¿Cómo elegir elementos de sujeción para trabajos mecánicos?

Usados ​​como base o para mantener los elementos juntos, las tuercas y los tornillos son esenciales, especialmente en proyectos de tipo mecánico.

Antes de elegir cualquier tipo de sujeción debes preguntarte lo siguiente:

• ¿Qué materiales necesitas unir? Los pernos suelen ser los sujetadores de elección para el metal, aunque algunos se fabrican para otras aplicaciones.
• ¿Cuál es el grosor del material a unir? Para una conexión segura, el sujetador debe tener la longitud correcta.
• ¿Cuáles son los requisitos de peso y fuerza? Desde asegurar el acero estructural hasta trabajar en manualidades y pasatiempos, hay un sujetador para cada trabajo.
• ¿Será usado en interiores o exteriores? Hay sujetadores y acabados específicos para ambas aplicaciones.

¿Qué es un sujetador mecánico?

Un sujetador mecánico es un dispositivo que se utiliza para unir (o sujetar) mecánicamente dos o más objetos. Hay muchos tipos diferentes de sujetadores mecánicos, pero en general, los sujetadores se pueden dividir en dos categorías principales; no permanentes y permanentes.

Los sujetadores no permanentes permiten que las piezas se armen y desmonten repetidamente, y se pueden dividir en dos grupos:

• Sujetadores generales: llaves, pasadores, anillos de retención, etc. A menudo están asociados con ejes.
• Sujetadores roscados: pernos, tornillos, espárragos, tornillos de fijación, etc. Son el tipo más usado de sujetadores no permanentes, ya que pueden retirarse y reutilizarse fácilmente.

Por otro lado, los remaches se consideran elementos de fijación permanentes, ya que al quitarlos se destruirán.

Remaches

Sujetadores roscados

Los sujetadores roscados son los principales dispositivos utilizados para ensamblar componentes y por lo general, se agrupan en tres categorías principales como se muestra en la figura:

1. Pernos: un perno tiene una cabeza en un extremo y roscas en el otro extremo y está emparejado con una tuerca.
2. Tornillos: los tornillos se utilizan para unir dos piezas de acoplamiento y similares a los pernos, tienen una cabeza en un extremo y roscas en el otro. Sin embargo, los tornillos generalmente tienen roscas más largas que los pernos, y también se pueden hacer con cabezas ranuradas. Los tornillos a veces se dividen en dos subcategorías: tornillos de cabeza y tornillos de máquina. Los tornillos de máquina son generalmente más pequeños que los tornillos de cabeza y se usan para atornillar en materiales delgados.
3. Espárragos: un espárrago es una varilla que se enrosca en ambos extremos y une dos partes de acoplamiento. Se puede usar una tuerca en un extremo.

Sujetadores Roscados

Diferencias entre los pernos, tornillos y espárragos

Los pernos generalmente se usan para ensamblar dos o más componentes sin roscar. Cuando se usa junto con una tuerca, el perno permanecerá seguro en el componente sin roscar; por lo tanto, manteniéndolo unido y cumpliendo su propósito previsto.

Los tornillos se utilizan con componentes roscados. Esto no significa necesariamente que el componente o los componentes utilizados con los tornillos deben estar roscados, ya que la instalación del tornillo puede crear la rosca.

Un espárrago es un sujetador con rosca externa que se puede insertar en los orificios de los componentes premontados, que se utiliza para conectar con una rosca interna preformada, o para crear su propia rosca. Los espárragos se aprietan normalmente girando la tuerca y el espárrago a la vez, hasta que queda ajustado el conjunto.

Tornillos de fijación

Los tornillos de fijación son un tipo especial de tornillos que generalmente no tienen cabeza y se utilizan para evitar la rotación o el movimiento entre las partes (como un eje y un collar). La diferencia principal entre un tornillo de fijación y otro tipo de tornillos es que un tornillo de fijación se impulsa a través de un miembro de manera que aplica una fuerza de compresión en el otro miembro mientras que un tornillo o un perno sujeta los dos miembros.

En la mayoría de los casos, los tornillos de fijación no tienen cabezas, por lo que se pueden atornillar por completo en los orificios roscados utilizando un zócalo o una ranura en el vástago del tornillo.

Tornillos de fijación

Tuercas

Una tuerca es la contraparte de un tornillo. Los pernos y las tuercas se usan juntos para sujetar dos o más piezas que tienen agujeros sin rosca. Si bien los tipos de tuercas más utilizados son las tuercas hexagonales regulares, existen diferentes tipos de tuercas donde cada una es más adecuada para un tipo diferente de aplicaciones.

Tipos de tuercas

Arandelas

Las arandelas se usan comúnmente debajo de las cabezas de los pernos y tornillos y también se usan debajo de las tuercas. El tipo más común de arandelas es la arandela plana, se usa para aumentar las áreas de apoyo de la cabeza y proteger el acabado del material durante el ensamblaje. El uso de las arandelas también evita que la esquina afilada del orificio en el que se inserta el perno o el tornillo se dañe el borde de cabeza del perno, lo que puede ocasionar la falla de los pernos durante el servicio.

El otro tipo común de arandelas son las arandelas de seguridad, que se utilizan para evitar el aflojamiento de los tornillos y tuercas al proporcionar una fricción continua debido a su acción de resorte. Algunos de los tipos comunes de arandelas de seguridad se muestran en la figura.

Arandelas de Presión

Remaches

Los remaches son considerados como sujetadores permanentes, a diferencia de los sujetadores removibles (o no permanentes), como los pernos y tornillos. Los remaches se utilizan generalmente para mantener placas o chapas de metal juntas.

Los remaches se utilizan en una gran variedad de aplicaciones, desde estructuras de aviones hasta estructuras de acero civil, automóviles, barcos y barcos, hasta ropa, etc.

Hay muchos tipos diferentes de remaches en los que cada tipo es más adecuado para ciertos tipos de aplicaciones. Los dos tipos de remaches más comunes y distintivos son los remaches sólidos y los remaches Pop.

• Los remaches sólidos son uno de los remaches más antiguos y confiables. Consisten simplemente en un vástago cilíndrico con una sola cabeza. Cuando el vástago se inserta dentro del orificio, el otro extremo del remache se deforma con un martillo o pistola de remaches. Este tipo de remaches se utiliza en estructuras de acero civil, como puentes, y generalmente requieren calefacción para facilitar la deformación del otro extremo. Un tipo similar de remaches se usa en las estructuras de los aviones, pero no requiere calefacción.
• Los remaches Pop (también llamados remaches ciegos) son el tipo de remaches más utilizado para aplicaciones de propósito general. La instalación de remaches pop es muy fácil y rápida, y una de las principales ventajas de este tipo de remaches es que la instalación no requiere acceso a ambos lados del ensamblaje. Los remaches pop son tubulares y se suministran con un mandril a través del centro. Después de insertar el remache en un orificio perforado a través de las partes a unir, se utiliza una herramienta especialmente diseñada para introducir el mandril en el remache. Esto expande el extremo ciego del remache y luego el mandril se desprende, como se ilustra en la figura. Sin embargo, tales remaches no son muy confiables y no son capaces de soportar grandes cargas.

Proceso de remachado Pop

Hasta aquí una breve introducción a los elementos de fijación, continuaremos profundizando en un próximo artículo técnico!