Guarnizione vs. rondella: comprendere le differenze funzionali per la tenuta e il fissaggio

Rondelle e guarnizioni si assomigliano molto. Entrambe sono piatte, entrambe hanno un foro al centro ed entrambe si trovano da qualche parte tra un bullone e una superficie. Quindi è facile capire perché ingegneri e addetti agli acquisti a volte le considerino intercambiabili.

Non è così. Usare quello sbagliato nel posto sbagliato porta a perdite, fissaggi allentati e guasti che sono, nella migliore delle ipotesi, fastidiosi e, nella peggiore, costosi. Ecco cosa distingue realmente i due e perché è importante nelle applicazioni reali.

Cos'è una lavatrice?

Una rondella è un componente sottile a forma di disco progettato per funzionare con un elemento di fissaggio. Il suo compito principale è quello di distribuire la forza di serraggio di un bullone o di una vite su una superficie più ampia. Senza una rondella, tutta quella forza si concentra su un piccolo punto di contatto. Ciò può schiacciare materiali più morbidi, far sì che l'elemento di fissaggio si incastri nella superficie o creare una pressione non uniforme che porta all'allentamento nel tempo.

Oltre alla distribuzione del carico, le rondelle svolgono anche altre funzioni. Riducono l'allentamento dovuto alle vibrazioni, fungono da distanziali quando necessario e, in alcuni casi, prevengono la corrosione galvanica tra un elemento di fissaggio e una superficie metallica diversa. Ciò che generalmente non fanno, a meno che non siano specificamente progettate per questo scopo, è impedire la fuoriuscita di fluidi o gas.

Rondelle Sono quasi sempre realizzati in metallo: acciaio al carbonio, acciaio inossidabile, alluminio, ottone o rame, a seconda dell'applicazione. Sono rigidi per costruzione, perché la rigidità è ciò che permette una distribuzione efficace del carico.

DIN127 Rondelle elastiche di sicurezza nere

Maggiori dettagli

Tipi di rondelle

• Rondelle piatte sono del tipo standard. I suoi dischi lisci vengono utilizzati per la distribuzione del carico nella maggior parte delle applicazioni di fissaggio generiche.
• Rondelle elastiche Sono progettati per resistere all'allentamento dovuto alle vibrazioni. La molla o il design dentellato si agganciano al fissaggio e alla superficie per mantenere la tensione.
• Rondelle elastiche mantenere la tensione e assorbire gli urti negli assemblaggi sottoposti a carichi dinamici.
• Rondelle di tenuta (rondelle con guarnizioni in gomma) Combinando una rondella metallica con un anello di gomma incollato, si ottiene una distribuzione del carico e una tenuta localizzata attorno al foro di fissaggio contemporaneamente: una combinazione utile in applicazioni come pannelli di carrozzeria per autoveicoli, sistemi HVAC e custodie elettriche per esterni.

Che cos'è una guarnizione?

Una guarnizione è un dispositivo di tenuta. Il suo compito è quello di riempire lo spazio tra due superfici a contatto e impedire la fuoriuscita di fluidi o gas. Quando due flange metalliche vengono imbullonate insieme, le loro superfici non sono perfettamente piane. Presentano irregolarità microscopiche e talvolta spazi più ampi. Una guarnizione riempie questi spazi comprimendosi sotto pressione.

Le guarnizioni sono realizzate con materiali più morbidi e flessibili rispetto alle rondelle: gomma, PTFE, sughero, silicone, fibra compressa e, nelle applicazioni ad alta pressione o alta temperatura, guarnizioni ad anello in metallo a spirale o in metallo pieno. Questa flessibilità è intenzionale. Una guarnizione deve deformarsi leggermente per riempire le irregolarità della superficie. Una guarnizione rigida non può farlo.

Le guarnizioni non vengono generalmente utilizzate con singoli elementi di fissaggio come le rondelle. Si trovano tra flange, raccordi di tubi, componenti del motore, alloggiamenti di pompe e qualsiasi altro assemblaggio in cui sia necessaria un'interfaccia a tenuta di pressione.

Tipi di guarnizioni

• guarnizioni in fogli Sono ricavati da materiali piatti, come gomma, sughero o fibra, e si adattano a un'ampia varietà di forme e tipi di connessione.
• Guarnizioni a spirale Sono costituiti da una striscia di metallo combinata con un materiale di riempimento e vengono utilizzati in condotte e applicazioni industriali ad alta pressione e alta temperatura.
• O-ring Le guarnizioni circolari sono utilizzate in applicazioni sia statiche che dinamiche, dai sistemi idraulici ai raccordi per impianti idraulici.
• Guarnizioni stampate su misura sono progettati per geometrie di componenti specifiche in cui le forme standard non sono applicabili.

Guarnizione contro rondella: la differenza fondamentale

La differenza sta nella funzione. Una rondella sostiene il fissaggio. Una guarnizione sigilla il giunto.

In alcuni casi le funzioni si sovrappongono. Una rondella con guarnizione in gomma garantisce sia la distribuzione del carico sia una tenuta stagna localizzata attorno a un elemento di fissaggio. Sono anche chiamate rondelle di tenuta o rondelle incollate. Sono comunemente utilizzate negli elementi di fissaggio per tetti, nelle applicazioni automobilistiche e in qualsiasi installazione in cui un bullone attraversa un pannello e in quel punto è necessaria una tenuta stagna.

Perché questo è importante per i progettisti

Nei telai automobilistici e nei veicoli a energia alternativa, rondelle e guarnizioni compaiono nello stesso assemblaggio, spesso molto vicine tra loro. 

Le boccole del telaio, i supporti delle sospensioni e gli alloggiamenti delle batterie utilizzano rondelle temprate per distribuire il carico di serraggio senza deformare la struttura circostante. Gli elementi di tenuta in corrispondenza dei collegamenti dei fluidi, delle porte dei sensori e delle interfacce degli alloggiamenti utilizzano guarnizioni per mantenere l'integrità della pressione.

Specificare il componente sbagliato in entrambi i ruoli crea problemi. Una guarnizione utilizzata dove sarebbe necessaria una rondella rigida non manterrà il corretto carico di serraggio. Il materiale comprimibile si deforma in modo imprevedibile sotto l'effetto della coppia. Una rondella standard utilizzata dove sarebbe necessaria una guarnizione non previene le perdite.

La durezza del materiale è una specifica fondamentale per le rondelle in applicazioni portanti. Valori di durezza Rockwell, tipicamente HRC 26–35 per rondelle in acciaio al carbonio temprato per uso automobilistico, determinare se la rondella può sopportare la forza di serraggio senza deformarsi. 

La gamma di lavatrici CNRL è sviluppata tenendo presente questo requisito, attingendo all'esperienza di Collaborazioni OEM Tra queste figurano FAW, Volkswagen e Daimler, per le quali i requisiti in termini di prestazioni di tenuta e fissaggio sono tra i più stringenti del settore.

Domande frequenti

Una rondella può sostituire una guarnizione?

Non adatte per applicazioni di tenuta. Le rondelle metalliche standard non impediscono perdite di fluidi o gas. Se la tenuta è un requisito fondamentale, è necessaria una guarnizione o una rondella di tenuta con un elemento in gomma integrato.

A cosa serve una rondella con guarnizione in gomma?

Una rondella di tenuta (una rondella metallica rivestita di gomma) distribuisce il carico e garantisce una tenuta localizzata attorno al foro di fissaggio. Trova impiego in applicazioni di copertura, pannelli automobilistici, impianti di riscaldamento, ventilazione e condizionamento (HVAC) e impianti elettrici esterni, dove è necessario impedire l'infiltrazione d'acqua nel punto di fissaggio.

Che cosa significano "rondelle" e "guarnizioni" in ambito automobilistico?

Nell'assemblaggio automobilistico, le rondelle vengono utilizzate per distribuire il carico dei bulloni nei punti di fissaggio delle sospensioni, del telaio e della carrozzeria. Le guarnizioni sigillano i collegamenti dei fluidi, i componenti del motore e gli involucri. Entrambe sono presenti nella maggior parte degli assemblaggi automobilistici complessi, ma svolgono funzioni diverse.

Come faccio a sapere se mi serve una guarnizione o una rondella?

Poniti una domanda: l'esigenza è quella di fissare un elemento di fissaggio o di sigillare una giunzione? Se stai serrando un bullone, ti serve una rondella. Se devi impedire perdite tra due superfici a contatto, ti serve una guarnizione. Se entrambe le funzioni sono necessarie nello stesso punto, una rondella di tenuta le assolve entrambe.Quale durezza dovrebbero avere le rondelle per autoveicoli? Rondelle temprate per applicazioni strutturali nel settore automobilistico In genere, la durezza HRC si attesta tra 26 e 35, sebbene i requisiti esatti dipendano dal grado del fissaggio, dal carico di serraggio e dal materiale del substrato. Consultare la norma automobilistica o la specifica OEM pertinente per l'applicazione specifica.