Tipi di perni 101: nozioni di base sui dispositivi di fissaggio a perno per i principianti

da | 8 dicembre 2024

Connettori a pin

I connettori a pin sono dispositivi di fissaggio. Hanno una forma simile a quella dei perni. Questi perni vengono utilizzati nei fori per tenere insieme le parti. I connettori a spina hanno forme cilindriche e affusolate. Sono realizzati in acciaio e alluminio.

Ma come possiamo scegliere il tipo giusto per i nostri progetti? Per questo è necessaria una guida completa che vi forniamo qui con le loro applicazioni, i materiali e la risoluzione dei problemi più comuni. Esploriamo!

Cosa sono i dispositivi di fissaggio a spillo?

perni di fissaggio

I connettori a spina sono dispositivi di fissaggio spesso utilizzati per collegare in modo sicuro parti diverse. Si tratta di dispositivi di fissaggio non filettati come i bulloni e i dadi. Sono utilizzati soprattutto negli assemblaggi meccanici che si basano sull'attrito. Sono costruiti con funzionalità che controllano il movimento e mantengono le parti in posizione.

Elementi di fissaggio a perno e loro caratteristiche

Tipo di pin Dimensioni standard Tensione Piegatura
Perni di fissaggio Diametro da 1/8″ a 1″, varie lunghezze Alto Moderato
Perni conici Da #0 a #24, lunghezze diverse Alto Moderato
Perni a molla Diametro da 1/16″ a 1/2″, varie lunghezze Moderato Alto
Perni di scanalatura Da #0 a #24, lunghezze diverse Alto Moderato
Perni a forcella Diametro da 1/8″ a 1″, varie lunghezze Alto Moderato
Perni di sicurezza Vari diametri e lunghezze Moderato Alto
Perni di cerniera Varia a seconda dell'applicazione Alto Moderato

Le dimensioni e l'aspetto dei perni di fissaggio possono variare. In modo da coprire diversi fattori correlati alla manutenzione dei collegamenti e alla distribuzione del carico.

Questi elementi di fissaggio metallici possono affrontare efficacemente diverse forze in vari settori dell'industria automobilistica, elettronica o architettonica.

Forse ne conoscete alcune, ma quelle più comuni sono la forza di taglio (che impedisce lo scorrimento), la forza assiale (che regola la tensione o la compressione), la forza elastica (che consente il movimento) e la tensione (che trattiene saldamente le parti).

Tipi di spille

1. Perni di fissaggio

perni di fissaggio

I perni di fissaggio hanno forme simili a quelle dei cilindri e, nella maggior parte dei casi, sono utilizzati per realizzare connessioni precise. Gli assemblaggi, come i componenti meccanici o strutturali delle macchine industriali, le configurazioni degli utensili e le parti della robotica, utilizzano per lo più i perni di fissaggio. Per la loro capacità di non lasciare che la connessione si muova o si sposti in modo errato.

Applicazione:

Come abbiamo detto, le spine sono adatte a parti strutturali in settori quali l'elettronica e l'architettura. Sono ampiamente utilizzati per motori, sistemi automatizzati, montaggio di schede elettroniche o strutture. In modo che le parti si adattino saldamente e mantengano la posizione.

Sottotipi:

sottotipi perni di fissaggio

Una breve introduzione di tasselli di sfiato piatti sono utilizzati per allineare e trattenere i componenti. Aiutano a liberare l'aria intrappolata nei sistemi ad alto vuoto e pressione.

Perni scanalati sono solitamente soggetti alla forza di tenuta in parti come gli strati del perno di bloccaggio. Quando è necessario bloccare le parti in posizione.

Se ci sono buchi consumati o anche più grandi, si può usare un Perno di fissaggio sovradimensionato mentre riparano tali parti di macchinari per il ricondizionamento.

A perno cavo viene utilizzato semplicemente per posizionare e allineare parti come localizzatori, assi o localizzatori di motori e trasmettitori.

2. Perni conici

perni conici

In realtà, i perni conici sono realizzati con forme coniche. Se parliamo della loro funzione, è quella di offrire un accoppiamento aderente e autobloccante. Questo tipo di elementi di fissaggio, infatti, è fortemente necessario nelle parti in rotazione o in movimento.

Applicazioni

Può trattarsi dell'assemblaggio di macchinari pesanti, di supporti architettonici, di costruzioni o di applicazioni marine, dove la gestione degli aspetti di taglio o di tensione è prioritaria. In particolare alberi di trasmissione, strutture o strutture in acciaio.

Sottotipi

sottotipi di perni conici

Il foro filettato è presente nel cono filettato internamente. In questo modo si allineano i due fori in applicazioni quali allineamenti critici, posizionamento a bassa coppia e applicazioni di bloccaggio.

Perni conici filettati esternamente sono elementi di fissaggio riutilizzabili. Possono essere utilizzati per applicazioni in cui i fori sono accessibili da un solo lato.

3. Perni a forcella

perni a forcella

Le spine a forcella sono tipi speciali realizzati per consentire la flessibilità durante il fissaggio delle connessioni. Si possono utilizzare insieme alle coppiglie per i veicoli o le parti elettroniche.

Applicazione:

I perni a forcella possono essere integrati nei meccanismi dei freni, negli involucri elettronici e nei prodotti di robotica per supportare la mobilità. Per quanto riguarda l'industria agricola, questi perni vengono utilizzati negli aratri e nelle attrezzature agricole per facilitare la sostituzione dei pezzi.

Sottotipi:

Perni a forcella senza testa non hanno una testata, in modo che le parti multiple siano fissate in spazi così ristretti di piccoli macchinari.

Perno universale è dotato di lunghezza regolabile per l'utilizzo in macchinari di uso generale.

Perni a forcella senza coppiglia possono essere fissati in modo sicuro per assemblare o smontare rapidamente le parti, poiché non necessitano di coppiglie.

4. Perni a molla (perni di rotolamento o perni di tensione)

perni a molla

I produttori realizzano perni a molla, progettandoli con una forma cilindrica cava. Questi perni dipendono approssimativamente dalla forza della molla. Mantengono saldamente il collegamento e creano una presa stretta intorno al foro. Sono utili per assorbire le vibrazioni o le forze dinamiche. Queste caratteristiche sono ricercate anche per quei componenti che devono essere costruiti con flessibilità e resistenza.

Applicazioni:

I perni a molla creano accoppiamenti forti e duraturi per ruote dentate e assi di trasmissione. Inoltre, offrono stabilità rotazionale a parti come pignoni, giunti o mobili pieghevoli.

Sottotipi:

Perni a molla scanalati sono una scelta conveniente per il fissaggio di molte applicazioni. Possono soddisfare una tolleranza del foro più ampia rispetto ai perni pieni.

I perni a molla a spirale possono sopportare forze elevate e resistere all'allentamento dovuto alle vibrazioni. Sono una buona scelta per gli ambienti ad alto carico, come le apparecchiature di produzione.

5. Perni di sicurezza

coppiglie

Un altro tipo di perno che può essere utilizzato per ottenere un meccanismo efficace bloccando le parti in posizione dopo l'installazione è la coppiglia. Sono semplici e vengono inserite attraverso un foro, quindi piegate per fissare il collegamento.

Applicazioni:

Per quanto riguarda il mantenimento di assi, alberi e bulloni in posizione sotto tensione, essi funzionano al meglio per la movimentazione di carichi assiali, trattori, gru, paranchi e in marina per le catene di ancoraggio.

Sottotipi:

Perni di sicurezza con testa a T sono in grado di sopportare i carichi pesanti degli utensili industriali e dei macchinari di grandi dimensioni.

La coppiglia Hammerlock offre una maggiore resistenza ed è fondamentale per le applicazioni strutturali come i ponti.

6. Perni di lince (perni a scatto)

perni di linciaggio

I perni di lince potrebbero causare uno sgancio rapido per disattivare facilmente le parti fissate. Si tratta di un anello autobloccante piuttosto efficace. Scattano in posizione e tengono saldamente i dispositivi di fissaggio.

Applicazione:

Le spine di sicurezza servono a fissare il gancio del rimorchio nei settori di traino e a bloccare le ruote e gli aratri dei trattori.

7. Perni a scatto

perni a scatto

Se si installano i perni a scatto, si crea un blocco rapido nel meccanismo a molla per un fissaggio veloce e riutilizzabile. Questo perno è particolarmente indicato per le parti che devono essere montate e smontate di frequente.

Applicazioni:

I perni a scatto sono utilizzati nelle attrezzature sportive, in quanto possono essere installati nelle biciclette pieghevoli e nelle attrezzature da palestra. Questi perni offrono un fissaggio rapido, che è la parte che gli hobbisti e i piccoli assemblaggi cercano. Un'altra caratteristica della sua efficacia in una struttura stabile è la facilità di regolazione nelle parti di recinzione.

Sottotipi:

I produttori fanno pin a scatto a filo singolo con un design di base. Da utilizzare per applicazioni leggere.

I perni a scatto a due fili sono un modo per ottenere una forza di presa supplementare per i carichi più pesanti.

Considerando che un perno a scatto tablock è preferibile per creare un blocco più sicuro negli assemblaggi dinamici.

8. Perni di aggancio

perni di aggancio

I perni di aggancio sono semplici da montare per un collegamento sicuro nel traino e nei sistemi di trasporto ferroviario, agricolo e industriale.

Applicazioni:

I perni di aggancio fissano i giunti nei traini per impieghi gravosi come i trasporti industriali. Ma le attrezzature agricole bloccano in realtà attrezzi come seminatrici e aratri. Essi esercitano una forza di tenuta su grandi gruppi di attrezzature industriali.

Sottotipi:

Perni di aggancio con impugnatura rotonda sono preferiti per la facilità di regolazione manuale.

Perni di aggancio con impugnatura quadrata sono perni che possono effettivamente offrire una presa migliore per connessioni più strette e sicure.

Perno di aggancio girevole aggiunge un ulteriore livello di sicurezza.

9. Spille speciali

Per quanto riguarda i tipi di perni speciali, sappiate che sono realizzati per unificare le applicazioni ad alta richiesta. Questi perni sono necessari quando si ha bisogno di un adattamento per assemblaggi complessi.

Sottotipi:

Perno di bloccaggio positivo Le variazioni sono prevalenti in alcuni ambienti ad alta vibrazione come i sistemi aerospaziali e di difesa.

Utilizziamo perni a ponte (clip R) quando si integrano nei meccanismi di blocco, comunemente presenti in utensili e serrature.

Piccolo e compatto forcine e clip E sono ottimi per il fissaggio di componenti elettronici e progetti di piccole dimensioni.

Materiali e processi di produzione dei dispositivi di fissaggio a spina

Selezione del materiale

Se si desidera acquistare un set di elementi di fissaggio a perno, è possibile scegliere tra diverse opzioni di materiali utilizzati per la loro fabbricazione. Questi materiali, con le loro proprietà, influiscono sulla capacità del perno di reagire a varie forze, come le molle di taglio o la tensione.

  • Gli elementi di fissaggio a perno in acciaio sono progettati per garantire un'elevata resistenza alla trazione di macchinari pesanti e applicazioni portanti.
  • I perni in acciaio inox sono in grado di garantire prestazioni affidabili resistendo alla corrosione. Ciò garantisce una maggiore durata in caso di sollecitazioni ripetute in applicazioni marine e all'aperto.
  • Quando si acquistano elementi di fissaggio a perno in ottone, si aggiungono altre caratteristiche come la leggerezza e la resistenza alla corrosione. Durante la fabbricazione di dispositivi elettronici e decorativi.
  • Il vantaggio fondamentale del materiale in alluminio è la leggerezza e la durata. È il migliore per l'industria aerospaziale e automobilistica.

Processi di produzione

Gli elementi di fissaggio a perno sono sottoposti a una produzione precisa, per cui è importante ottenere il risultato desiderato e soddisfare i diversi requisiti industriali.

Processi chiave:

  • Taglio: È importante che tutta la materia prima venga modellata nelle dimensioni richieste.
  • Formatura del filo: Le spille a scatto e le forcine sono create in base a una determinata forma.
  • Tornitura e rettifica: Realizzare un diametro preciso per il tassello e i perni conici. Non è possibile creare misure a caso, perché non funzionerebbero.
  • Perforazione: Avrete spesso visto i fori per le coppiglie o le caratteristiche speciali nei perni delle forcelle. Ognuno di essi passa attraverso il processo di foratura.
  • Rotolamento: Un'altra fase della formazione delle filettature nei perni conici o delle scanalature superficiali nei perni di spine è la rullatura.

Pi e Elementi di fissaggio Trattamento termico e finitura:

Trattamento termico

Tra i vari trattamenti termici, i metalmeccanici possono utilizzare i metodi più adatti. Ad esempio, spegnimento e temperamento, ricottura, carburazione, e tempra a induzione. Si tratta di tecniche efficaci. Dove migliorano la resistenza e la durezza, soprattutto nei perni in acciaio e acciaio inossidabile.

Finitura:

La finitura dei perni può essere migliorata per contrastare la corrosione. A tale scopo, è necessario applicare gli strati di placcatura, lucidatura o rivestimento richiesti. È possibile scegliere tra vari tipi di rivestimento, come non rivestito o liscio, ossido nero, nichel, fosfato, acciaio inossidabile, zinco, cadmio e cromo.

Risoluzione dei problemi e manutenzione

Problemi comuni

  1. Deformazione:

Quando si lavora con i dispositivi di fissaggio a perno, non si vuole che si pieghino o si distorcano sotto una forza di taglio o una tensione eccessiva. Ciò potrebbe compromettere l'allineamento o il collegamento negli assemblaggi.

Soluzione:

Per questo motivo, l'eliminazione della deformazione è un processo completamente diverso. Include gli sforzi di ispezione durante la manutenzione ordinaria e richiede la sostituzione immediata dei perni deformati.

  1. Corrosione:

Quando parliamo di corrosione, questo è il fattore più importante. Ciò comporta una riduzione delle prestazioni del fissaggio a causa di ambienti difficili o dell'umidità.

Soluzione:

Per gestire questa condizione, è necessario procedere a una pulizia regolare. Applicare rivestimenti supplementari e utilizzare materiali resistenti alla corrosione come l'acciaio inossidabile.

  1. Adattamento improprio:

Il disallineamento del foro cieco si verifica quando i perni non riescono a sigillare correttamente. Inoltre, le estremità smussate iniziano a impedire un'installazione regolare e si danneggiano.

Soluzione:

Possiamo eliminare il problema dell'adattamento improprio. A tal fine, durante l'installazione è necessario considerare le giuste dimensioni dei perni e l'allineamento dei fori. Inoltre, utilizzare strumenti di aiuto come i misuratori di allineamento per effettuare operazioni di successo.

Pratiche di manutenzione:

È preferibile effettuare ispezioni periodiche perché con il tempo possono verificarsi usura, corrosione o deformazione. Le strategie di sostituzione nel fissaggio dei perni funzionano sia per i perni a scorrimento che per quelli a pressione. La sostituzione è necessaria quando il movimento allenta la connessione e la rimozione danneggia le parti più vicine.

Conclusione:

Essendo versatili, i dispositivi di fissaggio a perno offrono un fissaggio agevole in più parti nei settori automobilistico, industriale, manifatturiero e persino agricolo. I diversi tipi e materiali influiscono realmente sulle prestazioni.

Sapete quali tipi di perni si adattano meglio alle esigenze del vostro progetto? Per esplorare ulteriori opzioni di fissaggio e una guida alla produzione, contattateci in qualsiasi momento.

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