Elementi di fissaggio ottimizzati per ruote automobilistiche

L'industria automobilistica continua a crescere e, in particolare, anche il mercato delle ruote per autoveicoli. È stata valutata la dimensione del mercato globale delle ruote per autoveicoli $31,4 miliardi nel 2021 e si prevede che registrerà un tasso di crescita annuale composto (CAGR) di 6.10% dal 2023-2028, quindi è chiaro che il mercato continua ad andare avanti.

Domanda di elementi di fissaggio

Pistola a ruota con coppia limitata

I sistemi di ruote automobilistiche utilizzano prevalentemente bulloni o colonnette e dadi delle ruote e questi elementi di fissaggio sono soggetti a progettazione, produzione e assemblaggio di alta qualità. Questi elementi di fissaggio devono soddisfare i più elevati requisiti di prestazioni e longevità.

Inoltre, la sicurezza è un aspetto importante da considerare negli elementi di fissaggio delle ruote automobilistiche. Il design antifurto di questi dispositivi di fissaggio contribuisce a rendere più difficile per i criminali rimuovere ruote o pneumatici dai veicoli a causa dell'uso richiesto di chiavi di bloccaggio dal design esclusivo durante la rimozione dei dadi di bloccaggio delle ruote.

Gli elementi di fissaggio utilizzati nelle applicazioni per ruote automobilistiche devono soddisfare requisiti di tolleranza elevata, sopportare carichi compresi tra 65-90% del loro limite di snervamento in modo che non si allentino durante l'applicazioneo peggio, taglio. Inoltre, gli elementi di fissaggio utilizzati nelle applicazioni su ruote devono essere in grado di resistere a vibrazioni significative per mantenere efficacemente il carico di serraggio. Il mancato utilizzo di bulloni o dadi delle ruote errati o di qualità insufficiente può potenzialmente causare l'allentamento della ruota, la perdita di pressione dei pneumatici e influire negativamente sulla manovrabilità, con conseguente perdita di controllo del veicolo con possibili lesioni personali.

Chiave dinamometrica calibrata

Gli elementi di fissaggio delle ruote automobilistiche devono inoltre essere altamente resistenti alla corrosione per resistere a condizioni ambientali, come caldo e freddo estremi, sale proveniente da strade ghiaiose e sostanze chimiche utilizzate in processi come il lavaggio delle auto. L'utilizzo di elementi di fissaggio prodotti con materiali resistenti alla corrosione o rifiniti con una placcatura resistente alla corrosione può aumentare la durata di un veicolo garantendo che i suoi componenti chiave siano ottimizzati per diversi ambienti e temperature.

Oltre a questi fattori, garantire che la ruota sia quanto più leggera possibile è fondamentale per qualsiasi costruzione automobilistica. Un aumento di peso in eccesso dovuto agli elementi di fissaggio può portare a una diminuzione del consumo di carburante, a un aumento delle emissioni nocive e può aumentare la pressione sugli pneumatici del veicolo riducendone la durata e comportando ulteriori problemi di sicurezza.

Quando i dispositivi di fissaggio falliscono

Attraverso metodi di installazione inadeguati, processi di produzione inadeguati o test impropri degli elementi di fissaggio, esistono una serie di fattori che possono provocare guasti agli elementi di fissaggio e portare a enormi implicazioni sulla sicurezza.

Bulloni delle ruote danneggiati

UN recente studio sull’industria automobilistica negli Stati Uniti ha scoperto che 23% di problemi di servizio sono stati attribuiti al rilassamento degli elementi di fissaggio filettati e 12% di nuovi veicoli hanno subito un carico di serraggio inferiore alla media degli elementi di fissaggio filettati.

Di conseguenza, è estremamente importante garantire che gli elementi di fissaggio delle ruote automobilistiche siano serrati alla coppia specificata per l'elemento di fissaggio e l'applicazione. Questo valore di coppia sarà determinato da una serie di fattori tra cui diametro, resistenza alla trazione, superficie del cuscinetto e coefficiente di attrito. I bulloni o i dadi delle ruote sui veicoli devono essere sempre serrati utilizzando strumenti specializzati calibrati come chiavi pneumatiche a coppia limitata e controllati sempre utilizzando una chiave dinamometrica e mai solo in base al giudizio. Il montaggio dei bulloni delle ruote deve iniziare solo a mano per evitare il disallineamento del dispositivo di fissaggio e danni alla sua sede, inoltre è necessario utilizzare gli strumenti corretti per controllare la coppia di serraggio.

Dadi delle ruote rotti

Nel caso di alcuni guasti, la scelta errata degli elementi di fissaggio può essere la causa del guasto del veicolo. Se i bulloni sono troppo lunghi, possono creare una condizione di scontro che potenzialmente interferisce con altre parti, causando il bloccaggio delle ruote. È inoltre fondamentale utilizzare il tipo corretto di dispositivo di fissaggio con il supporto richiesto. Ad esempio, l'utilizzo di fissaggi a sede conica nelle ruote con sede di montaggio sferica e viceversa porta al disallineamento della ruota rispetto al suo asse di rotazione, provocando l'allentamento del collegamento filettato.

La scelta della protezione dalla corrosione sugli elementi di fissaggio per autoveicoli, come i bulloni delle ruote, è un elemento chiave nella scelta degli elementi di fissaggio. A causa degli ambienti operativi difficili in cui deve operare, i bulloni delle ruote possono diventare soggetti a corrosione per ossidazione nel tempo. Per proteggere i bulloni delle ruote dai guasti dovuti alla corrosione, è consigliabile trattarli durante la produzione mediante zincatura, anodizzazione o galvanica.

A causa della natura portante di un bullone della ruota, una scelta comune è quella di specificare un dispositivo di fissaggio ad alta resistenza. Gli elementi di fissaggio ad alta resistenza in cui la durezza del nucleo o della superficie è superiore a 320 HV possono diventare suscettibili all'infragilimento da idrogeno. L'infragilimento da idrogeno si verifica quando gli elementi di fissaggio si indeboliscono e diventano fragili a causa dell'introduzione e della diffusione di idrogeno nel materiale durante il processo di finitura galvanica.

È possibile mitigare il rischio di infragilimento da idrogeno assicurandosi che l'elemento di fissaggio sia infragilito cuocendolo correttamente entro 4 ore dalla placcatura a una temperatura compresa tra 200ºC e 230ºC per un periodo compreso tra 2 e 24 ore.

In alternativa, la scelta di un'opzione di protezione dalla corrosione che non utilizza un processo di galvanizzazione ed elimina quindi la produzione di gas idrogeno causata dall'elettrolisi, riduce la necessità di infragilimento. Le finiture in lamelle di zinco-alluminio, applicate tramite un metodo di rotazione per immersione, non inducono infragilimento da idrogeno e rappresentano un'opzione più sicura per l'uso su elementi di fissaggio ad alta resistenza come i bulloni delle ruote.

I vantaggi dei bulloni delle ruote stampati a freddo

Foro del bullone della ruota danneggiato

Un processo altamente efficace per la produzione dei bulloni delle ruote è il passaggio continuo formatura a freddo. La formatura a freddo inizia con un filo o una barra che può essere formato da una varietà di materiali e, attraverso l'uso di punzoni e matrici, forma progressivamente la forma desiderata senza rimozione di materiale. Si tratta di un'opzione di produzione altamente ripetibile ed economicamente vantaggiosa che richiede una lavorazione minima e un lavoro di finitura minimo o nullo e ha il vantaggio di produrre scarti minimi dal processo di produzione.

Il processo di formatura a freddo offre un'eccellente precisione dimensionale a ritmi di produzione ad alta velocità, garantendo che il bullone della ruota sia coerente in termini di dimensioni e forma, soddisfacendo al tempo stesso le esigenze dell'industria automobilistica. Questa precisione è vitale per il corretto montaggio e la sicurezza delle ruote.

In sintesi, la formatura a freddo è un metodo di produzione vantaggioso per i bulloni delle ruote perché combina efficienza, precisione e ottimizzazione dei materiali, dando come risultato componenti economici e di alta qualità che soddisfano i rigorosi requisiti di sicurezza dell'industria automobilistica.

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