Se siete mai stati coinvolti nella progettazione o gestione di un edificio del segmento Energy e Industry (E&I), probabilmente avrete affrontato la sfida di fissare alcuni elementi presenti nel progetto alla struttura in acciaio rivestito.
Alcuni degli elementi in cui queste sfide sono comuni possono essere:

• Macchinari;
• Piattaforme;
• Canaline elettriche per servizi, impianti elettrici e telecomunicazioni;
• Supporti per tubazioni;
• Supporti multidisciplinari, che includono impianti meccanici, elettrici e di ventilazione. 

Figura 1 – Fissaggio di Impianti - canaline elettriche (a sinistra) e impianti meccanici (destra) – al materiale base in acciaio 

Tradizionalmente, i modi per fissare gli elementi sopra citati a una struttura in acciaio sono la saldatura e la bullonatura (vedi figura 2)

Figura 2 – Metodi tradizionali di fissaggio su acciaio: saldatura (a sinistra) e bullonatura (a destra)

I METODI TRADIZIONALI PER IL FISSAGGIO SU ACCIAIO

La saldatura è un metodo molto affidabile e resistente, aspetti che l’hanno reso il metodo più utilizzato per decenni. Tuttavia, quando si parla di saldatura tradizionale, ci sono alcune sfide da tenere in considerazione, come:

• Richiede una presa di corrente nelle vicinanze, che può essere difficile da trovare in cantiere;
• Produce scintille e questo crea potenziali rischi in materia di Salute, Sicurezza e Ambiente
• È un metodo di fissaggio che richiede un tempo maggiore per l’installazione rispetto ad altri;
• Richiede operatori qualificati e certificati;
• Nel caso di acciaio rivestito, è richiesto una lavorazione aggiuntiva laddove è stata fatta la giunzione di saldatura.

Un’alternativa alla saldatura è la bullonatura, che consiste nell’eseguire dei fori sulla struttura in acciaio e utilizzare dei bulloni, accessibili da entrambi i lati per garantire il corretto fissaggio.
Non sono necessari attrezzi specifici, ma ci sono altre sfide legate a questo procedimento, come:

• È un processo lento ed estenuante per l’operatore
• In alcune zone può essere molto difficoltoso eseguire il fissaggio
• Prima dell’esecuzione della bullonatura, è necessaria una protezione alla corrosione

LE SOLUZIONI HILTI PER IL FISSAGGIO SU ACCIAIO

Per rispondere alle sfide dei metodi di fissaggio tradizionali sopra riportare, grazie alla propria esperienza, Hilti ha sviluppato nuovi chiodi per consentire un fissaggio più agevole e altrettanto performante.
Qui sotto sono stati riportate quattro soluzioni differenti, proposte da Hilti e schematizzate nell’immagine sottostante:

1. La prima soluzione è stata lanciata da Hilti nel 1994 ed è il chiodo X-ST GR. Si tratta di un chiodo in acciaio inox direttamente fissato al materiale base e quindi molto veloce da installare.
2. La seconda soluzione in acciaio inox è il perno filettato X-BT, la cui prima generazione è stata lanciata 20 anni fa. Per l’installazione è necessario un pre-foro, in cui verrà poi installato il perno. L’alta temperatura generata dal fissaggio del perno permette una saldatura ad attrito, presente anche lungo tutto il perimetro del perno stesso, evitando quindi all’umidità di penetrare e garantendo la protezione contro la corrosione.
3. La terza soluzione è con il fissaggio tramite S-BT-HL, lanciato nel 2023 e seconda generazione dell’originario S-BT, lanciato nel 2016. Si tratta di prigionieri filettati in acciaio al carbonio o in acciaio austenico-ferritico inossidabile, la cui tecnologia di fissaggio viene chiamata auto saldatura a punta smussata, in cui viene eseguito un pre-foro pilota e successivamente il perno viene avvitato all’interno. Il perno ha un diametro leggermente superiore a quello del foro, per cui la coppia da dover applicare per il corretto fissaggio è molto elevata, ed è inoltre dotato di una doppia filettatura: la prima filettatura, presente nel tratto finale, è quella che serve per il fissaggio del chiodo al materiale base e non ha capacità di carico; la seconda filettatura invece, a cui si avvita la testa del dado per il fissaggio della piastra, è quella che garantisce capacità di carico e un fissaggio robusto.
4. La quarta soluzione è il sistema di fissaggio F-BT, detto “Cordless Stud Fusion” e viene classificato come saldatura di perni ad arco trafilato con gas di protezione. Utilizzando un attrezzo per il processo di saldatura che crea un arco elettrico lungo il percorso generato tra perno e materiale base, viene generato un calore intenso e concentrato che fonde la base del perno e una piccola zona limitrofa del materiale base, formando la connessione saldata. Si tratta di un processo rapido e privo di scintille e che permette di ottenere un fissaggio molto resistente. 

Figura 3 – Rappresentazione schematica delle soluzioni di fissaggio Hilti: X-ST GR (in alto a sinistra), X-BT (in alto a destra), S-BT HL (in basso a sinistra) e F-BT (in basso a destra).

Per quanto riguarda i dati di tenuta delle singole soluzioni, X-ST GR è adatto per soluzioni leggere fino a valori di resistenza a trazione di 1,8 kN, X-BT e S-BT vengono utilizzati per applicazioni medie con valori di resistenza a trazione di 3,6 kN, mentre F-BT viene utilizzato per applicazioni pesanti con valori di resistenza a trazione di 8 kN. In aggiunta a differenze in merito alle applicazioni, queste soluzioni differiscono per lo spessore del materiale base a cui possono essere vincolate: F-BT da 4 mm, S-BT HL e X-ST GR da 6 mm, mentre X-BT da 8 mm. Nel caso in cui i perni vengano installati su spessori inferiori rispetto a quelli riportati precedentemente, sarà necessario applicare una riduzione della resistenza di carico, in accordo con i manuali tecnici.

Se vuoi saperne di più in merito alla progettazione del fissaggio di acciaio con le soluzioni Hilti, contatta i nostri esperti a tecnici@hilti.com.