I bulloni sono uno dei componenti più basilari nell'ingegneria e nella costruzione, ma la produzione di bulloni è diventata un avanzato programma high-tech con più passaggi. Cerchiamo di capire come l'acciaio grezzo diventa un apparecchio metallico di alta precisione.
I bulloni sono disponibili in diverse dimensioni e forme, ma il processo di produzione di base è praticamente lo stesso. Il filo di acciaio viene prima forgiato a freddo in una forma adatta, quindi la resistenza viene aumentata dal trattamento termico e la durata viene migliorata dal trattamento superficiale, e infine imballata e spedita. Tuttavia, per i progetti di bulloni più avanzati, il processo di produzione potrebbe aggiungere alcuni punti extra.
Come uno dei principali fornitori di elementi di fissaggio per l'industria automobilistica, il produttore svedese Bulten conosce ogni fase e ogni aspetto della produzione di bulloni. Henrik Oscarson, direttore tecnico dello stabilimento di Bulten a Hallstahammar, in Svezia, ha dichiarato: "Non produciamo parti di catalogo: tutto ciò che produciamo è adattato alle esigenze del cliente. Esistono molte opzioni diverse per produrre i bulloni giusti, a seconda del fissaggio. il pezzo è usato? "
Prima della stampaggio a freddo, il filo di acciaio di grandi dimensioni deve essere srotolato e tagliato a una lunghezza fissa. In base ai requisiti della norma ISO 898-1, i gradi di acciaio dell'intero settore sono standardizzati. Successivamente, utilizzare uno strumento speciale per forgiare a freddo il filo nella forma corretta. L'acciaio è sostanzialmente stampato e formato in uno stampo attraverso una serie di stampatori a temperatura ambiente e ad alta pressione. Lo stesso stampo può essere abbastanza complesso, contenente fino a duecento parti diverse con tolleranze di pochi centesimi di millimetro. Una volta perfetto, lo stampaggio a freddo garantisce un volume elevato e rapido, un'elevata uniformità nella produzione di bulloni.
Per i progetti di bulloni complessi che non possono essere formati mediante stampaggio a freddo, possono essere necessarie alcune operazioni di tornitura o perforazione aggiuntive. La tornitura utilizza bulloni rotanti ad alta velocità per tagliare l'acciaio per ottenere la forma e il design desiderati. La foratura consiste nel praticare fori nei bulloni. Alcuni bulloni possono anche essere dotati di guarnizioni in questa fase, come richiesto dal progetto.
Il trattamento termico è la procedura standard per tutti i bulloni e i bulloni sono posti a temperature elevate per indurire l'acciaio. Prima del trattamento termico, quando l'acciaio è morbido, i filetti vengono solitamente lavorati mediante laminazione o taglio (vedere l'articolo della barra laterale che confronta i due metodi). L'operazione di laminazione è simile alla forgiatura a freddo, in quanto l'acciaio viene formato facendo rotolare lo stampo e formando un filo, e il taglio viene eseguito tagliando e strappando per formare un filo.
Le filettature di pre-lavorazione sono più facili e più economiche perché il trattamento termico cambia le proprietà dell'acciaio e lo rende più difficile. Tuttavia, elaborare i fili dopo il trattamento termico significa una migliore resistenza alla fatica.
Henrik Oscarson ha spiegato: "Il trattamento termico può causare segni bollenti e danni minori ai bulloni, per questo motivo alcuni clienti richiederanno la filettatura dopo il trattamento termico, in particolare per motori e bulloni a testa cilindrica. il costo di questo processo è più alto, ma il filo può mantenere meglio la forma. "
Per i bulloni lunghi con lunghezze di bullone superiori a dieci volte il diametro, il trattamento termico restituirà l'acciaio al filo di acciaio originale. Pertanto, è spesso necessario eseguire il processo di raddrizzamento.
Il trattamento superficiale utilizzato dipende dall'applicazione del bullone e dai requisiti del cliente. Spesso, l'obiettivo principale degli elementi di fissaggio è la resistenza alla corrosione, pertanto l'aggiunta di un rivestimento galvanizzato mediante trattamento elettrolitico è una soluzione comune. In questa fase, i bulloni vengono immersi in un liquido contenente zinco e quindi energizzati per formare un rivestimento sui bulloni. Tuttavia, il trattamento elettrolitico aumenta il rischio di infragilimento da idrogeno. Un'altra opzione è il foglio di zinco, che conferisce al bullone una maggiore resistenza alla corrosione, ma a un prezzo più elevato.
Il fosfato è un'opzione più economica se non si deve considerare la resistenza alla corrosione, ad esempio nei motori o in applicazioni che spesso vengono a contatto con l'olio. Dopo il trattamento superficiale, i bulloni standard di solito entrano nella fase di confezionamento. Tuttavia, i progetti più avanzati potrebbero richiedere alcuni assemblaggi aggiuntivi, come parentesi. Altri bulloni richiedono anche una qualche forma di patch, come una patch di bloccaggio o una patch liquida. Il cerotto di bloccaggio è uno spesso strato di nylon sul filo per aumentare la presa del bullone, mentre il cerotto liquido aiuta ad aumentare la coppia del filo rotante.
Dopo aver completato questi passaggi, i bulloni sono fatti. Sono rimaste solo alcune misure di controllo della qualità per garantire l'uniformità e la coerenza dei bulloni prima che possano essere imballati per la spedizione.
processo produttivo
Filo di acciaio
Rilassati, raddrizza e taglia a una lunghezza fissa.
Forgiatura a freddo
L'acciaio viene fuso in una forma adatta a temperatura ambiente.
3. Testa del bullone
L'acciaio viene pressato in diversi stampi ad alta pressione e gradualmente formato.
4. Discussione
I fili si formano rotolando o tagliando. Vedi l'articolo sulla barra laterale.
5. Trattamento termico
Il bullone viene posto ad alta temperatura per indurire l'acciaio.
6. Trattamento superficiale
Dipende dall'applicazione. La zincatura è un metodo comune per migliorare la resistenza alla corrosione.
7. Imballaggio / stoccaggio
Dopo il controllo di qualità per garantire uniformità e consistenza, imballare i bulloni.
