Avvitatura in spazi ristretti: serraggio di raccordi in rame

Nei processi di assemblaggio industriale, l’avvitatura in spazi ristretti appresenta spesso un punto critico, soprattutto quando si lavora con materiali delicati come il rame.

Un esempio concreto riguarda le linee produttive di macchine professionali per i settori HoReCa e Vending, come macchine da caffè e lavabicchieri, dove l’installazione di una fitta rete di tubazioni rigide in rame sulla caldaia rende complessa e rischiosa la fase di serraggio.

Il problema: serraggio manuale senza controllo di coppia

Durante una visita tecnica presso un cliente, uno specialista RDB ha osservato l’avvitatura manuale di tubi in rame con raccordi di collegamento tra la caldaia e i vari utilizzi. Questi serraggi vengono normalmente eseguiti con chiavi manuali, in condizioni ergonomicamente sfavorevoli e senza la possibilità di controllo della coppia.

Questa attività presentava rischi evidenti:

• tempi ciclo molto elevati
• deformazioni delle tubazioni con possibili trafilamenti
• qualità non costante del serraggio
• sforzo fisico significativo per gli operatori

Questi elementi hanno reso evidente la necessità di ottimizzare il processo con una soluzione più precisa, ergonomica e controllabile.

La soluzione tecnica proposta da RDB

Dopo l’analisi del processo di assemblaggio, i tecnici RDB hanno identificato una soluzione efficace e sostenibile, basata sull’utilizzo di avvitatori a frizione meccanica a batteria Makita equipaggiati con testina speciale a zampa aperta prodotta specificatamente per il raccordo del cliente.

Sono stati da prima eseguiti test reali per verificare:

• la possibilità di raggiungere ogni punto di serraggio all’interno della rete di tubi;
• la precisione della coppia applicata, indispensabile per applicazioni con il rame;
• la manovrabilità dell’utensile senza interferenze con le tubazioni di rame;
• la ripetibilità del processo.

I test hanno dimostrato che la soluzione soddisfa tutti i requisiti tecnici e operativi, migliorando la qualità del serraggio e riducendo al minimo i tempi di montaggio.

I risultati ottenuti nella linea produttiva

L’implementazione della nuova procedura di avvitatura ha portato benefici concreti immediatamente misurabili:

• Ergonomia della postazione di assemblaggio migliorata, con riduzione dello sforzo sulle spalle grazie anche all’utilizzo di uno speciale dispositivo di Makita per la riduzione della reazione.
• Riduzione del tempo ciclo nella fase di assemblaggio (miglioramento del 40%).
• Maggiore costanza del serraggio, grazie al controllo della coppia.
• Drastica riduzione delle riprese dei serraggi al reparto collaudo con scarti ridotti (passando dal 10% al 2%).
• Risultato costante anche al variare degli operatori presenti in linea di montaggio.

Approfondimento tecnico: avvitatore portatile Makita DFL403FZ

L’avvitatore portatile usato in questo caso è un Makita modello DFL403FZ con testina a zampa aperta.

Si tratta di un avvitatore angolare a controllo di coppia con frizione meccanica della famiglia production tools per impiego industriale, cordless con batterie al litio, progettato per applicazioni di assemblaggio di alta qualità, grazie al suo controllo di coppia mediante frizione meccanica regolabile ed elettronica programmabile tramite software per la gestione del ciclo di serraggio.

La coppia di serraggio si setta solo tramite chiave speciale di regolazione per evitare eventuali manomissioni. Al raggiungimento del valore di coppia settato l’avvitatore si arresta automaticamente restituendo all’operatore un feedback luminoso di OK e NOK indipendentemente dalla carica della batteria che viene gestita direttamente dal tool bloccandolo quando non è più sufficiente al corretto serraggio.

Grazie al software è stato possibile programmare l’avvitatore con un ciclo specifico ed idoneo all’utilizzo di questi accessori per avvitatura di raccordi su tubi rigidi che prevede la riapertura automatica della testina (in contro-rotazione) a serraggio completato per l’estrazione dell’avvitatore.

Alcune caratteristiche tecniche importanti:

• Tensione: 14,4 V (batteria Li-ion compatibile)
• Gamma di coppia: 25–40 Nm, con accuratezza elevata (± 10%)
• Velocità a vuoto variabile: 50–220 RPM, per adattarsi a diversi tipi di giunzioni di serraggio.
• Attacco utensile: sqr da 3/8″ (9,5 mm).
• Peso: circa 2,0–2,3 kg (a seconda della batteria)
• Motore brushless, che garantisce lunga durata, efficienza energetica e ridotta manutenzione.
• Illuminazione integrata (LED) per la zona di lavoro, oltre a segnali acustici e luminosi per confermare il completamento dell’avvitatura.
• Reversibile (rotazione avanti / indietro), con avviamento azionabile in modo ergonomico (due dita) e testa angolata (design ad angolo).
• Sistema di protezione batteria, per evitare sovraccarichi, scarica eccessiva o surriscaldamento.
• Regolazione della coppia mediante chiave speciale, che permette di impostare in modo preciso il valore desiderato.
• Il sistema frizione + controllo elettronico consente una ripetibilità molto alta: ogni avvitatura termina in modo coerente quando si raggiunge la coppia definita, riducendo scarti o difetti.

Vantaggi operativi

• Qualità e precisione dell’assemblaggio: grazie al meccanismo di arresto automatico al raggiungimento della coppia, l’operatore non rischia di serrare troppo o troppo poco, garantendo giunzioni sempre entro tolleranza.
• Ripetibilità e controllo: la frizione meccanica pretarata assicura che ogni ciclo di avvitatura abbia la stessa coppia, fondamentale in applicazioni industriali dove serve un alto grado di consistenza.
• Ergonomia: il design angolato facilita l’accesso in spazi stretti; il peso contenuto e il motore brushless riducono l’affaticamento; il pulsante a due dita migliora il controllo.
• Efficienza produttiva: la velocità variabile consente di adattare l’utensile a varie fasi di assemblaggio; il LED e il segnale acustico/luminoso velocizzano il feedback all’operatore (“avvitatura OK”), minimizzando errori.
• Affidabilità: il motore brushless è più duraturo e richiede meno manutenzione; il sistema di protezione della batteria estende la vita utile dell’utensile; la frizione meccanica è un meccanismo consolidato e robusto.
• Sicurezza: l’arresto automatico al raggiungimento della coppia riduce il rischio di danneggiare filetti, elementi bullonati o componenti delicati come, ad esempio, quelli in rame.

Perché ottimizzare l’avvitatura conviene

Una fase di avvitatura eseguita in modo non controllato può generare difetti nascosti che incidono sia sui costi diretti sia sulla reputazione del prodotto.

Per questo i tecnici RDB supportano le aziende nell’analisi delle metodologie di assemblaggio per individuare:

• inefficienze,
• rischi per l’ergonomia,
• mancanza di ripetibilità,
• aree migliorabili con utensili elettronici,
• opportunità di standardizzazione.

Se nelle tue linee produttive sono presenti punti di serraggio difficili o sensibili, un confronto tecnico con RDB può aiutarti a individuare soluzioni efficaci, sicure e sostenibili.

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