I tronchetti al carbonio: materiali, realizzazione e funzione

I tronchetti in acciaio al carbonio rappresentano dei componenti importanti all’interno del mondo della raccorderia idraulica. Rispetto ai manicotti, che presentano una filettatura femmina sulla superficie interna lungo tutto l’asse del componente, i tronchetti presentano una filettatura maschio solamente su una estremità, mentre l’altra superficie è libera ed è solitamente destinata al collegamento tramite saldatura.

Le dimensioni caratteristiche del tronchetto al carbonio

I tronchetti al carbonio sono componenti molto semplici che però devono rispettare correttamente le dimensioni e le tolleranze per garantire un accoppiamento efficace con l’impianto su cui vengono installati. Le dimensioni caratteristiche sono:
- Φ1: è il diametro esterno nominale del tronchetto. Tale dimensione può variare da 17,2 a 114,3 mm.
- A: è la lunghezza di estensione del tratto filettato. Essa può variare da 14 a 32 mm sulla base del modello.
- L: è la lunghezza del componente ed è sempre pari a 100 mm. È immediato notare come il rapporto tra A e L aumenti all’aumentare della lunghezza di filettatura.
- SP/THK: è lo spessore del componente nella zona non filettata. Può variare tra 2,20 e 4 mm.

La scelta dell’acciaio al carbonio per i tronchetti

L’acciaio al carbonio è una tipologia molto comune di acciaio che si contrappone generalmente agli acciai inossidabili che sono caratterizzati da elementi in lega quali il cromo e il nichel. Il carbonio è un elemento fondamentale negli acciai ma la variazione della percentuale è importante per determinare le caratteristiche meccaniche, fisiche e chimiche della lega.
Le principali differenze tra acciai al carbonio e acciai inossidabili sono riassumibili nella maggiore flessibilità dei primi rispetto ai secondi oltre ad una distribuzione migliore del calore (proprietà idonea per la saldatura, che però dipende anche dal tenore di carbonio in lega), anche se la resistenza a corrosione è inferiore. Inoltre, la lucentezza degli acciai inox è migliore e li rende idonei anche per applicazioni decorative mentre gli acciai al carbonio presentano un grado di opacità maggiore. Sulla base di queste proprietà, è facile capire come un elemento quale il tronchetto in carbonio, che deve essere saldato e non costituisce un elemento decorativo, sia realizzato in acciaio al carbonio: infatti, bisogna anche sottolineare che il prezzo è sicuramente inferiore, soprattutto a causa degli elementi in lega presenti.

Il processo di realizzazione dei tronchetti al carbonio  

La realizzazione dei tronchetti al carbonio segue un processo produttivo semplice, ma che richiede precisione per evitare problematiche successive durante l’accoppiamento e l’assemblaggio. Il semilavorato di partenza è una porzione di tubo che viene opportunamente sezionato e lavorato alle macchine utensili: in particolare, la filettatura è realizzata mediante operazioni per asportazione di truciolo per una lunghezza corrispondente alla dimensione A.

Il collegamento dei tronchetti in carbonio: possibilità e differenze

Nei paragrafi precedenti si è prestata molta attenzione alla marcatura, alla scelta del materiale e al metodo produttivo dei tronchetti in acciaio al carbonio. Tutte queste fasi sono fondamentali per ottenere un prodotto di qualità che rispetti le normative vigenti e consenta di migliorare l’efficienza degli impianti in cui viene installato.
Un altro aspetto fondamentale, però, riguarda la messa in opera di tali componenti. Infatti, è centrale l’allacciamento dei tronchetti alle tubature che costituiscono l’impianto di riferimento. Questo può essere svolto secondo due macro-metodologie:
- Tramite raccordi filettati (GAS e NPT, per esempio);
- Tramite saldatura (di testa o di tasca).
Vi sono importanti differenze tra queste tipologie di collegamenti:
- Reversibilità del collegamento: l’avvitamento su una filettatura è un processo reversibile che consente di ottenere nuovamente il tronchetto separato dall’impianto mentre la saldatura è permanente;
- Manutenibilità: la scelta delle filettature risulta più idonea laddove si pensa che l’ambiente aggressivo o gli sforzi a cui sono sottoposti i tronchetti siano tali da danneggiare velocemente il componente e richiedano sostituzioni rapide ed immediate;
- Resistenza: la saldatura garantisce normalmente valori resistenziali migliori e non presenta problematiche, quale è lo svitamento, che possono ridurre ulteriormente le proprietà del raccordo.
E’ evidente, comunque, che il personale addetto alla messa in opera debba essere specializzato e vada adeguatamente formato al fine di sfruttare al meglio le potenzialità del collegamento.

Le tipologie di filettature

Vi sono delle differenze tra le filettature GAS e NPT che possono essere di particolare interesse nel campo dei tronchetti in acciaio al carbonio:
- La filettatura GAS può essere sia cilindrica che conica mentre la filettatura NPT è solamente conica;
- La filettatura NPT presenta generalmente una tenuta migliore rispetto alla filettatura GAS;
- La filettatura GAS ha un angolo del filetto di 55° contro i 60° della filettatura NPT: all’aumentare dell’angolo corrisponde un aumento del passo del filetto.
- La filettatura GAS è maggiormente diffusa in Europa ed è la più utilizzata al mondo nel campo della raccorderia idraulica, mentre la filettatura NPT è preferita nel sistema americano.

Le tipologie di saldatura

Come citato in precedenza, vi sono due tipologie principali di saldatura: di testa e a tasca. La differenza principale che intercorre tra le due è che la saldatura a tasca è una saldatura d’angolo mentre la saldatura di testa è frontale e generalmente consente di ottenere valori resistenziali migliori. Nonostante ciò, è sicuramente una metodologia meno economica e per questo motivo è preferita solamente per tubature, e quindi tronchetti, con diametri grandi, mentre sulle dimensioni inferiori si preferisce la saldatura a tasca. In ogni caso, è fondamentale che siano realizzate a regola d’arte per non far si che il giunto saldato rappresenti un punto di debolezza per la struttura.