Assemblaggi in plastica: perché il controllo della coppia da solo non basta e come la combinazione di inserimento e angolo garantisca giunti più affidabili

Che cos’è l’assemblaggio di componenti in plastica?

Per assemblaggio di componenti in plastica si intende il processo di unione di componenti in plastica tra loro, oppure l’integrazione di parti in plastica con elementi metallici o compositi, al fine di creare un prodotto finito nel settore manifatturiero; tale processo richiede una coppia controllata e parametri di lavorazione precisi per evitare danni.

I sistemi di assemblaggio della plastica sono sempre più diffusi in tutti i settori industriali e i componenti in plastica sono ovunque, dai cruscotti delle automobili all’elettronica di consumo. La loro leggerezza e convenienza li rendono essenziali per la produzione moderna. Tuttavia, quando si fissano viti autofilettanti nella plastica, molti produttori si affidano ancora al serraggio basato esclusivamente sulla coppia. Ma la plastica presenta proprietà specifiche, e questa discrepanza porta a difetti evitabili, rilavorazioni e guasti a lungo termine. 

Vediamo perché il serraggio basato esclusivamente sulla coppia non è sufficiente e in che modo il controllo combinato di sedimento e angolo trasforma la qualità, l’uniformità e la produttività negli assemblaggi in plastica.

Perché il serraggio solo a coppia non funziona negli assemblaggi in plastica?

Il serraggio basato esclusivamente sulla coppia è intrinsecamente limitato dall’attrito presente nel giunto: un attrito elevato comporta una bassa Forza di serraggio, mentre un attrito basso produce una Forza di serraggio elevata. Negli assemblaggi metallici questa limitazione è spesso trascurabile o prevedibile, ma nelle applicazioni in plastica la grande variazione dell’attrito può portare a gravi errori, sia sovrastimando notevolmente la Forza di serraggio e interrompendo l’operazione troppo presto, sia sottostimandola e danneggiando il giunto applicando una forza eccessiva.

Anche la forza di spinta (forza assiale) viene spesso ignorata, ma è importante, poiché influisce direttamente sulla qualità dell’assemblaggio e sulla durata della filettatura. Se la forza di inserimento è troppo elevata, il bossolo potrebbe allungarsi o rompersi. Se è troppo bassa, le filettature potrebbero formarsi in modo incompleto, riducendo la resistenza allo strappo e la ripetibilità.

Quali sono i rischi nascosti del serraggio basato esclusivamente sulla coppia?

Poiché le materie plastiche non reagiscono come i metalli, i rischi per la qualità aumentano in modo significativo.

• Deformazione del materiale o addirittura cedimento completo del componente

Una coppia eccessiva può causare l’allungamento, la rottura o il collasso del bossolo in plastica, specialmente quando il materiale è già sollecitato dalla forza di inserimento della vite. Nel tempo, questo danno può propagarsi a causa delle vibrazioni o dei cicli termici, portando infine all’allentamento del giunto o al cedimento strutturale totale.

• Formazione irregolare della filettatura

Il controllo basato esclusivamente sulla coppia non garantisce che la vite formi filettature pulite e uniformi nella plastica. Senza il controllo della forza e della velocità di inserimento, la vite può tagliare filettature irregolari, generare calore o spingere il materiale in modo non uniforme. Ciò comporta un innesto debole, una resistenza allo strappo ridotta e un’instabilità a lungo termine del giunto.

• Falsi segnali di OK

Un sistema di serraggio può segnalare un giunto come accettabile basandosi esclusivamente sul raggiungimento della coppia target, anche se la vite o la parte in plastica potrebbero essere già danneggiate o posizionate in modo errato. Negli assemblaggi in plastica, lo scorrimento del materiale, le variazioni di attrito o la deformazione della filettatura possono far aumentare la coppia senza raggiungere il carico di serraggio effettivo. Il risultato è un falso segnale di OK da parte dell’utensile, mentre l’integrità strutturale del giunto è in realtà compromessa.

Perché il sistema “posizionamento più angolo” crea giunti in plastica migliori?

Lo standard del settore si sta orientando sempre più verso il controllo “sedimentazione più angolo” per il processo di assemblaggio della plastica, un metodo che combina due parametri complementari: 

1. Inserimento: identifica il punto di inserimento e misura la resistenza durante il serraggio.
2. Angolo: conferma la rotazione controllata dopo l’innesto, garantendo che il carico di serraggio previsto sia effettivamente raggiunto. 

Questa combinazione compensa la naturale variabilità della plastica e garantisce un processo più robusto e ripetibile. 

Da notare: è anche possibile terminare con il serraggio a coppia (sedimento più coppia), sottraendo la coppia nel punto di sedimento (simile alla taratura della misurazione). 

Perché il controllo “sedimentazione più angolo” fa davvero la differenza nel processo?

• Ripetibilità: risultati coerenti su tutte le postazioni di lavoro.
• Tracciabilità: registri dati completi per la Conformità e gli audit.
• Garanzia di qualità: grazie a decisioni automatizzate di accettazione/rifiuto.
• Riduzione degli scarti: un minor numero di giunti difettosi comporta costi di produzione inferiori.
• Integrità costante dei giunti: anche con materiali plastici o geometrie diverse.

L'utilizzo della sede e dell'angolo anziché della sola coppia consentirà di regolare l'intervallo angolare per ogni assemblaggio. I produttori garantiscono che ogni giunto soddisfi le specifiche e che le deviazioni vengano segnalate automaticamente.

I migliori utensili per il serraggio di assemblaggi in plastica

Sebbene la strategia "sedimentazione più angolo" sia la più affidabile per gli assemblaggi in plastica, l'utensile di serraggio stesso svolge un ruolo decisivo. Le moderne attrezzature per l'assemblaggio di componenti in plastica devono combinare un controllo preciso della forza, un rilevamento affidabile della sedimentazione e la completa tracciabilità del processo per garantire una qualità costante dei giunti: ed è proprio in questo che eRAPID e la serie EIDS eccellono.

eRAPID, l’innovativo sistema elettrico di alimentazione delle viti di Desoutter, unisce precisione, Controllo e intelligenza: esattamente ciò di cui hanno bisogno gli assemblaggi in plastica.

• Controllo preciso della spinta: la gestione della spinta programmabile in tempo reale protegge i componenti delicati dall’eccesso di forza, prevenendo microfessurazioni e danneggiamento della filettatura prima che si verifichino. Ciò riduce la variabilità della coppia di trascinamento causata dalla forza applicata dall’operatore o dal sistema pneumatico, rendendo così più facile rilevare il punto di inserimento.
• Misurazione della profondità in tempo reale: garantisce che la vite raggiunga in modo costante la profondità di innesto prevista, anche in geometrie complesse.
• Movimento programmabile a più fasi: adatta il serraggio nelle fasi di inserimento, formatura della filettatura, inserimento completo e inserimento finale con angolo. Ciò è particolarmente utile per le materie plastiche che richiedono una velocità controllata e transizioni fluide.
• Monitoraggio intelligente dei dati: grazie alla completa tracciabilità, eRAPID supporta i flussi di lavoro dell’Industria 4.0, trasformando ogni operazione di serraggio in dati utilizzabili e verificabili.

«A differenza di un modulo di avvitatura con attuatori pneumatici, che può risultare difficile da regolare in termini di spinta e che in genere eroga una forza costante, eRAPID consente un controllo della spinta altamente preciso e ripetibile ed è in grado di adattarsi a diversi scenari all’interno dello stesso assemblaggio.»

Mickael Vignault - Esperto di alimentazione delle viti

Gli avvitatori con trasduttore a bassa coppia EIDS di Desoutter, un’innovazione del 2026 che garantisce un serraggio preciso a partire da soli 0,2 Nm, sono particolarmente adatti anche per le applicazioni di assemblaggio di componenti in plastica.

• La misurazione ad alta precisione della coppia e dell’angolo garantisce una formatura della filettatura uniforme e impedisce il serraggio eccessivo in punti delicati.
• Un allentamento graduale e controllato riduce la generazione di calore e la deformazione del materiale durante la filettatura.
• Il rilevamento avanzato dell’innesto migliora l’affidabilità delle strategie “innesto più angolo”, anche in presenza di condizioni di attrito variabili tipiche delle materie plastiche.
• La capacità di lavorare a bassa coppia (a partire da soli 0,2 Nm) rende EIDS ideale per piccoli elementi di fissaggio utilizzati nell’elettronica, nei componenti interni e negli assemblaggi leggeri.
• La completa tracciabilità (coppia, angolo, velocità) supporta la garanzia di qualità ed elimina i falsi OK.

Insieme, eRAPID e la serie EIDS offrono una soluzione completa per i moderni sistemi di assemblaggio di componenti in plastica, anche nel caso di materiali particolarmente difficili da lavorare.

Come implementare un approccio affidabile basato sull’angolo di inserimento?

In generale, per implementare una strategia di "seating plus angle" negli assemblaggi in plastica, è necessario concentrarsi su: 

• Definire la giusta dimensione del foro pilota: il diametro del foro pilota influenza la formazione della filettatura e la stabilità della coppia. Se troppo piccolo, si verificano picchi di coppia; se troppo grande, la filettatura non si innesta correttamente.
• Controllo della velocità di serraggio: iniziare con un aumento graduale della velocità, per poi passare a una fase di serraggio rapido. La scelta della velocità dipende dalla vite e dal materiale. Il cambio di velocità deve essere effettuato dopo la fase di inserimento.
• Applicare un rilevamento controllato della coppia di assestamento: rilevare la coppia di assestamento (coppia di serraggio iniziale) con la strategia corretta, effettuando una prova sul prodotto reale. Ciò previene picchi improvvisi di coppia e riduce lo stress sul bossolo.
• Applicare la strategia di controllo dell’angolo: completare il processo di serraggio applicando l’angolo corretto per raggiungere la giusta Forza di serraggio.
• Utilizzare utensili avanzati: gli avvitatori con trasduttore e i controllori intelligenti di Desoutter monitorano in tempo reale coppia, angolo, profondità e spinta. Questi utensili consentono controlli automatici OK/NOK e l’esportazione dei dati.

Vuoi approfondire?

Il rilevamento della coppia di serraggio aiuta a identificare il punto di serraggio corretto, ma alcuni comportamenti anomali di serraggio potrebbero comunque raggiungere i valori target di coppia e angolo. Curve Analytics offre una visione più approfondita della firma di serraggio per aiutarti a individuare variazioni nascoste del processo e migliorare la garanzia di qualità.