulizia, precisione	Nessun olio o detriti; la precisione soddisfa gli standard operativi (spessimetro ≥0,01 mm, indicatore a quadrante ≥0,001 mm)	Calibrare ogni 3 mesi
Materiali ausiliari (ad esempio, lubrificanti, dispositivi di sicurezza)	Compatibilità del modello, stato di scadenza	Lubrificanti adatti alle condizioni e entro la data di scadenza; dispositivi di protezione intatti e conformi alle norme di sicurezza	Ispezionare prima di ogni utilizzo

technicians test the accuracy of torque wrenches with torque calibrators to ensure an error of %e2%89%a4%c2%b121

2.3Preparazione ambientale e dei materiali

Categoria	Requisiti specifici
Condizioni ambientali	Pulito e privo di polvere o olio; umidità ≤60%; temperatura 5°C–35°C. Per operazioni all'aperto, applicare protezione da pioggia e vento. In condizioni di basse temperature, preriscaldare i lubrificanti.
Ispezione dei materiali	Assicurarsi che gli elementi di fissaggio corrispondano alle specifiche di progetto in termini di dimensioni e materiale; che non vi siano danni alla filettatura o corrosione. Le superfici di accoppiamento devono essere pulite e piane.
Pretrattamento	Pulire le filettature e le superfici di contatto, rimuovere olio e ruggine; applicare il lubrificante in modo uniforme senza eccessi. Per applicazioni personalizzate o di alta precisione, utilizzare un macchina rullatrice per filettature per migliorare la qualità della filettatura prima del pretrattamento, riducendo le variazioni di attrito durante il successivo serraggio.

gli operai puliscono le filettature dei bulloni con spazzole per rimuovere olio e ruggine e applicano il lubrificante in modo uniforme1

3.0Procedure operative standardizzate per metodo (formato tabellare)

3.1Metodo della chiave dinamometrica

Fase del processo	Fase operativa	Requisiti operativi	Strumenti e attrezzature	Parametri chiave	Problemi comuni e soluzioni
Calcolo preliminare	Determinare il carico di prova	Utilizzare il valore specificato; se non indicato, calcolare come 92% di limite di snervamento	Calcolatrice, scheda tecnica del materiale	–	Limite di snervamento sconosciuto: richiedere un rapporto di prova all'ufficio tecnico
	Imposta il carico di serraggio	Per giunti riutilizzabili: Carico di prova × 75%; per giunti permanenti: Carico di prova × 90%	Calcolatrice	Deviazione del carico di serraggio ≤ ±3%	Condizioni speciali: adattare in base alle istruzioni tecniche
	Selezionare e calibrare il valore K	Scegli in base allo standard; esegui la calibrazione di laboratorio per i casi ad alta precisione	Calibratore di coppia	Vedere la Tabella 1 “Fattore K di riferimento”	Deviazione trovata: ripetere il test del coefficiente di attrito
	Calcola la coppia target	Applicare la formula T = KDP (T = coppia, D = diametro nominale, P = carico di serraggio)	Calcolatrice	Precisione della coppia fino a due decimali	Errore di calcolo: ricontrollare i risultati da parte di due operatori
Operazione in loco	Pulizia e lubrificazione	Filettature e superfici di contatto pulite, lubrificate uniformemente	Pennello, panno, lubrificante	–	Lubrificante in eccesso: rimuovere l'eccesso per mantenere la precisione dell'attrito
	Precarico manuale	Stringere manualmente la chiusura fino a quando non è ben stretta, senza vincolare	Guanti	–	Fili di legatura: ispezionare per danni e sostituire il dispositivo di fissaggio
	Chiave dinamometrica	Regolare la coppia target, assicurarsi che la calibrazione sia valida	Chiave dinamometrica calibrata	Deviazione di coppia ≤ ±2%	Guasto all'utensile: sostituirlo e inviarlo in riparazione
	Serraggio finale	Mantenere la chiave perpendicolare all'asse del bullone; applicare una forza costante e uniforme	Chiave dinamometrica	Velocità di rotazione ≤ 5 giri/min	Coppia fuori specifica: ricontrollare l'attrito o le condizioni della filettatura
	Verifica	Ricontrollare dopo 5 minuti utilizzando la stessa chiave calibrata	Chiave dinamometrica	Deviazione del nuovo test ≤ ±5%	Deviazione troppo elevata: riserrare e documentare la causa

3.2Metodo del giro di dado

Fase del processo	Fase operativa	Requisiti operativi	Strumenti e attrezzature	Parametri chiave	Problemi comuni e soluzioni
Preparazione	Verificare il passo della filettatura	Determinare il passo della filettatura e calcolare l'angolo di rotazione (360° = allungamento di un passo della filettatura)	Calibro per filettatura, calcolatrice	Tolleranza del passo ≤ ±0,01 mm	Passo sconosciuto: controllare la scheda tecnica del dispositivo di fissaggio
	Controllare la vestibilità del giunto	Assicurarsi che le superfici di accoppiamento siano pulite e correttamente posizionate	Spessimetro	Spazio iniziale ≤ 0,02 mm	Spazio troppo grande: pulire o riposizionare i componenti del giunto
Operazione in loco	Precarico manuale	Per la produzione in serie di componenti strutturali: utilizzare un macchina per l'inserimento di elementi di fissaggio per ottenere un preposizionamento uniforme di bulloni/dadi, garantendo un'eliminazione uniforme degli spazi vuoti. Per piccoli lotti: serrare a mano fino a quando le superfici non sono aderenti.	Guanti	–	Vestibilità ampia: continuare a stringere fino a quando non c'è più gioco
	Segna la linea di riferimento	Segnare la linea di allineamento sul dado e sul bullone	Marcatore	Segni chiari e visibili	Segno debole: nota per garantire la precisione dell'angolo
	Rotazione controllata	Ruotare lentamente il dado fino all'angolo specificato con forza uniforme	Chiave inglese con indicazione dell'angolo	Deviazione angolare ≤ ±2°	Tornitura dura: ispezionare il filo per verificare che non sia inceppato
	Verifica di adattamento	Ricontrollare le marcature e lo spazio tra i giunti	Spessimetro	Nessuno spazio visibile	Spazio residuo: stringere ulteriormente e registrare l'angolo extra

3.3Metodo del tenditore idraulico

Fase del processo	Fase operativa	Requisiti operativi	Strumenti e attrezzature	Parametri chiave	Problemi comuni e soluzioni
Calcolo preliminare	Imposta il carico target	Determinare il carico di serraggio per ogni progetto di giunzione; consentire il recupero elastico	Calcolatrice	Carico iniziale = Obiettivo × 1,25–1,30	Carico incerto: utilizzare 80% di carico di prova come riferimento
	Ispezionare l'attrezzatura	Assicurarsi che gli inserti, le guarnizioni e il display della pressione siano in buone condizioni	Tenditore idraulico, pompa	Deviazione della pressione ≤ ±1%	Guarnizione danneggiata: sostituire e ripetere il test
Operazione in loco	Fili puliti	Rimuovere ruggine e detriti dalle filettature esposte	Pennello, panno	–	Corrosione grave: pulire o sostituire il bullone
	Installare il tenditore	Profondità di inserimento ≥1,5× spessore del dado; base a filo e livellata	Tenditore idraulico, chiave inglese	–	Base disallineata: utilizzare spessori per correggere la verticalità
	Applicare pressione	Aumentare gradualmente la pressione fino al raggiungimento dell'obiettivo iniziale; mantenere la posizione per 3-5 minuti	Pompa, manometro	Aumento della pressione ≤ 0,5 MPa/s	Caduta di pressione: controllare le perdite prima di riprovare
	Stringere il dado	Mentre è sotto pressione, stringere il dado fino a quando non è in posizione	Chiave	Dado sicuro, senza offset	Marmellate di noci: utilizzare un'alternativa a filettatura grossa
	Rilascio e verifica della pressione	Rilasciare gradualmente la pressione; rimuovere il tenditore e ricontrollare la coppia	Chiave dinamometrica	Deviazione di coppia ≤ ±5%	Precarico basso: ripetere con una pressione iniziale più elevata

3.4Metodo di lavaggio DTI

Fase del processo	Fase operativa	Requisiti operativi	Strumenti e attrezzature	Parametri chiave	Problemi comuni e soluzioni
Preparazione	Specifiche della rondella di corrispondenza	Selezionare la rondella corrispondente alla dimensione del bullone; assicurarsi che le sporgenze siano intatte	Calibro, lente d'ingrandimento	Deviazione dimensionale ≤ ±0,1 mm	Sporgenze deformate: sostituire la rondella
	Definisci intervallo di gap	Confermare la distanza accettabile in base al precarico target	Scheda tecnica, calcolatrice	Come specificato dal produttore della lavatrice	Intervallo sconosciuto: fare riferimento ai dati storici
Operazione in loco	Posizione Rondella	Posizionare la rondella sotto la testa del bullone o del dado, con le protuberanze rivolte verso l'alto	Guanti	Allineamento corretto	Fuori centro: riposizionare la rondella
	Serraggio iniziale	Serrare fino a 80% della coppia target	Chiave dinamometrica	–	Resistenza: ispezionare le filettature o la superficie della rondella
	Misura Gap	Misurare la distanza tra le rondelle utilizzando uno spessimetro	Spessimetro (precisione 0,01 mm)	Entro l'intervallo preimpostato	Gap troppo ampio: continuare a stringere
	Conferma finale	Registrare lo spazio finale e confermare la compressione uniforme	Foglio di registro, spessimetro	Deviazione della fessura ≤ ±0,02 mm	Spazio irregolare: corretto allineamento dei bulloni

3.5Metodo di allungamento dei bulloni (incluse tecniche di misurazione idrauliche, termiche e di precisione)

Questo metodo determina la precisione del serraggio misurando direttamente l'allungamento del bullone, garantendo un precarico controllato tramite tensionamento idraulico, espansione termica o misurazione di precisione.

Processo di tensionamento idraulico

Ramo di processo	Fase del processo	Fase operativa	Requisiti operativi	Strumenti e attrezzature	Parametri chiave	Problemi comuni e soluzioni
Tensionamento idraulico	Preparazione	Calcola i parametri di allungamento	Allungamento target = (Sforzo target × Lunghezza del bullone) / Modulo elastico	Calcolatrice, scheda tecnica dei bulloni	Deviazione di allungamento ≤ ±3%	Parametri sconosciuti: contattare l'ufficio tecnico per i dati del materiale
		Verifica compatibilità	Assicurarsi che il tenditore corrisponda al diametro del bullone	Pinza, tenditore	Tolleranza del diametro ≤ ±1 mm	Discordanza: sostituire con un tenditore di dimensioni corrette
	Operazione in loco	Installare il tenditore	Profondità di inserimento sufficiente, base appoggiata in piano	Tenditore, chiave inglese	Profondità ≥ 1,5 × spessore del dado	Sedile allentato: utilizzare spessori per la regolazione
		Applicare pressione e misurare	Pressurizzare fino al raggiungimento dell'allungamento desiderato; monitorare continuamente	Pompa idraulica, indicatore a quadrante	Aumento della pressione ≤ 0,5 MPa/s	Allungamento insufficiente: aumentare gradualmente la pressione
		Stringere e depressurizzare	Mantenendo la pressione, serrare completamente il dado e quindi rilasciare lentamente la pressione	Chiave inglese, pompa idraulica	Dado a filo e sicuro	Allentamento del dado: serrare nuovamente e verificare
		Misurazione finale	Misurare l'allungamento effettivo dopo lo scarico	Indicatore a quadrante	Deviazione dal target ≤ ±5%	Deviazione eccessiva: ripetere il processo con le impostazioni modificate

Processo di serraggio termico

Ramo di processo	Fase del processo	Fase operativa	Requisiti operativi	Strumenti e attrezzature	Parametri chiave	Problemi comuni e soluzioni
Metodo termico	Preparazione	Determinare i parametri di riscaldamento	Calcola l'allungamento del target, definisci la temperatura e la durata del riscaldamento	Calcolatrice, scheda tecnica della barra riscaldante	Temperatura massima ≤ 80% della temperatura di rinvenimento	Surriscaldamento: può ridurre la resistenza del materiale: interrompere immediatamente il riscaldamento
		Ispezionare il foro centrale	Assicurarsi che il foro centrale del bullone sia libero e privo di sbavature	Trapano (se necessario), spazzola	Dimensioni del foro compatibili con l'asta riscaldante	Foro sottodimensionato: allargare per adattarlo
	Operazione in loco	Installare l'asta riscaldante	Inserire e fissare l'elemento riscaldante nel foro centrale	Asta riscaldante, morsetto	Spazio ≤ 2 mm tra asta e parete	Vestibilità ampia: riadattare per garantire un riscaldamento uniforme
		Riscaldare e monitorare l'allungamento	Riscaldare continuamente monitorando l'allungamento in tempo reale	Asta riscaldante, indicatore a quadrante	Aumento della temperatura ≤ 5 °C/min	Allungamento rapido: ridurre immediatamente la potenza
		Stringere il dado	Una volta raggiunto l'allungamento desiderato, serrare prontamente il dado	Chiave inglese, comparatore	Dado completamente inserito	Funzionamento lento: il raffreddamento provoca restringimento, riscaldare e ripetere
		Raffreddare e riesaminare	Lasciare raffreddare il bullone a temperatura ambiente, rimisurare l'allungamento	Indicatore a quadrante	Deviazione finale ≤ ±5%	Deviazione eccessiva: ripetere il riscaldamento e la regolazione

a heating rod is inserted into the central hole of the bolt and the temperature controller shows the heating temperature %e2%89%a480 of the materials tempering temperature1

Processo di misurazione di precisione

Ramo di processo	Fase del processo	Fase operativa	Requisiti operativi	Strumenti e attrezzature	Parametri chiave	Problemi comuni e soluzioni
Misurazione di precisione	Preparazione	Seleziona strumento di misurazione	Scegliere un comparatore a quadrante o un misuratore di allungamento a ultrasuoni in base alle dimensioni del bullone e all'accesso	Comparatore, misuratore ad ultrasuoni	Precisione di misura ≥ 0,001 mm	Bassa precisione: sostituire con uno strumento certificato
		Misura la lunghezza iniziale	Registrare la lunghezza del bullone prima del caricamento	Strumento di misurazione	Misura 3 volte, fai la media	Dati incoerenti: controllare la configurazione dell'utensile e la planarità dell'estremità del bullone
	Operazione in loco	Precaricare e applicare il carico	Stringere a mano, quindi applicare la forza di trazione in modo uniforme	Chiave inglese, attrezzatura di carico	Carico uniforme senza impatto	Carico d'impatto: ripetere la misurazione dopo la stabilizzazione
		Misura sotto carico	Lunghezza del record durante il tensionamento	Comparatore / Misuratore a ultrasuoni	Misura 3 volte, fai la media	Lettura difficile: regolare la posizione dello strumento
		Calcola l'allungamento	Allungamento = Lunghezza caricata − Lunghezza iniziale	Calcolatrice	L'allungamento soddisfa le specifiche di destinazione	Al di sotto dell'obiettivo: aumentare gradualmente il carico applicato
		Blocca e verifica	Stringere il dado per fissarlo, quindi rimisurare per conferma	Chiave inglese, strumento di misurazione	Deviazione finale ≤ ±3%	Allentamento del dado: serrare nuovamente e ricontrollare

4.0Tabelle di riferimento per i parametri chiave

4.1Tabella di riferimento per il fattore dado (valore K)

Tipo di materiale	Condizione di lubrificazione	Valore K	Applicazione tipica
Acciaio	Grasso alla grafite / olio motore	0.10	Montaggio meccanico generale
Acciaio	Grasso al bisolfuro di molibdeno	0.11	Applicazioni ad alto carico e basso attrito
Acciaio	Olio per macchine leggero applicato in fabbrica	0.15	Montaggio di nuovi componenti senza lubrificazione aggiuntiva
Acciaio	Composto antigrippante a base di rame	0.13	Collegamenti in ambienti ad alta temperatura
Acciaio	Non lubrificato	0.20	Assemblaggi temporanei o di bassa precisione
Acciaio zincato a caldo	Non lubrificato	0.25	Giunti resistenti alla corrosione per esterni
Elementi di fissaggio rivestiti	Non lubrificato	0.15	Applicazioni anticorrosione per uso generale
Acciaio inossidabile	Non lubrificato	0.30	Elevati requisiti di resistenza alla corrosione

4.2Tabella di riferimento per la perdita di recupero elastico

Lunghezza bullone (mm)	Rapporto di perdita di recupero elastico	Coefficiente di allungamento iniziale	Metodo applicabile
≤ 100	28% – 30%	1.30	Metodo del tenditore idraulico
101 – 300	25% – 28%	1.28	Metodo del tenditore idraulico
≥ 301	22% – 25%	1.25	Metodo del tenditore idraulico

4.3Confronto tra precisione e applicazione dei metodi di serraggio

Metodo di serraggio	Intervallo di precisione	Applicazione tipica	Livello di costo
Metodo del tatto	±35%	Giunti statici non critici e senza vibrazioni	Basso
Metodo della chiave dinamometrica	±25%	Giunti di ingegneria standard, assemblaggio in lotti	Da basso a medio
Metodo del giro di dado	±15%	Bulloneria strutturale, applicazioni ad alta precisione	Medio
Metodo di lavaggio DTI	±10%	Strutture in acciaio, ponti e giunti di costruzione	Medio
Metodo di allungamento del bullone	±3% – ±5%	Macchinari pesanti, collegamenti critici	Da medio ad alto
Metodo dell'estensimetro	±1%	Prove di laboratorio, apparecchiature di precisione di fascia alta	Alto

5.0Moduli di ispezione e registrazione della qualità

5.1Modulo di registrazione dell'ispezione di qualità del serraggio dei dispositivi di fissaggio

NO.	Numero di lotto	Specifiche di fissaggio (modello/materiale)	Metodo di serraggio	Parametro target (coppia/angolo/allungamento)	Valore misurato	Intervallo di deviazione	Strumento di ispezione e ID	Conformità	Operatore	Data di ispezione	Osservazioni (problemi e azioni)

gli operatori compilano il modulo di registrazione del controllo di qualità del serraggio dei dispositivi di fissaggio registrando dati chiave come coppia e angolo1

5.2Modulo di registrazione della calibrazione dell'apparecchiatura

Nome dell'attrezzatura	Modello / Specifiche	ID apparecchiatura	Data di calibrazione	Agenzia di calibrazione	Elementi di calibrazione	Risultato della calibrazione (intervallo di deviazione)	Prossima data di calibrazione	Tecnico	Osservazioni

6.0Linee guida per la sicurezza e la manutenzione

Categoria	Requisiti specifici
Sicurezza operativa	1. Indossare sempre dispositivi di protezione individuale, come occhiali e guanti, durante le operazioni. Non sostare mai direttamente in linea con l'estremità del bullone durante le procedure di tensionamento o riscaldamento idraulico. 2. Per i lavori in quota, utilizzare un'imbracatura di sicurezza e predisporre piattaforme di lavoro stabili. Le operazioni all'aperto devono essere conformi alle previsioni meteorologiche e agli avvisi di sicurezza locali.
Manutenzione delle attrezzature	1. Pulire e sottoporre a manutenzione tutti gli utensili dopo l'uso. Rilasciare la tensione della molla sulle chiavi dinamometriche prima di riporle e assicurarsi che i sistemi idraulici siano completamente depressurizzati dopo l'uso. 2. Ispezionare regolarmente utensili e attrezzature per verificare la presenza di usura o danni; sostituire immediatamente i componenti difettosi. È severamente vietato utilizzare attrezzature difettose.
Tracciabilità della qualità	1. Conservare tutti i registri operativi e i dati di ispezione per almeno un anno; conservare i registri dei processi critici per tre anni o più. 2. In caso di non conformità del lotto, interrompere immediatamente le operazioni, indagare sulla causa principale e implementare azioni correttive.
Risposta alle emergenze	1. In caso di guasto dell'apparecchiatura, interrompere immediatamente l'alimentazione o rilasciare la pressione per prevenire lesioni secondarie. Utilizzare estintori dedicati per qualsiasi rischio di incendio. 2. Stabilire un protocollo di comunicazione di emergenza con il personale responsabile designato e procedure di risposta chiaramente definite.

Riferimenti

www.totem-forbes.com
www.waltontools.com

Migliori pratiche di serraggio dei bulloni: spiegazione dei metodi di coppia, angolo e allungamento