Un bullone in acciaio inossidabile che durante il serraggio si blocca di colpo e, forzando ancora, si spezza o spanatura le filettature: questo è il galling (detto anche saldatura a freddo). È particolarmente frequente sui fissaggi in acciaio inossidabile e non ha nulla a che vedere con la classe di resistenza o la precisione della filettatura.
Come riconoscerlo in una frase
Il galling è la "saldatura" delle superfici di attrito sotto alta pressione: il film passivo viene abraso, i metalli nudi entrano in contatto diretto e, sotto pressione e calore da attrito, si verifica una saldatura locale. Le contromisure sono quattro: lubrificazione, abbinamento dei materiali, metodo di formatura della filettatura e abitudini di assemblaggio.
Perché l'acciaio inossidabile tende particolarmente al galling
- Elevata plasticità e rapido incrudimento: i punti di contatto si incrudiscono rapidamente sotto carico, i detriti di usura non si staccano facilmente e si incastrano tra le filettature;
- Film passivo molto sottile: pochi nanometri, si rompe al primo attrito e dopo la rottura i metalli entrano in contatto diretto;
- Scarsa conduttività termica: il calore da attrito si concentra nei punti di contatto e l'aumento di temperatura favorisce la saldatura;
- Abbinamento dello stesso materiale: quando bullone e dado sono entrambi 304/316, la saldatura a freddo tra metalli uguali è la più probabile.
Quattro contromisure (in ordine di difficoltà applicativa)
① Lubrificazione (la più diretta):
- Usare un composto anti-grippaggio specifico per acciaio inossidabile (con disolfuro di molibdeno, grafite o particelle ceramiche), applicato sulle filettature e sulla superficie di appoggio;
- Nota: i grassi comuni non sono adatti in ambienti ad alta temperatura o sottovuoto; in ambito alimentare/farmaceutico usare lubrificanti food-grade o a film secco;
- La lubrificazione modifica il rapporto coppia-pretensionamento: la coppia di serraggio va ricalibrata, altrimenti si verifica un sovraccarico.
② Abbinamento dei materiali:
- Usare per bullone e dado gradi o durezze diverse (ad esempio bullone 304 + dado 316, oppure combinazione A2 + A4) per ridurre la saldatura tra metalli uguali;
- Oppure dado in lega di rame/dado placcato (attenzione però alla corrosione galvanica e alla resistenza).
③ Metodo di formatura della filettatura:
- Rullatura (filettatura per deformazione) preferibile alla tornitura: la rullatura induce incrudimento e tensioni compressive nello strato superficiale, rende la superficie più liscia e migliora nettamente la resistenza al galling;
- Le filettature tornite presentano rigature superficiali, che sono il "punto di partenza" del galling.
④ Abitudini di assemblaggio:
- Non avvitare fino in fondo in una sola passata con utensili pneumatici/elettrici ad alta velocità: il calore da attrito ad alta velocità è il catalizzatore del galling;
- Avvitare prima manualmente fino a battuta, poi usare la chiave dinamometrica;
- Nelle parti soggette a smontaggi ripetuti, riapplicare il lubrificante ogni volta;
- Evitare bave, trucioli e granelli di sabbia sulle filettature (lo sporco è complice del galling).
Cosa fare se il galling è già avvenuto
- Non forzare: spezzare un bullone è dieci volte più problematico che svitare un dado;
- Provare un leggero movimento alternato in senso inverso (serrare un po' e poi allentare), a volte si riesce a rompere il punto di saldatura;
- Riscaldamento localizzato (attenzione all'effetto termico e alle guarnizioni), penetrazione con olio;
- Ultima risorsa: taglio/foratura ed estrazione, la soluzione più costosa.
Errori comuni
- Serrare a secco (senza lubrificazione) bulloni in acciaio inossidabile di grande diametro: il galling è quasi inevitabile;
- Applicare ai bulloni in acciaio inossidabile i valori di coppia dei bulloni in acciaio al carbonio (coefficiente di attrito diverso);
- Aggiungere lubrificante senza regolare la coppia: la pretensione effettiva supera il valore di progetto e il bullone va in sovraccarico;
- In fase di acquisto indicare solo "bullone 304", senza specificare il metodo di formatura della filettatura e se è richiesto il trattamento anti-grippaggio.
Comunicateci specifiche, materiale, ambiente d'uso (alta temperatura/contatto alimentare) e modalità di assemblaggio: vi daremo indicazioni sull'opportunità di usare un composto anti-grippaggio, sull'abbinamento dei materiali e sulla scelta tra rullatura e tornitura. Un bullone bloccato costa spesso una flangia intera.
