Filettatura

Cos'è la filettatura?

La filettatura è un termine che generalmente viene collegato a due accezioni. Con la prima s'intende un particolare tipo di accoppiamento tra due elementi. Il secondo, invece, intende la tecnica con la quale si crea il collegamento stesso. Quando si parla di filetto, s'intende il risultato finale della filettatura. Normalmente la filettatura porta a creare un oggetto con l'aspetto elicoidale, che a sua volta viene inciso su una superficie conica o cilindrica. All'interno del filetto è possibile trovare le creste, ovvero degli apici esterni, e i fondi, gli apici interni. L'esempio più lampante di filetto è una vite. In questo caso la filettatura viene realizzata su una superficie simile a un gambo oppure a un cilindro. Se la filettatura dovesse essere realizzata su una superficie interna, come un foro o una cavità, si chiamerebbe madrevite.

L'avvitamento e l'utilizzo della filettatura

Per creare un accoppiamento con una vite bisogna eseguire una rotazione controassiale di un oggetto rispetto alla sua controparte. In questo caso, però, la filettatura deve avere le stesse caratteristiche delle due parti congiunte. In alcuni casi la controparte non è avvitata inizialmente, ma subisce la filettatura quando un elemento filettato (come una vite, appunto) viene avvitato dentro al materiale non filettato con la forza. Un esempio lampante è dato dalla falegnameria, ove il falegname deve attaccare due parti di legno con una stessa vite, filettandole insieme. In questa casistica rientra anche il fissaggio con le viti autofilettanti. Il compito della filettatura? Semplice: serve per fissare due elementi tramite viti e dadi o creare un accoppiamento in grado di trasformare un moto di rotazione in un modo rettilineo.

Le caratteristiche principali della filettatura

Le caratteristiche variano a seconda della tipologia di filettatura da eseguire e cambiano in relazione a numerosi fattori. Tra di questi spicca il tipo di geometria della filettatura, che a sua volta dipende dal profilo della sezione. Un aspetto importante è il metodo di fabbricazione grazie al quale la filettatura è stata realizzata. La filettatura, inoltre, dipende dal tipo di costruzione, può essere esterna oppure interna, in relazione alla presenza dell'avvitamento, se esterno di una vite, oppure interna di un foro. Contano anche le dimensioni di riferimento e gli aspetti geometrici, come il diametro della filettatura, l'angolo del profilo e il passo. Una caratteristica importante è rappresentata dal verso. Quest'ultimo può essere sinistroso o destroso, a seconda di come è orientata l'elica. L'ultima caratteristica importante è quella del numero di princìpi, rappresentata dalla quantità di eliche che si snodano intorno all'elemento della base.

Classificazione delle tipologie di filettatura

Tutte le filettature si suddividono in due gruppi principali: le filettature a profilo triangolare e quelle a profilo non triangolare. Le filettature a profilo triangolare, a loro volta, si suddividono in quelle metriche, quelle non metriche e le viti da legno. Le filettature metriche sono le filettature misurate in millimetri, un'unità di misura adottata internazionalmente. Le filettature non metriche comprendono gli elementi la cui unità di misura viene espressa in modo inconvenzionale in Whitworth o Gas. Per le viti da legno è prevista una filettatura triangolare. Le filettature a profilo non triangolare si suddividono in due sottocategorie: le filettature trapezoidali e quelle a dente di sega. Le trapezoidali hanno un profilo simmetrico e sostituiscono le vecchie filettature quadrate oppure rettangolari. Hanno una grande robustezza. Le filettature a dente di sega sono assimetriche, spesso vengono usate come delle viti di manovra.

Come eseguire una filettatura?

Per eseguire una filettatura standard basta avere un minimo di esperienza e sensibilità delle mani. Nel caso di filetti standard l'operatore procede facendo girare un elemento in senso contrario all'altro, unendoli. In questo caso gli elementi s'incastrano l'un l'altro formando il filetto. In casi di elementi molto piccoli oppure realizzati con un materiale molto morbido o debole, come l'alluminio, è necessario operare con degli strumenti tecnologici particolari. Inoltre, se la filettatura da eseguire comporta l'entrata con la forza di una vite in una superficie può essere necessario usare strumenti di lavorazione specifici. Spesso per avvitare una vite e una madrevite può essere necessario utilizzare uno smusso. Il serraggio manuale, d'altro canto, avviene utilizzando strumenti semplici, come i cacciavite o le chiavi.

Guarnizioni ed elementi extra

Ogni filettatura, indipendentemente dalla tipologia, può avere degli elementi extra. Tra questi spiccano i dentini, le guarnizioni, gli accorgimenti chimici e così via. La guarnizione è utile per assicurare la tenuta della filettatura. Una guarnizione avviene se si aggiunge dell'ulteriore materiale nel filetto tra la madrevite e la vite. Spesso si tratta di materiali comuni, ma in casi speciali è possibile che vengano impiegati dei grassi mastici. La filettatura dentata riduce il rischio di slittamento durante l'avvitatura. In via generale la dentatura viene eseguita dall'idraulico, che taglia la filettatura perpendicolarmente. In altri casi per le guarnizioni si usano i nastri di politetrafluroetilene, paste sigillanti, paste angrippaggio e altro ancora. Per rafforzare la presa della filettatura esistono anche numerosi materiali chimici, tra cui gel e grassi particolari.

Domande frequenti

Qual è la differenza tra filettatura esterna e madrevite?

La distinzione principale risiede nella posizione della lavorazione sulla superficie del pezzo meccanico. La filettatura esterna, comunemente nota come filetto, viene realizzata su superfici cilindriche o coniche esterne, come il gambo di una vite o di un bullone. Al contrario, la madrevite è la filettatura interna, presente all'interno di fori, cavità o dadi. Affinché i due elementi possano accoppiarsi correttamente e formare un giunto stabile, devono presentare caratteristiche geometriche identiche, come lo stesso passo, diametro e angolo del profilo, garantendo così un avvitamento preciso e sicuro.
Come funziona l'autofilettatura nelle viti autofilettanti?

A differenza delle viti tradizionali che richiedono una pre-filettatura nel materiale ospite, le viti autofilettanti creano il proprio filetto al momento dell'inserimento. Questo processo avviene grazie alla forza meccanica esercitata durante l'avvitatura: la vite, dotata di un profilo specifico e solitamente più duro, scava il suo percorso nel materiale meno resistente, come legno, plastica o lamiera sottile. Man mano che la vite penetra, asporta leggermente il materiale circostante per formare la controparte maschio e femmina, assicurando un fissaggio immediato senza bisogno di operazioni preliminari di taraatura.
Quando conviene usare una filettatura sinistra invece di una destra?

Il verso della filettatura, destro o sinistro, è scelto principalmente per prevenire il distacco involontario dei componenti dovuto alle vibrazioni o al moto rotatorio. Le filettature sinistre, che si stringono ruotando in senso antiorario, sono impiegate in contesti specifici dove la rotazione naturale del meccanismo tenderebbe ad allentare una vite standard. Ad esempio, sono comuni sulle pale dei ventilatori, sui mochetti delle biciclette laterali o su alcune parti di macchinari industriali. Utilizzare il verso opposto assicura che la rotazione operativa contribuisca al serraggio piuttosto che al disassemblaggio.
A cosa servono le guarnizioni e i nastri Teflon nelle filettature?

Gli elementi aggiuntivi come guarnizioni, nastri di PTFE (Teflon), paste sigillanti o grassi mastici hanno funzioni specifiche di tenuta e protezione. Nelle tubazioni idrauliche o del gas, i nastri Teflon o le paste riempiono le micro-scavalcature tra le creste della filettatura, impedendo fuoriuscite di fluidi o gas sotto pressione. Inoltre, questi materiali agiscono come lubrificanti o anti-grippaggio, facilitando l'avvitatura e prevenendo la corrosione o l'inceppamento delle viti nel tempo. In altri casi, le guarnizioni garantiscono una tenuta stagna statica tra le superfici di contatto.
Quali sono le differenze tra filettatura metrica e Whitworth?

La differenza fondamentale sta nel sistema di misura e nell'angolo del profilo. La filettatura metrica, lo standard internazionale attuale, utilizza il millimetro come unità di misura e presenta un profilo triangolare con un angolo di 60 gradi. La filettatura Whitworth, invece, è un vecchio standard britannico ancora usato in alcune applicazioni specifiche (come tubazioni old-style) e utilizza il pollice come unità di misura, con un angolo del profilo di 55 gradi. È cruciale non confondere i due sistemi, poiché le viti non sono intercambiabili e forzare l'accoppiamento danneggerebbe irrimediabilmente le filettature.