Vi pongo questo interrogativo perchè molte volte ho trovato fondelli di orologi impermeabili serrati a morte e difficili da svitare anche con potenze professionali. Qual'è la vostra esperienza? Lo cambiate ogni volta che aprite l'orologio? Lo lubrificate con grasso al silicone per mantenere morbido l'elastometro?

Vi vorrei allegare alcune pagine ricavate da internet che depongono a favore di un serraggio calibrato.
L’o-ring costituisce il dispositivo di tenuta per eccellenza, il piu’ semplice ed economico, tutto cio’ lo rende sorprendente.
Fu la mente creativa di un tornitore di origine svedese, di nome Christensen, che emigrato in America nel lontano 1891 ne registro’ il brevetto nel 1937. Se ci pensate un po’,molto prima dell’invenzione dell’o-ring, le macchine che lavoravano con fluidi e gas in pressione erano gia’ tante.
Pensate…Sul Titanic…Non c’era nemmeno un o-ring!!!
Nonostante tutti gli sforzi legali perpretati da Christensen la proprietà intellettuale passò da una compagnia all'altra fino alla Westingh

Cos’e’ l’o-ring??
L’o-ring e’ un anello di elastomero a sezione circolare; da qui il suo nome.
Gli elastomeri, definiti comunemente “gomma”, possono essere considerati come un liquido ad altissima viscosita’, non comprimibile e con una tensione superficiale molto elevata.
Questo materiale si comporta in maniera particolare se sottoposto a pressione.
Una tenuta ad o-ring efficace richiede che l’anello, in fase di montaggio, sia adeguatamente deformato all’interno della sua sede in modo da creare uno stress meccanico sulle superfici di contatto che ne impedisce il passaggio di fluidi e gas garantendone cosi’ la tenuta. Fintanto che la pressione dei fluidi che vogliamo contenere non eccede lo stress meccanico imposto dal montaggio non puo’ esserci alcuna perdita.
Poiche’ la superficie di contatto tra o-ring e pareti della sede e’ molto piccola e’ possibile contenere alte pressioni di esercizio con modesti sforzi meccanici. Il tutto dipende dalla durezza della mescola di elastomero utilizzata per realizzare l’o-ring.
Insomma, questo prezioso anello si deforma disponendosi sulle pareti della sede e ne sigilla gli interstizi impedendo cosi’ le perdite. Geniale come tutte le cose semplici!!


Deformazione di un o-ring in sede
Non e’ assolutamente necessario, in presenza di tenute ad o-ring, serrare la tenuta con forza sia che si tratti di un montaggio radiale o assiale; ( per i dettagli segui la lettura ) anzi stringere troppo stressa oltremodo l’o-ring e si corre il rischio di danneggiarlo anzitempo.
Lo stress meccanico iniziale, dato dal montaggio, ne garantisce la tenuta a pressione zero. L’aumento della pressione idrostatica, che preme sull’o-ring dall’esterno, lo spinge sempre piu’ ad aderire alle pareti, garantendo la tenuta. Piu’ scendiamo, piu’ preme, fino ovviamente al carico massimo garantito dalla mescola. Il cedimento meccanico della mescola, comunque, e’ ben distante dalle pressioni idrostatiche che si sperimentano nelle immersioni dell’uomo in muta non presso-resistente. Altro discorso se parliamo di batiscafi o scafandri rigidi che possono dover sostenere pressioni di centinaia o migliaia di atmosfere, li la mescola ed il montaggio dell’o-ring sono fondamentali.
Ma allora, mi direte, come si allagano orologi,torce e macchine fotografiche?
Le risposte sono molteplici. In molti casi si allagano nei primi metri perche’ l’o-ring e’ danneggiato, oppure perche’ un corpo estraneo incastrato nella sede dell’o-ring non gli consente di lavorare correttamente, oppure … avete dimenticato il tappo o l’o-ring stesso!
Se l’allagamento avviene in profondita’ significa che l’o-ring ha ceduto a causa di un danno non visibile ( basta una tacchetta…) o perche’ la sua mescola ha perso le caratteristiche meccaniche originali.
Per questo e’ buona norma tenere ben pulite ed ingrassate le sedi e sostituire gli o-ring. Un o-ring anche solo un po’ schiacciato in qualche punto, un granello di sabbia, un capello, possono fare grossi danni. Inoltre e’ possibile distinguere le tenute con carico radiale da quelle con carico assiale.

Carico assiale
In una tenuta assiale lo sforzo di compressione dell’o-ring e’ assiale, ovvero parallelo al suo asse.



Carico radiale
Si parla di tenuta radiale se invece la deformazione e’ nella direzione del raggio dell’anello o-ring.
Per ogni montaggio e per ogni diametro dell’o-ring ci sono precise tabelle che definiscono la dimensione e la tolleranza di lavorazione della sede che lo contiene. Se il tutto e’ rispettato la tenuta e’ garantita fino a centinaia di atmosfere.

Ciao Astorre,
Idealmente parlando, la risposta è "il giusto"

Se la guarnizione ha la corretta elasticità, determinata dal fabbricante all'atto della scelta del tipo, della forma e dello spessore dell'elastomero, la necessaria coppia di serraggio del fondello è talmente contenuta da poterlo aprire quasi solo con la forza delle mani.

Il motivo per cui si trovano fondelli serrati "alla morte" (incrostazioni a parte) deriva da tutt'altre ragioni. E ci potremmo anche fermare qui, ma l'argomento è vastissimo e tu sai quanto sono "prolisso". Perciò vado avanti, ma solo se ti interessa, eh!

Ho letto che, nelle scuole svizzere di orologeria, si insegna a sostituire sempre la guarnizione del fondello ad ogni apertura. Si direbbe che considerano l'elastomero come una specie di "stucco" usa e getta. Eppure, con i dovuti accorgimenti e con i materiali oggi disponibili, la sostituzione potrebbe non essere necessaria. E comunque mi chiedo se fanno la stessa cosa con l'o-ring della corona ogni volta che la svitano per rimettere la data

La guarnizione ha il solo scopo di "riempire i vuoti" tra cassa e fondello, come hai riportato dal simpatico articolo di attrezzaturasubacquea.blogspot.com l'o-ring, questo sconosciuto. A meno di lavorazioni pedestri o ammaccature, questi "vuoti" sono piccole fessure da pochi centesimi di millimetro al massimo (sembra poco, ma una molecola d'acqua è circa centomila volte più piccola). Il compito dell'elastomero è quello di chiudere questi vuoti, comprimendosi o espandendosi grazie alla sua elasticità.

C'è da dire che i "vuoti" cambiano e si spostano nel tempo. Tutti i materiali, chi più chi meno, si deformano con la temperatura. È fondamentale quindi che le guarnizioni siano in grado di compensare le deformazioni delle superfici metalliche deformandosi a loro volta. Più è repentino il cambio di temperatura e più velocemente dovrà avvenire la compensazione.
Gli urti, poi, sono ancora più veloci a creare nuovi spazi di ingresso per l'acqua.
Il test peggiore che si può fare è un tuffo in mare dopo essere stati al sole. Shock termico e meccanico tutto insieme. A causa della brusca variazione di temperatura si possono deformare in modo diverso il fondello e la filettatura, cambiando posizione e spessore dei "vuoti". La velocità con cui si spostano, si ripristinano o si creano nuovi vuoti è una sfida alla velocità con cui l'elastomero riesce a comprimersi ed espandersi adattandosi alla nuova situazione. Nessun problema se la guarnizione è ben posizionata nella sua sede, almeno finché è in buone condizioni, mentre la coppia di serraggio in questo caso è quasi ininfluente.

Per non parlare degli "intrusi". Un capello può avere un diametro fino a 20 centesimi di millimetro. Se ne cade uno tra guarnizione e filettatura, anche schiacciandolo diventa un sicuro punto di ingresso dell'acqua (per non parlare dell'effetto "cannuccia"). Un capello è facilmente visibile, ma altri corpi estranei, come qualche granello di polvere, possono esserlo molto meno e creare ugualmente il problema.

Inoltre l'elasticità dell'elastomero non è eterna. Con il tempo tende a diventare sempre meno "elastico", e la sua capacità di riempire i vuoti diminuisce. Per di più, diminuisce anche la velocità con cui riprende o modifica la propria forma. Oltre al fisiologico invecchiamento, che va da alcuni anni ad alcuni decenni a secondo del materiale impiegato, gli elastomeri risentono dell'aggressione di agenti ossidanti esterni. Tra i peggiori aggressori ci sono i tensioattivi, ovvero shampoo e saponi vari, che a lungo andare possono letteralmente sbriciolare una guarnizione sottile come l'o-ring di un orologio. Una bella doccia calda con abbondante insaponata non solo provoca un dannoso sbalzo di temperatura, ma crea i presupposti per l'invecchiamento precoce delle guarnizioni.
L'acqua calda saponata è in grado di penetrare molto più in profondità negli interstizi, portando i tensioattivi a diretto contatto con l'elastomero – dove di solito restano, visto che raramente il proprietario pensa a risciacquare l'orologio dopo aver fatto la doccia. Dai oggi e dai domani, intorno alla guarnizione si stratifica una "pappa" collosa altamente ossidante che pian piano divora l'elastomero. Anche in questo caso la coppia di serraggio è quasi ininfluente.

Per cui, riprendendo il discorso iniziale, il motivo che spinge a serrare il fondello oltre il ragionevole necessario è che in questo modo – più o meno consapevolmente – si "spera" di coprire alcuni difetti.

Ad esempio si stringe per "coprire" con la forza eventuali corpuscoli estranei capitati all'interno (quando basterebbe pulire e sgrassare bene) oppure si cerca di ovviare alla riduzione di elasticità di una guarnizione non proprio "freschissima" esercitando una maggiore compressione (quando invece la si dovrebbe sostituire) oppure ancora si cerca di "strizzare" la guarnizione per adattarla ad una posizione impropria (basterebbe posizionarla meglio).

In realtà, non solo stringere più del necessario non è particolarmente efficace, ma può essere addirittura controproducente. Infatti si aumenta lo stress meccanico a cui è sottoposta la guarnizione, riducendone la capacità di adattarsi ai vuoti, velocizzandone l'invecchiamento e aumentando il rischio di deformazioni laterali.

Molto meglio fare attenzione alla pulizia e al posizionamento. E ricordarsi di stendere un velo sottile ed omogeneo di grasso al silicone sulla guarnizione, per proteggerla dagli agenti ossidanti e per farla "scivolare" meglio nella sede, scongiurando il rischio di "arricciarla" quando – lentamente e con dolcezza – si avvita il fondello. O la corona, che è lo stesso

Ma ora basta con tutte queste chiacchiere. A questo punto la parola spetta alla prova impermeabilità

// ocram

Grazie Ocram per le tue esaurienti e chiarissime delucidazioni, ma vorrei approfittare ulteriormente della tua disponibilità per chiederti come comportarsi in presenza di sedi dell'o-ring ormai attaccate dall'ossidazione e che presentano piccole asperità superficiali.

Gli acciai impiegati nella realizzazione di casse e fondelli (principalmente 316L e - solo Rolex - 904L) sono talmente infarciti di cromo e nickel che molto raramente si arrugginiscono. Le asperità superficiali che vedi potrebbero essere residui di ruggine di altri componenti (ruote e assi).
Spesso basta pulire il tutto con una spazzolina d'ottone montata sul dremel. Se invece la ruggine persiste non mi fiderei più dell'impermeabilità, neanche ripassando i piani al tornio.
Questa però è la mia opinione, altri potrebbero fornire risposte diverse basate sulle loro esperienze.

// ocram

Grazie ancora Ocram, farò tesoro dei tuoi consigli.

Grazie, davvero esauriente.


Ale.

Permettetemi di porre questa domanda, proposta sempre dal sottoscritto nella sezione russi:

Dopo un'attenta lettura, mi sono posto una domanda , ma un normale apricassa universale, tipo Jaxa, permette di applicare la coppia necessaria alla chiusura di questi orologi, dopo la lubrificazione della guarnizione interna, oppure si deve utilizzare un chiudicasse con il volantino ?

Grazie, Alessandro.

penso che, gli apricasse a volantino, siano più utili per aprire le casse che per chiuderle, poi tutto dipende dal manico. Saluti Astorre

Si lo supponevo, a proposito qualcuno di voi ha mai richiuso un orlogio da 10 atm e utilizzato senza la prova d'impermeabilità?

Esistono dispositivi diversi da quello ad acqua o ad aria per verificare l'impermeabilità? Ad esempio un cassa ad ultrasuoni o altro?

Grazie, Alessandro.

Grazie topic molto interessante

Fondamentale il grasso. Nelle fabbriche usano anche chiavi dinamometriche per non andare oltre la giusta forza di serraggio, come anche per i cacciaviti.
Una regola molto semplice per non rovinare la guarnizione serrando più forte del dovuto, consiste, una volta stretto fino in fondo, nel tornare leggermente indietro con la chiave; si elimina così lo stress eccessivo del fondello sulla guarnizione.

Quoto.... confermo

Oltre a giunto è opportuno lubrificare leggermente anche la filettatura del fondo.
Quanto alla forza (ogni azienda ha le sue specifiche) utiliziamo una chiave dinamometrica regolata a 4,5 Nm, va aggiunto che non abbiamo dei tasselli che forzano sugli intagli del fondo, ma delle ventose.

Saluti

Quando si lavora con professionismo!

Interessante dove li trovo?