Viti – Panoramica dello standard

Esistono diversi sistemi di designazione per le proprietà delle viti. Gli standard sottostanti costituiscono la base per la classificazione e la designazione dei tipi di viti. Questo articolo presenta brevemente alcuni dei diversi standard per le viti e le loro differenze e fornisce una panoramica generale delle viti nella regione europea.

Panoramica degli standard delle viti

Gli standard vengono utilizzati per la standardizzazione e rappresentano un accordo all’interno di un gruppo specifico che ha concordato questo standard. Dal momento che molti standard nazionali sono emersi nel tempo e sotto l’influenza di sviluppi storici e regionali, spesso sono utilizzati comunemente e riconosciuti solo in queste regioni. In tutto il mondo esistono diversi standard per garantire che le viti soddisfino requisiti specifici. L’uso e la conformità agli standard generalmente non sono vincolanti, ma possono essere concordati contrattualmente o imposti dai legislatori. Questi standard sono essenziali per garantire la qualità, la sicurezza e la funzionalità dei dispositivi di fissaggio.

Standard

Il Deutsche Institut für Normung e.V., abbreviato in DIN, è responsabile della determinazione e dell’aggiornamento degli standard DIN nazionali. La standardizzazione nel mercato unico europeo è rivolta agli standard europei, abbreviati come EN. Gli standard EN saranno adottati negli standard nazionali il più rapidamente possibile e senza modifiche dopo la risoluzione del Consiglio europeo; in Germania sono chiamati DIN EN. Il DIN corrispondente viene ritirato e sostituito dal DIN EN. Gli standard ISO hanno lo scopo di facilitare la standardizzazione mondiale. Gli standard ISO globali devono essere adottati categoricamente negli standard EN senza modifiche. Come produttore globale con sede in Giappone, anche MISUMI produce e vende prodotti standardizzati in conformità allo standard nazionale JIS (Japanese Industrial Standard). Il rispettivo standard descrive i dettagli delle viti standardizzate, tra cui diametro, lunghezza (filettatura) e forma della testa.

Di seguito viene illustrata la designazione della vite in conformità a DIN:

• DIN 933 M 10 x 80 A2-70

L’abbreviazione DIN 933 sta per bulloni esagonali con filettatura fino alla testa. M10 x 80 si riferisce a una vite metrica con diametro di 10 mm (M10) e lunghezza di 80 mm. A2-70 descrive una specifica in acciaio inox che non solo indica la qualità e la resistenza alla corrosione del materiale, ma anche una resistenza alla trazione minima di 700 N/mm². Oltre a queste informazioni i rispettivi standard contengono generalmente le relative tabelle delle filettature.

Viti DIN

Gli standard DIN sono più noti in Germania. In passato molte viti sono già state standardizzate in Germania utilizzando uno standard DIN. Ad esempio, DIN 933 applicato ai bulloni esagonali. Lo scopo di stabilire standard globali ha portato allo sviluppo di standard internazionali (standard ISO) per un numero crescente di applicazioni e alla sostituzione degli standard DIN con gli standard EN o ISO corrispondenti. Tuttavia gli standard DIN si applicano ogni volta che non esiste uno standard successivo corrispondente come standard DIN EN o ISO (DIN EN ISO).

Viti ISO

ISO regola vari standard per le viti a livello internazionale. Molti standard ISO contengono in gran parte le stesse normative degli standard DIN precedentemente validi. Tuttavia sono utilizzati in diversi Paesi. Gli standard successivi per DIN 931 e DIN 933 sono, ad esempio, DIN EN ISO 4014 e DIN EN ISO 4017. Altri standard sono:

• ISO 4762 per viti a testa cilindrica con esagono incassato
• ISO 7380 per viti a testa piatta con esagono incassato
• ISO 2009 per viti a testa svasata con intaglio
• ISO 7045 per viti a testa bombata con incavo a croce Phillips
• ISO 965 per filettature per uso generico

In ingegneria meccanica le viti usate più comunemente sono le viti a testa esagonale in conformità a DIN EN ISO 4014 e le viti a testa cilindrica in conformità a DIN EN ISO 4762.

Viti in conformità a JIS

Lo standard industriale giapponese (JIS) è pubblicato dalla Japanese Standards Association. Molte viti sono standardizzate anche nel sistema di unità metriche. Oltre a varie sovrapposizioni di viti standardizzate in conformità allo standard JIS giapponese con quelle prodotte in conformità a DIN o ISO, a volte ci sono differenze significative in alcuni tipi di viti. In alcuni casi sono necessari strumenti speciali per lo standard JIS.

Gli standard JIS comuni per le filettature includono:

• JIS B 0205-1:2001 per filettatura metrica generale (forma ad angolo standard)
• JIS B 0205-2:2001 e JIS B 0205-3:2001 per filettature metriche generali
• JIS B 0205-4:2001 per filettatura metrica generale (dimensioni standard)
• JIS B 0207:1982 per filettature fini metriche

MISUMI offre viti di tutti gli standard.

Significato delle differenze

Le differenze nella standardizzazione influenzano principalmente la scelta degli strumenti. Di norma le viti JIS sono compatibili con strumenti adattati alle viti DIN. Ciononostante il cosiddetto effetto cam-out (strumento che scivola fuori dalla testa della vite) può verificarsi, ad esempio, sulle viti a croce conformi allo standard JIS quando si utilizzano strumenti inadatti. Si consiglia pertanto di utilizzare strumenti JIS speciali per le viti JIS. Ciò garantisce facilità di movimento e le viti non vengono danneggiate inutilmente.

Tipi di filettatura e loro differenze

Una filettatura è un’elevazione o una rientranza elicoidale su una vite, un bullone o un altro elemento di fissaggio. Anche le filettature sono soggette agli standard. I parametri seguenti descrivono le filettature in modo più dettagliato:

• Punte del filetto: sono i bordi esterni di una filettatura.
• Diametro esterno: detto anche diametro nominale, è il diametro della parte filettata esterna. Le tabelle dei diametri esterni delle filettature vengono utilizzate per determinare la dimensione esterna richiesta.
• Diametro del nucleo: detto anche diametro del foro del nucleo. Quando si tagliano le filettature, un foro centrale assicura il centraggio corretto. Il foro centrale determina il diametro interno più piccolo della filettatura successiva. Sono disponibili varie tabelle dei fori del nucleo filettato per la lettura delle dimensioni nominali e dei passi associati.
• Bordi: sono i lati obliqui o inclinati di una filettatura che formano le elevazioni o le rientranze elicoidali e si estendono lungo il profilo della filettatura.
• Passo: il passo della filettatura è una dimensione che indica la distanza tra le filettature successive o le elevazioni di una filettatura. È definito in modo diverso a seconda del filetto. Per le filettature metriche il passo della filettatura risulta, ad esempio, dalla distanza percorsa in una rivoluzione. Per le filettature in pollici, ad esempio, il passo della filettatura è determinato dal numero di filettature per pollice.
• Angolo del passo: l’angolo del passo è l’angolo con cui salgono o scendono i fianchi del filetto di una filettatura (come osservato lungo il profilo del filetto).
• Avvio: è la rientranza continua nell’elica (intorno a o in un bullone/dado).

Le forme delle filettature sono diverse in tutto il mondo e spesso comportano sfide nella compatibilità delle viti e delle loro applicazioni. La Germania e molti altri Paesi europei utilizzano principalmente filettature metriche, caratterizzate da un passo e un angolo standardizzati. Questa standardizzazione facilita l’identificazione e l’applicazione. Al contrario gli Stati Uniti tradizionalmente utilizzano le filettature in pollici. Negli Stati Uniti sono particolarmente comuni le filettature UTS (Unified Thread Standard), che differiscono significativamente per classificazione e dimensioni dai sistemi metrici. In Giappone per le connessioni filettate è ampiamente utilizzato il sistema metrico. Per le filettature dei tubi generalmente le filettature in pollici sono utilizzate a livello internazionale per tutte le regioni di standardizzazione. I diversi passi della filettatura, angoli e sistemi di dimensioni (metrici rispetto a pollici) hanno l’effetto che l’usabilità delle viti provenienti da regioni diverse è spesso limitata o per niente possibile. A causa dello sviluppo storico degli standard di filettatura in tutto il mondo, è essenziale controllare con precisione la filettatura prima di utilizzare le viti. In questo modo si evitano danni e si garantisce la funzionalità delle connessioni.

Diversi tipi di testa della vite

Oltre alla filettatura effettiva anche le teste delle viti svolgono un ruolo importante. Di seguito sono presentate varie teste delle viti e i loro vantaggi:

Testa tonda

Le viti a testa tonda hanno una testa arrotondata che si estende oltre la superficie del materiale in cui sono avvitate. La testa può essere completamente rotonda o leggermente emisferica, a seconda del design. La forma rotonda riduce il rischio di lesioni, offre una superficie di contatto più ampia e consente una distribuzione del carico uniforme.

Testa cilindrica

La testa cilindrica è una testa della vite piatta con una superficie cilindrica. È filettata dall’alto, motivo per cui è adatta all’uso in aree difficili da raggiungere. Gli standard DIN 4762 e 912 o JIS B 1176 si applicano alle viti a testa cilindrica con esagono incassato. Le viti a testa piatta rappresentano una forma speciale della viti a testa cilindrica.

Testa esagonale

La testa esagonale ha sei lati e una faccia piana con sei angoli. È facile da afferrare e serrare con una chiave esagonale o una chiave aperta. Le viti a testa esagonale sono adatte per applicazioni a coppia elevata. A differenza delle viti a testa tonda avvitate dall’interno, una vite a testa esagonale viene serrata con la forza che agisce sulla testa dall’esterno. Alle viti a testa esagonale si applicano gli standard DIN 4014 e 933 o JIS B 1180.

Testa svasata

Le viti a testa svasata hanno una testa affusolata che consente alla vite di essere svasata nel materiale. Vengono spesso utilizzate quando la testa della vite deve essere a filo con la superficie del materiale per fornire una superficie liscia senza parti sporgenti. Le viti a testa svasata riducono il rischio di inciampo e lesioni. Alle viti a testa svasata si applica, ad esempio, DIN ISO 10642.

Testa a testa bombata

Le viti a testa bombata hanno una testa semicircolare. Questa testa distribuisce il carico in modo uniforme sull’intera superficie e sollecita meno il materiale. Si evita la penetrazione della testa della vite nel pezzo in lavorazione, prolungandone la vita utile. Alle viti a testa bombata si applica, ad esempio, DIN ISO 7380-2.

Vite a testa zigrinata

Le viti a testa zigrinata sono caratterizzate da una testa con una superficie zigrinata che fornisce una presa maggiore. Questa struttura speciale consente di serrare o allentare la vite a mano senza attrezzi. Le viti a testa zigrinata sono particolarmente adatte per applicazioni che richiedono regolazioni manuali frequenti o per aree in cui è importante un accesso rapido senza attrezzi, come ad esempio su alloggiamenti per apparecchiature elettroniche o meccanismi di regolazione.

Testa ad alette

Le viti ad alette hanno due sporgenze laterali simili ad ali che consentono serraggio e allentamento facili a mano senza strumenti. Questa testa della vite è particolarmente utile per applicazioni che richiedono una regolazione rapida e frequente, ad esempio quando si fissa alle coperture della macchina o quando si regolano varie attrezzature. Le alette ampie offrono una buona maneggevolezza con il corrispondente effetto leva, che facilita il serraggio e l’allentamento, anche se sono necessarie forze maggiori.

Occhielli

Gli occhielli, chiamati anche bulloni ad anello, sono caratterizzati da un anello circolare che sembra un "occhio" sulla testa. Questo design consente di innestare i ganci o di infilare i cavi, supportando una varietà di operazioni di montaggio e sollevamento. Sono particolarmente utili per applicazioni che richiedono sospensioni, come il trasporto di carichi pesanti. Gli occhielli forniscono un punto di attacco sicuro e sono progettati per funzionare in modo affidabile anche in presenza di carichi pesanti. Grazie alla loro struttura robusta sono in grado di sopportare forze di trazione e di taglio.

Altre forme della testa

Oltre alle forme della testa classiche, come le viti tonde, cilindriche ed esagonali, ci sono anche forme della testa meno comuni, ma comunque importanti, come le teste delle viti quadrate e triangolari. I bulloni a testa quadrata offrono un’elevata resistenza alla torsione e sono particolarmente diffusi nel settore del montaggio, che richiede connessioni robuste. Le viti triangolari, che richiedono strumenti speciali per il serraggio, offrono una sicurezza maggiore contro lo svitamento non autorizzato e quindi sono utilizzate spesso nei dispositivi di sicurezza. I progressi tecnologici e i requisiti sempre più specifici di vari settori hanno portato allo sviluppo di forme della testa delle viti aggiuntive in grado di offrire soluzioni ottimizzate per requisiti di montaggio o sicurezza speciali.

Vari azionamenti a vite

La scelta dell’azionamento giusto della vite è fondamentale per operazioni di montaggio efficienti e sicure. I tipi più comuni sono le viti scanalate, le viti a croce, le viti a testa cilindrica con esagono incassato e i bulloni esagonali esterni. Le viti scanalate sono una delle forme di vite più vecchie e sono utilizzate spesso per applicazioni semplici che non richiedono una coppia elevata. Le viti a croce forniscono un supporto migliore e sono utilizzate spesso nell’ingegneria elettrica e nell’ingegneria meccanica generale. Le viti a testa esagonale, note anche come viti ad esagono incassato, forniscono un trasferimento della coppia ancora maggiore e sono utilizzate spesso per connessioni che richiedono un’alta resistenza. I bulloni esagonali esterni, invece, sono ideali per le applicazioni che utilizzano chiavi e richiedono una coppia maggiore. Ogni connessione a vite richiede strumenti di forma speciale che si adattano con precisione all’accoppiamento e alla forma della connessione a vite per garantire un supporto ottimale e un trasferimento ottimale della coppia. Ad esempio, le viti con esagono incassato e quelle Torx richiedono chiavi o punte che si adattino al profilo della vite e impediscano di danneggiare la testa. Questi strumenti sono disponibili nei sistemi metrico e in pollici, rendendoli facili da usare in varie regioni e settori. Quando si utilizzano viti JIS, si consiglia di ordinare uno strumento di avvitamento JIS speciale.

Panoramica degli standard delle viti

Senza pretesa di completezza la seguente tabella mostra i vari standard delle viti: