La filettatura è una delle lavorazioni metalliche più diffuse e importanti nel campo dell’ingegneria e della produzione industriale. Si tratta di un processo che consente di realizzare un accoppiamento preciso tra componenti metallici, mediante la creazione di un profilo elicoidale sulla superficie interna o esterna di un pezzo. Grazie alla filettatura, è possibile ottenere giunzioni smontabili, sicure e durevoli nel tempo, utilizzate in una moltitudine di settori: dalla meccanica di precisione all’automotive, dall’aeronautica all’arredamento tecnico.
Analizziamo ora in dettaglio cos’è la filettatura, come funziona, quali sono i principali tipi di filettatura e quali vantaggi offre.
Cos’è la filettatura e a cosa serve
Con il termine filettatura si indica il processo di lavorazione meccanica che consente di ottenere un filetto, cioè una scanalatura elicoidale continua, realizzata su un cilindro (filettatura esterna) o all’interno di un foro (filettatura interna). Questo profilo permette di collegare due elementi mediante un sistema vite–madrevite, che garantisce un’unione stabile ma facilmente smontabile.
Le filettature sono utilizzate in moltissimi ambiti produttivi, perché assicurano un fissaggio preciso, affidabile e ripetibile, oltre a consentire regolazioni micrometriche, serraggi controllati e collegamenti reversibili.
Oltre al fissaggio, la filettatura può avere funzioni di:
- trasmissione del moto (come nel caso delle viti a ricircolo di sfere o dei martinetti meccanici);
- regolazione fine di posizioni e movimenti;
- tenuta in sistemi idraulici o pneumatici, quando abbinata a guarnizioni o sigillanti.
Il principio di funzionamento della filettatura
Dal punto di vista geometrico, il filetto è una spirale generata dal moto elicoidale di un profilo lungo la superficie di un cilindro o di un cono. Le dimensioni e la forma del filetto variano in base allo standard adottato (ad esempio ISO metrica, Whitworth, UNF, UNC, GAS, ecc.) e determinano il comportamento meccanico dell’accoppiamento.
Le caratteristiche principali che definiscono una filettatura meccanica sono:
- passo (P): la distanza assiale tra due creste consecutive;
- diametro nominale: il diametro esterno della vite o interno della madrevite;
- angolo del profilo: che varia a seconda dello standard;
- senso del filetto: destro o sinistro, a seconda della direzione di avvitamento.
La precisione nella realizzazione di questi parametri è fondamentale per garantire l’intercambiabilità e la funzionalità del giunto filettato.
Tipi di filettatura
Nel mondo della meccanica e della carpenteria metallica, esistono diverse tipologie di filettature, classificate in base a: la forma del profilo, la direzione dell’avvolgimento, il passo e la destinazione d’uso. Vediamo i principali tipi di filettatura impiegati oggi nelle lavorazioni industriali.
1. Filettatura metrica
La filettatura metrica è la tipologia più comune, standardizzata secondo la norma ISO. Il profilo del filetto è triangolare con angolo di 60° e può essere a passo grosso o fine. La filettatura metrica è utilizzata nella quasi totalità delle applicazioni, meccaniche e industriali, per la sua precisione e intercambiabilità.
Diffusa soprattutto nei paesi anglosassoni, la filettatura Whitworth ha un profilo triangolare con angolo di 55° e creste arrotondate. È utilizzata spesso in ambito idraulico e nelle connessioni tubolari, dove la tenuta è fondamentale.
3. Filettatura UNC e UNF
Appartenenti al sistema americano unificato, le filettature UNC (Unified National Coarse) e UNF (Unified National Fine) sono simili a quelle metriche ma espresse in pollici. La prima ha un passo più largo, la seconda più fine, per applicazioni che richiedono maggiore precisione di serraggio.
4. Filettatura GAS o BSP
Utilizzata principalmente per il collegamento di tubi e raccordi idraulici, la filettatura GAS (British Standard Pipe) ha un profilo a 55° e può essere cilindrica o conica. Garantisce un’eccellente tenuta nei circuiti di fluidi e gas.
5. Filettatura trapezoidale
Impiegata per la trasmissione di movimenti lineari o di forza, la filettatura trapezoidale presenta un profilo a forma di trapezio. È tipica delle viti madri delle macchine utensili e dei sistemi di sollevamento, dove serve robustezza e resistenza all’usura.
6. Filettatura a dente di sega
Questa tipologia di filettatura ha un profilo asimmetrico che resiste molto bene a sforzi unidirezionali, come quelli di spinta. È utilizzata per applicazioni particolari, come presse o sistemi di bloccaggio meccanico.
Tipi di filettature meccaniche in base al metodo di realizzazione
Oltre alla geometria, un’altra distinzione fondamentale riguarda il metodo con cui viene eseguita la lavorazione. I tipi di filettature meccaniche si dividono principalmente in due grandi categorie:
1. Filettatura per deformazione
Detta anche filettatura rullata, questa tecnica consiste nel deformare plasticamente il materiale senza asportarlo. Il pezzo viene fatto passare tra rulli o pettini filettatori che imprimono il profilo desiderato.
I vantaggi principali sono:
- maggiore resistenza del filetto, grazie all’incrudimento superficiale;
- assenza di trucioli;
- superfici più lisce e durevoli.
2. Filettatura per asportazione di truciolo
È la tecnica più diffusa nelle officine meccaniche. In questo tipo di filettatura, il materiale viene rimosso progressivamente tramite utensili come maschi, filiere o utensili da tornio. Il processo consente di ottenere una precisione elevata e di lavorare su una vasta gamma di materiali, compresi quelli più duri.
All’interno della filettatura per asportazione rientrano varie tecniche:
- filettatura manuale, tramite maschi e filiere;
- filettatura al tornio o CNC, per lavorazioni di alta precisione;
- maschiatura automatica, utilizzata nelle produzioni in serie.
Filettature interne ed esterne
Infine, le filettature meccaniche si distinguono anche in base alla posizione del filetto. Si parla di filettature esterne, quando sono realizzate sulla superficie di un cilindro, come nel caso delle viti; e di filettature interne, se eseguite all’interno di un foro, come nelle madreviti o nei dadi.
Queste due tipologie devono essere perfettamente compatibili per garantire un accoppiamento stabile e funzionale. La precisione nella realizzazione del passo e del diametro è quindi essenziale, per evitare giochi o interferenze.
Le applicazioni della filettatura meccanica
La filettatura meccanica è presente in quasi ogni settore industriale.
In ambito automobilistico, è fondamentale per il montaggio di componenti motore, parti strutturali e accessori. Nella meccanica di precisione, garantisce assemblaggi smontabili ma solidi, indispensabili per strumenti, apparecchiature e impianti industriali.
Nel settore elettronico e delle telecomunicazioni, la filettatura è impiegata per unire supporti, connettori e strutture metalliche leggere. Anche l’arredamento metallico e la carpenteria leggera ne fanno largo uso, grazie alla possibilità di combinare funzionalità, estetica e modularità.
La filettatura in ZETA 6
All’interno di ZETA 6, la lavorazione di filettatura meccanica riveste un ruolo centrale nella produzione di componenti di precisione. L’azienda dispone di impianti avanzati e di operatori specializzati, in grado di garantire risultati di alta qualità e tolleranze ridotte.
Tra le tipologie di filettature da noi realizzate, la filettatura per asportazione è quella più eseguita, in particolare le filettature femmina. Questa tecnica ci consente di ottenere un’elevata precisione dimensionale e superfici perfettamente pulite, ideali per l’accoppiamento con viti e perni in applicazioni industriali di alta affidabilità.
Per concludere, comprendere i diversi tipi di filettature meccaniche è fondamentale per scegliere il tipo di filettatura più adatto a ciascuna esigenza produttiva. La filettatura, pur essendo una lavorazione antica, rimane una tecnologia moderna e imprescindibile per garantire prestazioni, sicurezza e durabilità nelle costruzioni meccaniche di ogni livello.