Di fronte al cedimento di un elemento di fissaggio, la prima reazione è spesso ritenere che il bullone o il dado fossero di scarsa qualità; tuttavia, nella maggior parte dei casi non è così ed è un altro fattore ad aver determinato il guasto.

I fattori che possono contribuire al cedimento di un bullone sul campo sono molteplici; risulta quindi essenziale comprendere appieno la struttura del giunto bullonato per poter selezionare la soluzione corretta.

Il termine Precarica viene ampiamente utilizzato nel settore degli elementi di fissaggio, ma il suo reale significato e la sua importanza non vengono sempre compresi fino in fondo. Durante i miei primi anni da apprendista in ingegneria meccanica sentivo spesso parlare di precarica, senza che nessuno me ne avesse mai spiegato il concetto in termini semplici. Questo articolo nasce proprio con l'obiettivo di illustrare questo principio in modo essenziale, aiutando a comprendere perché alcuni presunti prodotti di bloccaggio semplicemente non funzionino o possano persino produrre un effetto negativo sul giunto.

Il modo migliore per concepire un bullone è immaginarlo come una molla molto rigida, visualizzando esattamente questa dinamica durante la fase di serraggio. Quando si applica una forza al dado, si estende il bullone proprio come si farebbe con una molla; quando lo si allenta, esso ritorna alle sue dimensioni originali. Ciò avviene a patto di non averlo allungato eccessivamente oltre il suo limite elastico, noto come punto di snervamento.

Il carico che il bullone esercita nel tentativo di ritornare alla propria posizione originale è definito Precarica, che rappresenta semplicemente la forza di serraggio all'interno del giunto.

Viene definita "Pre-carica" poiché si tratta del carico già presente nel giunto una volta completato il serraggio, ossia prima (Pre) che vengano applicati i carichi esterni (Loading). A titolo di esempio, se un giunto bullonato è progettato per supportare un carico applicato di $10\text$, la dimensione del bullone verrà calcolata in modo da sviluppare una forza superiore una volta serrato, ad esempio $15\text$.

In questo modo si ha la certezza che il bullone mantenga unito il giunto entro la propria capacità operativa, evitando al contempo gli effetti dei carichi ciclici: se il bullone continuasse ad allungarsi sotto carico, andrebbe incontro a un potenziale cedimento per fatica nel tempo.

Un giunto precaricato non solo garantisce un collegamento meccanico di gran lunga superiore, ma protegge l'elemento di fissaggio principale ed ne estende la vita utile, a condizione che non si allenti a causa di sollecitazioni esterne quali carichi dinamici o vibrazioni.

I metodi tradizionali, come i dadi con inserto in nylon, i dadi autofrenanti a coppia prevalente e le rondelle elastiche (Grower), non possono garantire che l'elemento di fissaggio non si allenti, proprio per via del loro principio di funzionamento. I dispositivi basati sull'attrito, come i dadi con inserto in nylon e quelli a coppia prevalente, precludono l'impiego di lubrificanti sul giunto — risorsa invece fondamentale per ottimizzare il serraggio e migliorarne le prestazioni (si veda a questo proposito il nostro articolo dedicato ai giunti lubrificati).

Il meccanismo di funzionamento delle rondelle di sicurezza Wedge Locking della serie WL unisce la rapidità di installazione tipica di un assieme dado-bullone a scorrimento libero alla possibilità di lubrificare le filettature, offrendo al contempo un metodo di bloccaggio garantito per il mantenimento della precarica.

Il vantaggio principale della rondella Wedge Lock serie WL rispetto agli altri metodi risiede nel contatto meccanico diretto con tutte le parti del giunto, ottenuto grazie alle dentellature radiali presenti sulle facce esterne di entrambe le rondelle che compongono la coppia.

Su un giunto con foro cieco (o monolaterale), la rondella garantisce una presa diretta sotto la testa del bullone e sulla superficie di appoggio; su un giunto passante, garantisce il medesimo contatto tra testa del bullone e supporto da un lato, e tra la superficie d'appoggio e il dado dall'altro. L'unico modo in cui il collegamento può ruotare ed allentarsi è attraverso lo scorrimento delle facce interne lisce delle rondelle, dove entrano in azione le camme. Quando le rondelle tentano di separarsi, sono costrette a scorrere lungo i piani inclinati delle camme — progettate con un'inclinazione maggiore rispetto al passo della filettatura — rendendo fisicamente impossibile lo svitamento accidentale senza un intervento manuale.