Tecnica: chiavi e cacciaviti dinamometrici

Il cacciavite dinamometrico è adatto alla gestione di coppie di serraggio moderate.

A chiunque sarà capitato di avere a che fare con viti insufficientemente serrate che si sono allentate causando problemi: o anche peggio, di spanare il filetto di una vite o della sua sede.

Una chiave dinamometrica può aiutare molto a prevenire questi problemi, particolarmente quando viti e loro sedi siano in materiali differenti, come per esempio una vite in acciaio in un foro filettato di un manufatto in alluminio.

È bene sfatare subito un mito: la convinzione che gli attrezzi dinamometrici siano strumenti utili solo a tecnici altamente qualificati. In realtà è vero l’esatto opposto: chi abbia buone competenze di meccanica può fare a meno di un attrezzo dinamometrico nel 90% dei casi, confidando semplicemente nella “mano” acquisita in anni d’esperienza, mentre invece è proprio il principiante che trae grande vantaggio da questi utensili che gli risparmieranno un mucchio di errori (talvolta anche costosi).

Gli utensili dinamometrici possono essere di due tipi: a lettura diretta o preimpostati.

Un utensile a lettura diretta è quello in cui l’utilizzatore può leggere in tempo reale la coppia esercitata. Possono essere analogici, con una scala graduata, o digitali, con un display (solitamente più costosi) ma il principio rimane lo stesso: all’aumentare della forza esercitata sull’attrezzo leggerete un incremento di coppia applicata al dispositivo di fissaggio (vite o dado).

In una carabina bolt-action, per garantire la massima precisione dell'arma, le viti dell'azione richiedono coppie di serraggio specifiche: l'uso della chiave dinamometrica è indispensabile (nella foto, l'azione di una carabina Sabatti Rover Shooter)

Quando si parla di coppie di serraggio rilevanti la chiave dinamometrica diventa indispensabile.

La scatola di questo cacciavite riporta le conversioni tra diverse unità di misura.

Questa chiave ha valori in due scale differenti: attenzione a quale si usa!

Sta a voi decidere quando fermarvi, oppure può esserci un meccanismo combinato con gli utensili a valore preimpostato, dove un click o un beep segnala il raggiungimento della coppia desiderata.

Negli utensili preimpostati viene impostato un valore di coppia desiderato tramite una ghiera o una manopola, che viene poi bloccata.

A loro volta, gli utensili preimpostati possono essere di due tipi: a scatto, o a frizione (o cricchetto). Negli utensili a scatto, quando il valore di coppia impostato viene raggiunto l’utensile emette uno scatto che indica all’utilizzatore di fermarsi e, per alcuni gradi, che possono variare da 3 a 20, l’utensile continua a ruotare senza incrementare la coppia esercitata, aiutando l’utilizzatore a evitare di applicare una coppia di forza eccessiva.

Il montaggio di un'ottica è un esempio classico di operazione in cui torna molto comodo un utensile dinamometrico

Se si tiene l'attrezzo inclinato, la lettura della scala graduata risulta falsata.

Negli utensili a frizione l’attrezzo semplicemente slitta, o scatta sul cricchetto, senza applicare ulteriore forza di serraggio. Il meccanismo è costituito da una molla che l’utente comprime mediante la ghiera, che va a fare pressione su una sfera inserita in una tacca o un cricchetto: maggiore la compressione della molla, maggiore la forza che dovremo esercitare per far scivolare la sfera fuori dalla tacca, o lungo il cricchetto. Il mandrino di un avvitatore elettrico è un tipo economico e semplice (ancorchè impreciso) di utensile dinamometrico preimpostato.

Alcuni utensili dinamometrici impiegati per lavori specifici sono costruiti direttamente per funzionare a una coppia specifica. Questo tipo di utensile può essere più preciso di uno regolabile, e previene errori di impostazione (a patto di utilizzare l’attrezzo giusto per il lavoro giusto) ma sono assai meno versatili degli utensili regolabili.

Con la ghiera di regolazione estratta, si può regolare la coppia preimpostata a cui l'attrezzo scatterà

La ghiera premuta in sede blocca la regolazione sulla coppia impostata, evitando che usando il cacciavite questa possa essere inavvertitamente modificata

Mai usare un attrezzo dinamometrico per svitare a forza una vite bloccata!

Gli utensili dinamometrici hanno una gamma di valori, minimo e massimo, entro cui funzionano. La coppia è espressa in termini di peso applicato su una lunghezza di leva: maggiore il peso, maggiore la coppia; più lunga la leva a parità di peso, maggiore la coppia.

Le scale più comuni sono in Nm (Newton metri) o Ncm (Newton centimetri) per lo standard metrico, e in ft-lbs (piedi libbre) o in-lbs (pollici libbre) per il sistema imperiale.

Ncm e in-lbs sono solitamente riservati a utensili di precisione per coppie di serraggio ridotte che devono essere misurate con cura. Nm e ft-lbs sono usati per dispositivi che richiedono forti coppie di serraggio.

1 Nm = 100 Ncm
1 ft lbs = 12 in-lbs.
1 Nm = 0,7376 ft-lbs

AVVERTENZE E CAUTELE

Gli utensili dinamometrici sono strumenti di precisione e devono essere trattati come tali: mai usare una chiave dinamometrica per allentare un dispositivo di fissaggio, specie se ostico. Usate una semplice chiave inglese, eventualmente con prolunga, per lavori di questo genere. Devono anche essere tenuti in luogo asciutto e non soggetto a forti sbalzi di temperatura che potrebbero comprometterne la taratura.

Alcuni utensili dinamometrici possono avere una doppia scala, come in in-lbs e ft-lbs, o Nm e ft-lbs, o può capitare di avere utensili che sembrano uguali, ma con scale differenti: assicuratevi con certezza della coppia che state impostando, e che il valore sia sulla scala corretta. Impostare 10 su ft-lbs quando intendevate in-lbs significa che avete impostato un valore 12 volte maggiore di quello che dovreste usare, cosa che provocherà inevitabilmente il cedimento del dispositivo di fissaggio.

Gli utensili digitali sono di facile lettura: basta guardare il numero sul display. Gli utensili analogici soffrono del fenomeno della parallasse tra indicatore e scala, ossia quel fenomeno per cui l’angolo di visione comporta un apparente spostamento dell’indicatore sulla scala: abbiate cura di leggere strumenti analogici quanto più perpendicolarmente possibile. Gli strumenti migliori hanno una striscia speculare sulla scala proprio per consentire di valutare questo aspetto.

Dato che la coppia varia con la leva applicata, l’uso di qualsiasi accessorio montato sulla chiave che vari la lunghezza della leva varierà la coppia applicata effettivamente rispetto a quella impostata sulla scala (tipicamente la coppia reale sarà maggiore!) L’uso di accessori va oltre lo scopo di questo ariticolo, ma tipicamente gli accessori sono forniti con istruzioni e tabelle di conversione per tradurre la coppia impostata in quella effettivamente applicata.

In ambito armiero avremo tipicamente bisogno di un utensile nella gamma di 1-5 Nm (o 5-50 in lbs) per gli anelli delle ottiche, e di uno nella gamma dei 5-25 Nm (1-20 ft-lbs) per le viti dell’azione. Nel primo caso, dove la coppia di serraggio è comunque modesta, si tende a usare un cacciavite, mentre nel secondo è comoda una chiave dinamometrica.

Gli utensili dinamometrici possono variare dall’economico (come quelli a barra di torsione) all’estremamente costoso (cacciaviti dinamometrici digitali di precisione). Generalmente gli utensili a valore preimpostato costano più di quelli a lettura diretta, e quelli digitali costano più di quelli analogici.

Sebbene scegliere lo strumento più costoso sia un modo semplice per ottenere un utensile di qualità, per del lavoro hobbystico non c’è bisogno di depauperare i forzieri del regno: un attrezzo di tipo preimpostato analogico, di qualità, nella gamma di serraggio desiderata è più che adeguato.

Nel caso delle viti che bloccano l'azione di una carabina bolt-action alla calciatura, dare il giusto serraggio (sempre lo stesso) con una chiave dinamometrica serve a rendere costante la precisione dell'arma. Una volta serrate correttamente le viti dell'azione, questa carabina Sabatti Rover Alaskan ha fornito rosate Sub-MOA anche a 300 metri