Elementi di fissaggio filettati per assemblaggio di materie plastiche

Con così tanti modi di formulare la plastica per ottenere la giusta combinazione di colore, consistenza, resistenza e durata, è facile dimenticare come verranno assemblate le parti. Tuttavia, se le parti verranno assemblate con viti, trascurare parametri quali lo stile della filettatura, la velocità del trascinatore e il design del mozzo potrebbe provocare un disastro sulla catena di montaggio.

"Ogni volta che automatizziamo un processo di avvitatura, il cliente finisce per imparare molto sui suoi pezzi", afferma Jarrod Neff, responsabile marketing di Visumatic Industrial Products. "Ciò è particolarmente vero per le parti in plastica."

Ad esempio, Visumatic sta progettando una cella di assemblaggio robotizzata per installare viti in un lungo prodotto di plastica. A causa di accumuli di tolleranza, variazioni delle parti o mancanza di caratteristiche di posizionamento, i fori su un'estremità della parte superiore sono a una frazione di millimetro dai fori sulla parte inferiore. Mentre una persona potrebbe essere in grado di compensare tale differenza, un robot avvitatore non può farlo.

Ora Visumatic e il suo cliente stanno lavorando insieme per ottimizzare le parti per l’assemblaggio automatizzato.

L’automazione, o la sua mancanza, è solo uno dei fattori che gli ingegneri devono considerare quando utilizzano viti per assemblare parti in plastica. Anche le giuste impostazioni del conducente, come coppia, velocità e deportanza, possono fare una grande differenza.

"Conficcare nella plastica è tutta un'altra cosa rispetto a conficcare nel metallo o in un foro filettato", afferma Gene Mack, vicepresidente di Nitto Seiko America. “Il problema è che la coppia è una costante, ma la stiamo inserendo in un sistema variabile. La coppia necessaria per posizionare una vite e sviluppare il carico di serraggio dipende dal diametro interno relativo del foro. Quindi, man mano che il foro diventa più grande, avrai bisogno di meno coppia per posizionare la vite e man mano che diventa più piccola, ne avrai bisogno di più.

“Per impostare il sistema di avvitamento, una buona regola empirica è determinare la coppia di cedimento e impostare la coppia di posizionamento al 75% di quella. A quel punto, la maggior parte delle viti si posizionerà e non si strapperà.

Anche la velocità del conducente fa la differenza. "Se si corre troppo velocemente su alcune plastiche, è possibile che la plastica si sciolga mentre si avvita la vite, quindi le filettature non si formeranno correttamente", sottolinea Mack. “Anche la forza di spinta è una considerazione. Se il conducente spinge troppo forte durante la guida, è possibile deformare la filettatura, soprattutto con plastiche più morbide."

Numerose viti sono state progettate appositamente per l'assemblaggio di parti in plastica. Elementi di fissaggio come HI-LO di ITW Shakeproof, Remform di Research Engineering & Manufacturing Inc. e Ecosyn di Bossard esistono da molti anni.

Tuttavia, non è detto che questi progetti non vengano modificati. Ad esempio, EJOT ha recentemente introdotto EVO PT, un'evoluzione della classica vite Delta PT dell'azienda. L'azienda ha utilizzato la simulazione al computer per perfezionare il design della vite per fissare i moderni tecnopolimeri e aiutare gli assemblatori a standardizzare gli elementi di fissaggio in molteplici applicazioni.

La zona di formazione della filettatura dell'EVO PT consente agli assemblatori di ottenere una coppia di installazione costante, indipendentemente dalla profondità di installazione. Pertanto è possibile utilizzare viti di dimensioni identiche anche nelle applicazioni trasversali. Ciò riduce la diversità dei componenti dell'assemblaggio e contribuisce a un assemblaggio economico e affidabile.

Altre viti sono state sviluppate per soddisfare requisiti applicativi specifici. Una delle più recenti è la vite autofilettante Gizatite di Nitto Seiko. Quattro scanalature quadrate equidistanti sono tagliate nella circonferenza esterna della filettatura per tutta la lunghezza della vite. Quando la vite viene installata, queste scanalature penetrano nella plastica, aiutando a prevenire l'allentamento dovuto alle vibrazioni e ai cambiamenti di temperatura. Un angolo di filettatura acuto allevia lo stress interno e previene la rottura del mozzo.

Nell'industria automobilistica, l'elemento di fissaggio viene utilizzato per assemblare specchietti retrovisori esterni, sensori di flusso di massa, collettori di aspirazione, pompe dell'acqua, condizionatori d'aria e alzacristalli. L'elemento di fissaggio viene utilizzato anche per assemblare apparecchiature di telecomunicazione, altoparlanti, asciugatrici, stampanti, motoseghe e altri prodotti soggetti a vibrazioni e variazioni di temperatura.