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Parte 1: TIPOLOGIA
Il cedimento di un assieme bullonato (detto anche "rovina") può avvenire per:
1/ Pausa improvvisa
2/ Rottura progressiva (Fatica)
3/ Infragilimento da idrogeno
4/ Corrosione
1: ROTTURA STATICA FORTE
Sforzo eccessivo sulla trazione
Le sollecitazioni sono uniformemente distribuite nella sezione
rottura netta perpendicolare all'asse del gambo della vite (rottura fragile)
rottura con zona di inizio e rottura finale in periferia con presenza di effetto labiale taglio (rottura duttile)
frattura con formazione di linee radiali dovute alla presenza di segni di indurimento (frattura semifragile)
A meno che non ci sia un difetto metallurgico, una vite si rompe a livello del primo filetto impegnatoEsempio: vite 10.9 rotta durante il serraggio (serraggio eccessivo)
Esempio: rottura improvvisa, semi-fragile: posizione dell'origine della rotturaÈ
Eccessivo sforzo torsionale
Le sollecitazioni sono distribuite nella sezione con un massimo alla periferia e un minimo al centro.
Si può osservare una significativa deformazione plastica (effetto torsione) con la presenza di una facies di rottura a vortice
2: ROTTURA PER FATICA
Flessione rotativa
Tipicamente, questo tipo di guasto è caratterizzato sulla sezione della vite da:
più primer periferici con linee di cresta o radiali
linee del fronte o linee di arresto
due zone identificabili: una zona di propagazione della fatica e una zona di frattura finale improvvisa
Flessione piana e flessione piana alternata
Nel caso di flessione piana, l'adescamento si trova in un solo punto.
Nel caso di flessione a piano alternato, l'adescamento si trova in due punti diametralmente opposti.
Fattori influenzanti
Il cedimento per fatica è caratterizzato da un effetto notch, con l'innesco che di solito si verifica superficie.
La geometria del pezzo è quindi determinante e le variazioni di sezione sono da evitare (limitare i solchi, aumentare i raccordi...)
La superficie della zona di rottura finale è rappresentativa dell'equilibrio statico dell'assieme, in quanto ottenuta superando le caratteristiche meccaniche residue.
Le zone di lavorazione sono potenziali zone di inizio; un filo rullato è più efficiente di uno tagliato, dal punto di vista della resistenza alla fatica.
3: FRAGILIZZAZIONE DELL'IDROGENO
Principio e origine
Principalmente durante il trattamento superficiale (o durante la saldatura) si ha assorbimento di idrogeno sulla superficie e poi diffusione che provoca una perdita di coesione della rete metallica.
Durante un trattamento superficiale elettrolitico, il rischio si manifesta in diverse fasi:
Spogliarello
Sgrassaggio catodico
Elettrolisi
La rottura è di tipo differito a carattere friabile.
Il rischio aumenta con le caratteristiche meccaniche. La rottura avviene durante il serraggio o poche ore dopo la messa in servizio, anche in assenza di carico esterno aggiuntivo.
La prevenzione si effettua con un trattamento di degasaggio termico, che deve essere effettuato entro quattro ore dall'uscita dal bagno elettrolitico. Vedere NF EN ISO 4042, NF EN 12329 e NF EN 12330)
1/4 : CORROSIONE
La primerizzazione viene effettuata su corrosione per vaiolatura: lo stato della superficie determina questo tipo di rovina. Il difetto delle condizioni della superficie diventa un'area di concentrazione delle sollecitazioni che può causare guasti.
Parte 2: CAUSE PRINCIPALI
1: POSIZIONE E TIPI DI ROTTURA
La rottura dei fili si verifica spesso al primo filo in impegno perché questa è un'area di massima concentrazione di stress.
La rottura del sottotesta è principalmente il risultato di un raggio di raccordo insufficiente.
La rottura del gambo, che è molto lieve, riguarda essenzialmente viti con gambo ridotto o viti a fusibile.
2: CAUSE DI ROTTURA BRUTALE
3: CAUSE DI ROTTURA PER FATICA
4: CAUSE ALLA RADICE E PREVENZIONE
Al di là del fenomeno emblematico dell'infragilimento da idrogeno, quasi un terzo delle rotture è dovuto a un difetto di montaggio! Sono quindi evitabili senza rivedere il progetto dell'assieme.
Alcuni consigli :
Qualificare correttamente la classe di qualità della vite
Scegliere un dado compatibile in classe di qualità con la vite
Evitare assemblaggi eterogenei (effetto corrosione galvanica)
Garantire il serraggio con precarico
Garantire la tenuta del precarico: ad esempio, un controdado impedisce l'allentamento ma non garantisce la tenuta del precarico
Scegli bene il disco ed evita di schiacciarlo
(Fonte: studio CETIM)