De vuelta a lo básico:tipos de sujetadores y cómo elegirlos

La maquinaria moderna generalmente comprende varias partes ensambladas para hacer un producto completamente operativo. Sin embargo, estas piezas de maquinaria generalmente generan fuerzas enormes y experimentan vibraciones lo suficientemente grandes como para desmontar las piezas y causar fallas.

Los sujetadores son piezas esenciales de hardware que ayudan a mitigar este desafío al unir dos (o más) componentes. Sin embargo, los sujetadores vienen en varios tipos, y cada tipo tiene su idoneidad para diferentes aplicaciones.

Aquí, discutimos los diferentes tipos de sujetadores que se usan comúnmente en la actualidad. Este artículo lo ayudará a tomar una decisión informada al elegir sujetadores para el proyecto de diseño de su producto.

¿Qué es un sujetador?

"Sujetador" es un término general para una pieza de hardware que une mecánicamente dos (o más) componentes. Los sujetadores incluyen varias herramientas, generalmente hechas de metales y clasificadas ampliamente como sujetadores permanentes y temporales.

Como su nombre lo indica, un sujetador permanente crea una unión permanente entre dos partes. Son dispositivos de un solo uso, lo que significa que solo puede usarlos una vez porque quitar estos sujetadores los destruye. Por el contrario, los sujetadores temporales permiten una fácil extracción y reutilización al mismo tiempo que ofrecen una resistencia comparable (o incluso mejor) que los sujetadores permanentes.

5 tipos comunes de sujetadores

Tipo 1:Tornillos

Un tornillo es un sujetador temporal que consta de una cabeza y un vástago con roscas afiladas. Para unir partes con un tornillo, debe girar el tornillo en las partes con un destornillador. Esta acción giratoria hace que las roscas del tornillo corten hilos en el material, creando una unión mecánica firme y evitando que se salga.

Los sujetadores de tornillo vienen en varios tipos, pero el tornillo para máquina, el tornillo para terraza y el tornillo para madera se encuentran entre los más populares.

Tornillos para metales

Los tornillos para máquinas cuentan con roscas finas y precisas y son ideales para ensamblar componentes de máquinas. A diferencia de otros procesos de atornillado que crean orificios en los componentes, los tornillos para metales se instalan en orificios pretaladrados. Esto los hace fáciles de quitar, especialmente cuando se realizan actividades de mantenimiento o se reemplazan componentes.

Figura 1:Tornillo de máquina

Tornillos de cubierta

Los tornillos para terrazas son ideales para ensamblar tablas de terrazas de densidad suave a media. Cuentan con una unidad cuadrada y una cabeza abombada que elimina los efectos de desprendimiento, que ocurren cuando la cabeza del tornillo se desgasta.

Figura 2:Tornillo de plataforma

Tornillos para madera

Los tornillos para madera son tornillos de punta afilada con roscas gruesas. Son ideales para la fijación de piezas de madera o composite, especialmente para aplicaciones no estructurales.

Figura 3:Tornillo para madera

Tipo 2:Pernos

Los pernos tienen una estructura similar a los tornillos:tienen roscas externas (o roscas macho) que parten de sus puntas. Sin embargo, a diferencia de los tornillos, los pernos no son autorroscantes (no cortan roscas en el material). En su lugar, requieren piezas preformadas (como tuercas) y orificios pretaladrados para enganchar y crear uniones mecánicas. Aquí hay una lista de los tipos de pernos más populares.

Tornillos de cabeza hexagonal

Los pernos de cabeza hexagonal tienen una cabeza de seis lados y un vástago totalmente (o parcialmente) roscado. Estos pernos ofrecen una alta resistencia a la tracción, lo que los hace ideales para aplicaciones de sujeción y fijación de servicio pesado, como proyectos de construcción y ensamblaje de piezas de automóviles.

Figura 4:Pernos de cabeza hexagonal

Tornillos de doble extremo

Los pernos de doble extremo son básicamente varillas roscadas con longitudes de rosca iguales en ambos extremos para acomodar las tuercas. Son ideales para unir bridas o tuberías.

Figura 5:Pernos de doble extremo

Pernos de ojo

Un cáncamo presenta un lazo en un extremo y un vástago roscado en el otro extremo, como se muestra en la Figura 6. Estos pernos tienen alta resistencia y son ideales para aplicaciones de anclaje, aparejo, elevación o tracción. Por ejemplo, un cáncamo con un vástago de ¼ de pulgada puede soportar hasta 500 libras de fuerza de tracción.

Figura 6:Cáncamos

Tipo 3:Nueces

Una tuerca es un sujetador con un orificio roscado (o roscas hembra) que normalmente se usa con un perno correspondiente para formar una unión atornillada. Una ventaja notable de usar tuercas y pernos como sujetadores es que le permite ensamblar maquinaria pesada al mismo tiempo que ofrece alta resistencia y facilidad de instalación (y extracción). Los tipos comunes de nueces incluyen:

Tuercas ciegas

Las tuercas ciegas son tuercas de cabeza hexagonal tradicionales con un extremo cerrado en forma de cúpula. Son ideales para aplicaciones en las que la protección del perno es importante después del ensamblaje, por ejemplo, proyectos de construcción y ensamblaje de automóviles.

Figura 7:Tuercas ciegas

Tuercas para soldar

Las tuercas soldadas están diseñadas para soldarse a una pieza de trabajo. Debe optar por tuercas para soldar si desea sujetar piezas en regiones de difícil acceso.

Figura 8:Tuercas soldadas

Tipo 4:Arandelas

Las arandelas son discos metálicos circulares que se utilizan junto con pernos y tuercas. Ayudan a reducir la fricción y aseguran una distribución uniforme de la carga de tuercas y tornillos en la parte sujeta. Las arandelas vienen en dos tipos:la arandela plana y la arandela de resorte.

Las arandelas planas (también llamadas arandelas planas) toman la forma de un disco con un agujero en el medio. Son el tipo de arandela más utilizado, especialmente en aplicaciones en las que el único requisito es garantizar una distribución uniforme de la carga de tuercas y tornillos en los componentes.

Figura 9:Arandela plana

Por el contrario, las arandelas elásticas actúan como resortes y evitan que los sujetadores se aflojen accidentalmente debido a la vibración de las piezas.

Figura 10:Arandela elástica

Tipo 5:Remaches

Los remaches son sujetadores permanentes que cuentan con un eje que se inserta en los agujeros para unir las piezas. Cuando inserta un remache en los componentes que desea ensamblar, forma una cabeza permanente en el otro extremo, lo que evita que el remache se desprenda.

Figura 11:Remache pop

Los remaches forman una unión más fuerte y apretada que los tornillos del mismo diámetro. Como resultado, son ideales en aplicaciones que requieren uniones mecánicas fuertes, como la construcción de aeronaves, embarcaciones de aluminio y equipo militar.

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