I distanziatori e i supporti non metallici contribuiscono a mantenere distanze precise tra i componenti, offrendo al contempo proprietà dei materiali che le parti metalliche potrebbero non garantire. Dal sostegno dei circuiti stampati alla separazione dei pannelli e al posizionamento dei sensori, questi piccoli componenti possono svolgere un ruolo importante nelle prestazioni di un assemblaggio.
La scelta del componente giusto non si limita alla semplice specificazione della sua lunghezza. Il materiale, il metodo di fissaggio e l’ambiente operativo sono tutti fattori che influiscono sulla capacità del componente di mantenere la distanza richiesta per tutta la sua durata di vita.
Cosa sono i distanziatori non metallici?
Un distanziatore è un componente inserito tra due parti per mantenere una distanza prestabilita. Un tipico distanziatore semplice è un manicotto cilindrico con un foro non filettato, che consente il passaggio di una vite o di un bullone al suo centro.
Ad esempio, un distanziatore può essere inserito tra una piastra di montaggio e un coperchio protettivo. Serrando il dispositivo di fissaggio si fissa il gruppo, mentre il distanziatore garantisce la separazione tra le superfici.
Anche i distanziatori in polimero possono fungere da barriera isolante sulle superfici di contatto. Tuttavia, una vite metallica che attraversa il foro può comunque creare un percorso elettrico, a meno che l'intero sistema di fissaggio non sia progettato per impedirlo.
Cosa sono i distanziatori non metallici?
Un distanziatore mantiene un componente a una distanza prestabilita da un altro e solitamente è dotato di filettatura o di un dispositivo di fissaggio. Le versioni filettate combinano la funzione di distanziamento con quella di fissaggio, rendendoli utili nei casi in cui i componenti debbano essere montati, impilati o rimossi per la manutenzione.
Tra le configurazioni più comuni figurano:
- Da femmina a femmina: filettatura interna su entrambe le estremità, compatibile con viti separate.
- Maschio-femmina: un perno con filettatura esterna a un'estremità e filettatura interna all'altra.
- Da maschio a maschio: perni con filettatura esterna su entrambe le estremità.
- Supporti a incastro: elementi di fissaggio che si inseriscono in appositi fori di montaggio.
Sono disponibili corpi rotondi ed esagonali; le facce piatte esagonali offrono una superficie su cui appoggiare un attrezzo di montaggio adeguato. La terminologia relativa al prodotto varia, pertanto è consigliabile consultare il disegno piuttosto che basarsi esclusivamente sui termini “distanziatore” o “spaziatore”.
Confronto tra distanziatori e supporti distanziatori
| Caratteristica | Distanziatore semplice | Distanziale filettato |
| Funzione principale | Mantiene una distanza tra i componenti | Mantiene una distanza e funge da punto di fissaggio |
| Struttura tipica | Manicotto con foro non filettato | Corpo con filettatura interna o esterna |
| Sistema di fissaggio | Un elemento di fissaggio separato attraversa | Le viti o i dadi si innestano nel distanziatore |
| Esempio di utilizzo | Separare un coperchio da una piastra di montaggio | Montaggio di un circuito stampato sopra un telaio |
Perché scegliere un componente non metallico?
Isolamento elettrico
Un polimero isolante può contribuire a separare i componenti elettricamente attivi dalle strutture circostanti. Ciò risulta utile nei supporti per circuiti stampati, nei gruppi di sensori e nelle custodie elettriche.
Il fatto che un materiale sia non metallico non implica automaticamente che sia elettricamente isolante. Esistono tipi di polimeri conduttivi e dissipativi di carica statica, e gli additivi a base di carbonio possono modificare il comportamento elettrico. Specificare le proprietà elettriche del tipo esatto di polimero e valutare l’intero assemblaggio, comprese viti e inserti
Peso ridotto dei componenti
Molti polimeri tecnici hanno una densità inferiore rispetto ai metalli comunemente utilizzati in ingegneria. Sostituire un distanziatore metallico con una versione in polimero adeguata può ridurre il peso del componente, in particolare quando un gruppo presenta numerosi punti di fissaggio. Il risparmio finale dipende dal materiale e dalle eventuali modifiche necessarie al progetto.
Resistenza agli ambienti corrosivi
I componenti in polimero evitano la formazione di ruggine tipica dell'acciaio non protetto. I materiali idonei sono inoltre in grado di resistere all'esposizione alle sostanze chimiche, il che li rende una valida opzione per le apparecchiature di laboratorio e i sistemi di lavorazione industriale.
La resistenza chimica dipende dal tipo di polimero, dalla sostanza chimica, dalla concentrazione e dalla temperatura. Un materiale adatto a schizzi occasionali potrebbe non essere adatto all'immersione continua o a un ciclo di lavaggio a caldo.
Trasferimento termico ridotto
Molti polimeri non caricati conducono il calore in misura minore rispetto ai metalli. Un distanziatore in polimero può quindi contribuire a limitare il trasferimento di calore attraverso un punto di fissaggio. Il risultato dipende dalla sua geometria e dagli altri percorsi termici presenti nell’assemblaggio; un elemento di fissaggio metallico può comunque condurre il calore attraverso lo spazio vuoto.
Quali materiali vengono utilizzati?
Il termine “non metallico” comprende polimeri, materiali compositi e ceramiche. Per quanto riguarda i distanziatori e i supporti in polimero, i seguenti materiali costituiscono utili punti di partenza per la scelta.
| Materiale | Motivi per prenderlo in considerazione | Principali criteri di selezione |
| Nylon PA | Prestazioni meccaniche generiche e impiego consolidato nei componenti di fissaggio | L'assorbimento di umidità può influire sulle dimensioni e sulle proprietà |
| Acetalica POM | Lavorabilità, rigidità e assorbimento di umidità relativamente basso rispetto ai nylon comuni | Verificare la compatibilità termica e chimica |
| PEEK | Prestazioni meccaniche a temperature elevate e resistenza a numerose sostanze chimiche | Scegliere la classe in base ai requisiti di carico, temperatura e isolamento |
| PTFE | Ampia resistenza chimica e basso attrito | Lo scorrimento sotto compressione può influire sulla distanza mantenuta |
| PVDF | Resistenza agli agenti chimici e basso assorbimento di umidità | Verificare l'esposizione alle sostanze chimiche e il carico meccanico alla temperatura di esercizio |
Quando è utile ricorrere a distanziatori e supporti su misura?
I componenti su misura sono utili quando le dimensioni standard non consentono di soddisfare i requisiti relativi all’altezza di montaggio, al foro, alla disposizione delle filettature o alle specifiche dei materiali. La lavorazione CNC consente di produrre distanziatori e supporti in polimero su misura a partire da semilavorati adeguati, mentre lo stampaggio a iniezione può essere la soluzione ideale per la produzione in serie, laddove la geometria e i quantitativi giustifichino l’utilizzo di stampi.
Un disegno utile dovrebbe indicare le dimensioni critiche, il tipo di materiale, le tolleranze e i requisiti di controllo. Spiegare la funzione del componente aiuta inoltre a stabilire quali caratteristiche siano più importanti.
Scegliere il componente giusto
Un distanziale semplice è spesso la scelta più ovvia quando è possibile fissare il gruppo con un bullone passante. Un distanziale filettato è utile quando il componente di distanziamento deve fungere anche da punto di fissaggio.
Per quanto riguarda i distanziatori e i supporti in polimero, una scelta affidabile implica l’adeguamento della geometria e del materiale al carico, all’ambiente e alla durata di servizio. Che la priorità sia l’isolamento elettrico, la resistenza chimica o la riduzione del peso, l’assemblaggio finito deve essere verificato in condizioni rappresentative.