Ottimizzazione dell'osservazione dei difetti delle viti (ammaccature, graffi, crepe e curvature)

Nomi e dimensioni delle parti della vite

I nomi delle parti tipiche di una vite (maschio) sono riportati nella figura seguente.

In generale, la lunghezza di una vite maschio è detta lunghezza nominale e si riferisce (E nella figura precedente) alla lunghezza sotto testa (B nella figura precedente). Tuttavia, questa definizione varia a seconda del tipo di vite e della forma della testa. Ad esempio, la lunghezza totale (F nella figura) è la lunghezza nominale nel caso di viti svasate, la cui testa è a filo con il materiale quando è completamente avvitata.

Se accanto alla testa è presente una parte non filettata, questa viene chiamata stelo. Lo stelo comprende la parte della filettatura con creste e fondi incompleti che si formano durante la lavorazione.

Nelle figure seguenti sono illustrate e spiegate le dimensioni tipiche delle filettature (per viti maschio e femmina).

A

Diametro della cresta: diametro tra le filettature di una vite maschio. Si tratta del diametro nominale che indica lo spessore della vite.

B

Diametro effettivo: diametro del cerchio che rende uguali la larghezza del filo e la larghezza della scanalatura.

C

Diametro della radice: diametro da un fondo al fondo successivo per una vite maschio/femmina.

D

Angolo del filo: angolo che si apre dalla cresta della filettatura ai fondi circostanti.

E

Passo: distanza tra creste di filettatura vicine.

F

Diametro della cresta: diametro tra le filettature di una vite femmina.

Norme sulle viti

Gli standard utilizzati per le viti sono numerosi e comportano differenze nelle dimensioni, nelle definizioni e nella terminologia.

Filettature metriche

Si riferisce alle viti con un angolo di filettatura di 60° e le cui dimensioni nominali e il passo della filettatura sono espressi in millimetri. Queste viti sono classificate in filettature a passo grosso e filettature a passo fine in base ai diversi passi della filettatura.
Sono espressi come “diametro nominale della vite × il suo passo.” Il diametro massimo della filettatura (in millimetri) è indicato dietro la lettera M. Ad esempio, M10 indica che la vite ha un diametro nominale di 10 mm. Le filettature a passo grosso sono standard. Se una vite ha filettature a passo fine, con una piccola distanza tra le filettature, viene espressa come “MXX × il passo.”

Filettature unificate

Si riferisce alle viti con un angolo di filettatura di 60°, lo stesso delle filettature metriche, ma le cui dimensioni nominali sono espresse in pollici. Il passo della filettatura indica il numero di filetti in un pollice. Lo standard di filettatura unificato è talvolta indicato come filettatura in pollici o filettatura americana ed è utilizzato, ad esempio, nell'industria aerospaziale. Le filettature unificate sono disponibili con passo grosso (UNC), che è la misura normale, e con passo fine (UNF).
“Diametro della cresta della vite (numero della vite) - numero di filetti per pollice, tipo di vite (UNC o UNF)” è la notazione utilizzata. Ad esempio, “1/4-20UNC” indica una vite a filettatura unificata con passo grosso avente un diametro di cresta di 1/4 di pollice e 20 filetti per pollice.

Materiali e caratteristiche della vite

Così come esistono diverse forme e standard per le teste e le filettature a seconda dell'applicazione della vite, anche i materiali utilizzati variano. Di seguito vengono illustrati i tipi e le caratteristiche dei materiali tipici delle viti.

Acciaio

Vengono elencati di seguito i principali materiali in acciaio utilizzati nelle viti.

• Acciaio al carbonio: è il materiale di ferro/acciaio più comunemente utilizzato nelle viti. L'S45C (che ha un contenuto di carbonio di circa lo 0,45%) è un materiale di ferro/acciaio al carbonio duro e resistente per strutture meccaniche e viene spesso utilizzato nelle viti.
• Acciaio legato: questo materiale, ottenuto con l'aggiunta di molibdeno (Mo) o cromo (Cr), viene utilizzato nei bulloni e in altri prodotti in cui è richiesta una certa resistenza.
• Acciaio inossidabile: generalmente dotato di eccellente resistenza alla corrosione e proprietà meccaniche, questo materiale è classificato in base alle sue strutture che cambiano con il trattamento termico, come Cr (Cr martensitico/18Cr ferritico) e Cr-Ni (18-8 austenitico). L'acciaio inossidabile austenitico viene comunemente utilizzato nelle viti.

Lega di rame/rame

Sebbene questo materiale presenti una resistenza meccanica inferiore rispetto ad altri materiali metallici, è facile da modellare e presenta un'eccellente conducibilità elettrica e termica, duttilità e resistenza alla corrosione. Viene comunemente utilizzato per le viti di fissaggio dei terminali. Il rame puro viene classificato in base alla quantità di ossigeno contenuta (in base alla purezza del rame) in rame ETP (con una purezza del 99,5%), rame disossidato (rame ETP che ha subito infragilimento da idrogeno) e rame senza ossigeno (con un'elevata purezza del 99,995%). A causa dei costi, il rame ETP è il materiale più utilizzato per le viti.

Lega di alluminio/alluminio

Le viti in alluminio possono essere rese più leggere di circa 1/3 rispetto a quelle in acciaio. L'alluminio presenta anche un'eccellente resistenza alla corrosione e un’elevata conduttività termica ed è relativamente facile da riciclare, il che gli conferisce il vantaggio di essere ecologico. D'altra parte, il problema dell'alluminio è che è relativamente debole rispetto all'acciaio. Le viti in alluminio possono essere sottoposte a un trattamento termico per rafforzarne le superfici e migliorarne la resistenza, il che consente di ottenere i vantaggi caratteristici dell'alluminio superandone gli svantaggi.

Lega di titanio/titanio

Le viti in titanio sono circa il 60% più leggere di quelle in acciaio, pur avendo un'eccellente resistenza alla corrosione e al calore e circa la stessa resistenza dell'acciaio al carbonio. D'altra parte, il titanio è difficile da lavorare ed è molto costoso. Il titanio (titanio puro) e la lega di titanio hanno proprietà diverse. Le loro principali applicazioni sono elencate di seguito.

• Titanio: ha un'elevata resistenza alla corrosione e non è tossico per il corpo umano. La sua eccellente biocompatibilità lo porta a essere utilizzato in bulloni medici e applicazioni simili.
• Lega di titanio: con un elevato rapporto resistenza/peso, questo materiale è utilizzato nell'industria aerospaziale. Essendo difficile da lavorare, il prezzo unitario delle viti in lega di titanio è elevato.

Magnesio/lega di magnesio

Il peso del magnesio è circa 1/4 di quello dell'acciaio e circa 2/3 di quello dell'alluminio, il che lo rende estremamente leggero come materiale metallico utilizzato nelle viti. Oltre a essere leggera, la lega di magnesio presenta un'elevata resistenza specifica, un'eccellente schermatura elettromagnetica, dissipazione del calore e assorbimento delle vibrazioni e offre l'ulteriore vantaggio di non subire la corrosione elettrolitica quando è fissata a un involucro dello stesso materiale. Di conseguenza, viene utilizzato in un'ampia gamma di settori, tra cui automobili, aerei e prodotti elettrici. D'altro canto, tra le sue caratteristiche negative si annoverano la bassa resistenza alla corrosione e la difficoltà di lavorazione, per cui è necessario prendere in considerazione l'ambiente di utilizzo e la lavorazione superficiale che può compensare gli svantaggi di questo materiale.

Plastica

Pur avendo una bassa resistenza, la plastica è leggera e facile da modellare. I diversi tipi di plastica offrono anche diverse proprietà, come la resistenza alla corrosione e agli agenti chimici. Le viti possono essere realizzate in diversi tipi di plastica per adattarsi all'applicazione. Ad esempio, il PP (polipropilene) ha un basso peso specifico ed è resistente alla degradazione idrolitica e il POM (poliacetale) ha proprietà meccaniche ben bilanciate e un'eccellente resistenza chimica.

Osservazione inclinata delle filettature

Il sistema di osservazione ad angolo libero del microscopio digitale della Serie VHX può essere utilizzato per osservare chiaramente ammaccature e graffi microscopici da qualsiasi angolazione senza cambiare la posizione della vite a bassi e alti ingrandimenti.
La profondità di campo è circa 20 volte superiore a quella di un microscopio tradizionale, il che consente una rapida osservazione dei difetti con immagini che mostrano l'intero bersaglio a fuoco, eliminando il fastidio della regolazione della messa a fuoco anche per i target tridimensionali.

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Osservare facilmente le informazioni sulla profondità e l'altezza

Con la modalità Effetto ombra ottico, il microscopio digitale della Serie VHX acquisisce facilmente immagini ad alto contrasto che rivaleggiano con quelle di un microscopio elettronico a scansione (SEM), eliminando al contempo il fastidio di dover generare il vuoto. Ora è possibile osservare sottili irregolarità superficiali sul metallo, che normalmente erano difficili da osservare a causa del loro basso contrasto.
Le informazioni sul colore dell'obiettivo possono essere sovrapposte all'immagine acquisita utilizzando la modalità Effetto ombra ottico, consentendo la rappresentazione simultanea della superficie irregolare e delle informazioni sul colore per visualizzare facilmente la profondità e l'altezza.

Con la Serie VHX è possibile effettuare misure 2D e 3D direttamente da immagini 4K ad alta risoluzione. Le informazioni sul profilo della posizione desiderata possono essere acquisite anche durante la misurazione 3D. Tutte le immagini e i dati possono essere automaticamente inseriti in un report.

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