Scelta passo filettatura e metallo

[zabda]

Devo filettare una barra di metallo, per ora ottone, che poi andrà a congiungersi con un blocco di metallo, per ora ghisa.
La barra ha diametro 15mm e verrà sottoposta a sollecitazioni da urto; fate conto di avere tipo una ruota di un carrello della spesa, esternamente ha qualche cm di materiale plastico che sbatte sul terreno e internamente ha un perno metallico che, ai bordi, è fissato a due blocchi per mantenere centrata la ruota.
Le forze che dovrà subire la barra centrale sono gli urti (anche se non direttamente perchè c'è lo strato di materiale plastico) e le vibrazioni.
Detto questo le domande che ho sono:
-la filettatura della barra come deve essere? passo fine o grande? Il fine serrà di più ma rende anche più incline il metallo a rottura o deformazioni a causa delle forze dette prima?
-oltre all'acciaio che metallo è più indicato per l'uso che devo fare? ho a disposizione: ottone, bronzo, alluminio (quale lega?), ghisa, nickel.
-mischiare due metalli diversi nella giunzione è poco consigliabile dato che magari uno è più tenero dell'altro e quindi si deforma?

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Non è che si è capito molto, ma ti posso sconsigliare l'ottone in quanto si cricca con facilità (parliamo terra terra senza numeri).
Il bronzo, si ma che tipo di bronzo? CuBe2, Ad6, bronzo caro...etc, te lo sconsiglierei per via degli urti.
Una vite deve lavorare preferibilmente a taglio e devi sempre considerare il diametro fondo filetto come sezione resistente.
Io per dormire tranquillo userei acciaio per viteria, un normale 8.8, o un C40.
Puoi accoppiare diversi materiali, non ci sono comunemente problemi, a meno che non usi titanio non rivestito, oppure usi acciaio ed alluminio in ambienti corrosivi, per della corrosione differenziale.

[zabda]

Ok, cerco di chiarire con un disegnino stupido.
Tutti i rettangoli sono in realtà cilindri e gli urti li prende solo il cilindro arancione di nylon
La barra viola è centrale a tutto e le sue porzioni bianche sono le parti filettate; i cilindri rossi sono i tappi di metallo che tengono ferma la parte arancione che è un cilindro di nylon forato nel mezzo per far passare la barra viola.

Dato che ho dei limiti di peso da rispettare fare tutto in acciaio sarebbe difficile perchè rispetto all'ottone ha densità minore e oltre a questo non ho trovato fornitori che mi facessero i tappi su misura a prezzi ragionevoli.

Il mio progetto finora era di fare barra in ottone e coperchi in ghisa G25. Visto lo spessore della barra e della filettatura non penso ci siano problemi di criccatura,o no?

A sapere quali sono le proprietà meccaniche da vedere in questo caso mi andrei a spulciare le specifiche dei vari metalli ma non essendo ingegnere o pratico di queste cose non so che fare.

Le leghe del bronzo sono quelle di COM-MET ma costa più dell'ottone.

Per quanto riguarda il passo da usare , dato che la barra è da 15mm, volevo prendere una filiera e un maschio M14 ma ho visto che ci sono M14x1, x1,25, x1,5, x2. Io optavo per l'1-1,25, ci sono controindicazioni visto il progetto?

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scusa, sto cercando di aiutarti... non capisco perchè se hai limiti di peso vuoi fare i due tappi in ghisa quando puoi fare quelli in alluminio, magari in Ergal 7075 T6.
Il perno, ti sconsiglio di farlo in ottone in quanto è un materiale fragile, piuttosto usa l'ergal 7075 trattato T6 anche per questo particolare.

Per il filetto, il passo dipende da diversi fattori, ovvero se hai un carico assiale, ma non credo e se hai i fori filettati poco profondi.
Il filetto utile di solito deve essere almeno 1,5 volte il diametro nominale (es M6 - 9mm min), meglio 2x.
Se non puoi arrivare neanche ad 1.5 volte allora usa un passo più fine, avrai più filetti in presa.

[zabda]

figurati, errore mio se non mi spiego.
Ho dei limiti di peso anche minimi e perciò devo calibrare l'utilizzo dei metalli in modo che con un calcolo approssimativo dei pesi dei vari componenti possa rientrare nel range che mi interessa.

Voglio comunque dire che il progetto è per la testa di un martello per uso hobbistico quindi gli urti che subisce il cilindro di nylon ( tra l'altro con un raggio di 4cm, quindi bello spesso) hanno una forza pari a quella che può sprigionare un uomo che da una martellata su un tavolo ed è per questo che mi sembra strano che una barra d'ottone così spessa si possa rompere, per quanto fragile sia il metallo.
Se però mi sconsigli proprio l'ottone vuol dire che userò altro ma l'ergal è troppo leggero. Se tolgo peso da una parte devo aggiungerlo da un altra e ciò vuol dire che l'unica cosa su cui posso agire sono i coperchi che invece che in ghisa dovrò fare il ottone che però mi costerà tanto.
Se trovo una barra d'acciaio e uso la ghisa per i coperchi potrebbe andare?

Per il filetto si può fare come dici tu, rispettando la regola del 1,5 volte il diametro, nessun problema.

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ora si inizia a capire meglio l'utilizzo... mi immaginavo un carrello della spesa su un autobloccante, quindi con sollecitazioni frequenti. Sai...la fatica dei materiali.

Non capisco però cosa serva un cilindro di teflon che può ruotare in un martello... ma non sono affari miei.

Allora facciamo cosi, iniziamo con il peso massimo e minimo ammesso e poi facilmente puoi calcolare che densità ti occorrono.

Ma in tutti i casi, io il perno non lo farei in ottone....a parte il fatto che non costa poco.

[zabda]

Il cilindro dovrebbe essere tenuto insieme dai coperchi che si avvitano fino a stringerlo, se poi ruotasse ancora, ma non credo, ho già in mente come bloccarlo.
Il peso deve essere tra i 1800 e i 1900gr, anche poco sopra ma sotto i 2kg. Il manico pesa sui 130gr ma bisogna aggiungerci la sezione di barra che funge da anima.

I due coperchi in ghisa mi coprono già 1kg di peso, 3-400gr sono dati dal cilindro di nylon, il resto dalla barra. con modiche millimetriche posso aggiustare il peso affinchè rientri nel range ma tutto è calcolato usando metalli con alto peso specifico.

Dai miei calcoli raggiungevo bene il peso usando l'ottone per la barra centrale ma ora non mi resta che l'acciaio. I coperchi sono quelli su cui agire ma la disponibilità di scelte è limitata ai metalli che ti ho detto prima.

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l'ottone pesa 8.4 kg/dm^3 l'acciaio 7.8 circa.

puoi sempre aumentare leggermente i due tappi di ghisa.

Oppure ti spedisco una barra di mallory o di tungsteno che uso per bilanciare gli alberi motore

scherzo ti costerebbe un capitale!


O.t. se vuoi fare uno scherzo ad un amico riempi una cassetta di legno di barre di titanio e poi in mezzo ne metti una di tungsteno e chiedigli di svuotare la cassetta al volo che ti serve subito.... ho ancora il segno del bordo di legno in fronte!

[cima96]

Più che altro le teste di un martello non le farei in ghisa, rischi di sbriciolare tutto nel giro di poco.

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credo che la testa sia in Nylon, i tappi sono in ghisa

[zabda]

Esatto

[cima96]

Scusate, mi sono espresso male, ma in ogni caso intendo dire che la parte che fisicamente "picchia" sul pezzo (che appunto si chiama testa o bocca) in ghisa si sbriciolerebbe o comunque si "consumerebbe" in poco tempo a meno di usare particolari ghise sferoidali con magari buone percentuali di nichel e durezze di tutto rispetto. Per capirci non è raro vedere in officina un martello letteralmente "rincappellato", figuriamoci se fosse in ghisa. Falli in acciaio i due tappi e buonanotte.

[zabda]

Il martello per l'uso che ne devo fare deve essere in materiale non metallico perchè sennò mi rovina gli strumenti. Le mie opzioni sono il nylon o il PE-1000 (meglio quest'ultimo).
Per i tappi, come ho detto, ho dei limiti minimi di peso oltre al fatto che non ho trovato negozi online che me li vendano senza comprare una barra lunga.