11 Sujetadores Automotrices Clave que Todo Ingeniero Debe Conocer

La industria automotriz fabrica piezas que solo funcionan cuando se unen a otras durante el proceso de ensamblaje. Como resultado, la fabricación de piezas automotrices depende de diseños con alta tolerancia e incorpora características de mecanismos de unión, de los cuales los sujetadores son muy comunes.

Los sujetadores son fundamentales en la industria de fabricación de piezas automotrices, ya que facilitan el ensamblaje y funcionamiento de los componentes. Existen diferentes tipos de sujetadores automotrices según sus materiales, composición y funciones previstas. Este artículo analiza los distintos sujetadores, sus funciones y sus posibles aplicaciones.

Sujetadores Automotrices por Materiales

La forma más común de clasificar los sujetadores automotrices es por su material de fabricación. Generalmente, hay dos categorías: metales y plásticos, cada uno con diferentes atributos y funciones basados en las propiedades del material.

Sujetadores Automotrices Metálicos

Generalmente, los sujetadores metálicos provienen de hierro, aleaciones de aluminio y cobre. Según el material elegido, pueden exhibir diferentes niveles de propiedades mecánicas, como resistencia, durabilidad y resistencia a la corrosión.

Los sujetadores metálicos se presentan en diversas formas, incluyendo tornillos, tuercas, resortes y tornillos de rosca. Son duraderos, reutilizables y aplicables en la conexión y sujeción de piezas automotrices pesadas, de suspensión y de motor.

Los sujetadores metálicos también son susceptibles a procesos de acabado superficial para mejorar su funcionalidad y atractivo estético. Ejemplos comunes en la fabricación de piezas automotrices incluyen galvanizado y anodizado para mejorar la protección contra el óxido y la durabilidad.

Sujetadores Automotrices Plásticos

Los sujetadores plásticos son una mejor opción cuando se buscan propiedades mecánicas óptimas con una estética más elaborada. Son una opción popular para fabricar sujetadores, incluyendo pasadores, separadores, conectores y arandelas, junto con otros materiales compuestos como el caucho.

Los sujetadores plásticos provienen principalmente de vinilo, conocido por su resistencia a la tracción y fragilidad. Como resultado, son aplicables en la fabricación de sujetadores para uso reemplazable o de un solo uso. Además, cuestan menos que los metálicos y no conducen electricidad ni se oxidan.

11 Tipos Comunes de Sujetadores Automotrices

Además de la clasificación por materiales, otra forma de clasificar los sujetadores es por sus funciones. A continuación, se presentan los tipos más comunes que debe conocer:

Tuercas

Una tuerca es un pequeño componente metálico fabricado con hierro o aleaciones de aluminio. Tiene una rosca helicoidal en su centro, realizada mediante impresión 3D, que se ajusta sobre los tornillos por ambos lados. Junto con las arandelas, la tuerca y el tornillo ayudan a fijar las piezas automotrices. Aunque existen varios tipos de tuercas, la más común es la tuerca hexagonal, caracterizada por su forma exterior hexagonal. Otros tipos de tuercas utilizadas en la industria automotriz incluyen:

• Tuercas ciegas: solo accesibles desde un lado; el otro lado tiene una superficie abovedada lisa para prevenir lesiones.
• Tuercas barril: cilíndricas e insertables en un orificio perpendicular al eje del tornillo.
• Tuercas con brida: cabezas hexagonales con un diámetro aumentado en la base, por lo que no necesitan arandela.
• Tuercas moleteadas: gran diámetro texturizado, por lo que se pueden apretar a mano.

Tornillos

Un tornillo es un sujetador con un eje parcialmente roscado y un extremo no cónico. La parte sin rosca se llama vástago y proporciona precisión y menor abrasión. Además, el vástago puede extenderse más allá de la interfaz de las piezas según la cara apoyada en el tornillo.

Los tornillos se fabrican con metales como hierro y aleaciones de aluminio y son una opción simple pero irremplazable. Al igual que la tuerca, el más común es el tornillo hexagonal con cabeza hexagonal. Junto con una tuerca o arandela, se utiliza para sujetar componentes del motor, tableros y brazos de suspensión. Diferentes tipos de tornillos automotrices incluyen:

• Tornillos hexagonales con brida: cuentan con una arandela bajo la cabeza hexagonal, lo que ayuda a distribuir la fuerza y asegurar las piezas.
• Tornillos de carruaje: presentan una cabeza abovedada y ensanchada.
• Tornillos de lugar: cuentan con cabeza hexagonal autofrenante y de giro libre que evitan el aflojamiento por vibración.

Tornillos de Rosca (Screws)

Un tornillo de rosca es un sujetador con un eje completamente cónico que une dos piezas. Puede cortar su propia rosca en un orificio (tornillos autorroscantes) o acoplarse con un orificio roscado en una pieza (tornillos de máquina). A diferencia del tornillo, no requiere arandela ni tuerca, ya que la rosca lo sujeta y mantiene en su lugar.

Al igual que las tuercas y tornillos automotrices, el más común es el tornillo hexagonal. Es similar al tornillo hexagonal, aunque carece de vástago. Otros tipos de tornillos de rosca utilizados en la industria automotriz incluyen:

• Tornillo de cabeza avellanada: tornillo de máquina con cabeza cónica que queda al ras con la superficie de la pieza.
• Tornillos de cabeza cilíndrica: tornillos automotrices con cabeza en forma de barril y zócalo de ajuste.
• Tornillo de cabeza pan: tornillo de máquina con cabeza abovedada equipada con zócalo.
• Tornillos para madera.
• Tornillos autorroscantes.
• Tornillo de carruaje: tornillo autorroscante grande con cabeza hexagonal que permite alto torque al instalar.

Sujetadores para Diseño Automotriz

Existen varios tipos de sujetadores utilizados en automóviles, cada uno con diferentes niveles de rendimiento y fiabilidad. A continuación, los sujetadores comunes para diseño automotriz.

– Sujetadores de Autoempaquetado (Self-Clinching)

Los sujetadores de autoempaquetado son de un solo uso y permanentes, aplicables en la unión de piezas de chapa automotriz. Tienen un anillo de empaquetado dentado que evita la rotación y vienen en diferentes estilos y funciones, incluyendo pasadores, tuercas, espárragos, ciegos y sujetadores de separación.

– Sujetadores de Remachado

Un remache es un sujetador con cabeza y cola en extremos opuestos. Se fabrica principalmente en acero o aluminio y permite un ensamblaje permanente de piezas. Existen varios tipos de remaches, incluyendo remaches macizos, ciegos, tubulares y partidos, aplicables en la unión de dos o más piezas automotrices.

– Insertos Rosca Ciega

Los insertos de rosca ciega tienen roscado ciego que permite su instalación desde un solo lado del panel. Estos insertos son adecuados para unir tubos, extrusiones, etc.

Espárragos (Studs)

Los espárragos son sujetadores con rosca externa que parecen un tornillo sin cabeza (algunas tienen cabeza). Generalmente son sujetadores permanentes, a menudo soldados en las piezas a unir. Además, pueden roscarse en ambos extremos, lo que los hace compatibles con tuercas.

Un tipo común de espárrago en la automoción es el espárrago de rueda, utilizado para sujetar las ruedas de los automóviles.

Arandelas

Una arandela es un disco con una superficie plana y delgada y un orificio central. Cuando se usa junto con una tuerca y un tornillo, ayuda a distribuir la carga/presión del tornillo y evita que la tuerca se afloje. Viene en diferentes formas y estilos que funcionan según los componentes automotrices a unir.

En el ensamblaje de piezas automotrices, las arandelas se aplican en cojinetes de eje, o en una junta para evitar aflojamiento, aliviar fricción, prevenir fugas o distribuir presión.

Clips

Los clips son sujetadores importantes fabricados en plásticos o metales con funciones automotrices y no automotrices. Tienen varios diseños pero ofrecen soluciones más sencillas. En la fabricación de piezas automotrices, se utilizan para posicionar o sujetar diferentes piezas, incluyendo paneles interiores, paneles de puertas o parachoques plásticos. Los clips pueden ser reutilizables o no reutilizables.

Abrazaderas (Clamps)

Las abrazaderas son sujetadores automotrices comunes para sujetar componentes como mangueras y tubos conectados a los motores. Generalmente son metálicas, aunque algunas pueden ser plásticas. Tienen un diseño clásico y un tornillo para apretar el sujetador, lo que a su vez aprieta los componentes.

Resortes

Los resortes son sujetadores metálicos como clips de resorte, pasadores y arandelas que exhiben deformación elástica. Como resultado, funcionan creando tensión entre dos componentes automotrices.

Su deformación elástica asegura una conexión segura mientras permite el fácil ensamblaje y desensamblaje de piezas. Un ejemplo de aplicación de sujetador de resorte en la industria automotriz es el uso de clips en R para evitar que la rueda se salga del extremo del eje.

Pasadores (Pins)

Los pasadores pueden mantener los componentes automotrices en su lugar pero permiten cierto movimiento. Pueden ser de plástico y metal y vienen en diferentes tipos.

En la industria automotriz, los tipos comunes incluyen el pasador de chaveta que evita el movimiento axial de un eje, de ahí su uso en ruedas. Otro ejemplo es el pasador de seguridad utilizado en vehículos todo terreno y el pasador de horquilla usado en el sistema de frenado del vehículo.

Sujetadores Especiales

Estos tipos de sujetadores automotrices tienen un diseño especial que los hace aplicables a ciertas industrias, materiales y aplicaciones. En la fabricación de piezas automotrices, se utilizan cuando el fabricante necesita un diseño especial debido a su singularidad en forma, composición de material o aplicación. Antes de usar un sujetador especial, es necesario realizar pruebas para asegurar su correcto funcionamiento.

– Sujetadores de Montaje Superficial

Estos sujetadores utilizan tecnología de montaje superficial que implica adherir el sujetador directamente sobre la pista de soldadura en la superficie del circuito impreso. La tecnología de montaje superficial elimina daños a las piezas automotrices durante la instalación, mejora la velocidad de ensamblaje y reduce desperdicios.

– Sujetadores de Brochado

Los sujetadores de brochado están disponibles en espárrago, tuerca, separador, etc., prensados y adheridos a materiales no dúctiles o dúctiles con una dureza máxima de aluminio. Tienen una instalación simple y son aplicables cuando el montaje superficial no es adecuado.

– Sujetadores SI®

Los insertos SI® son sujetadores especiales aplicables en la unión de piezas plásticas que requieren roscado fuerte y permanente. Además, son aplicables cuando la unidad requiere ensamblaje y desensamblaje frecuentes.

La Importancia del Apriete Correcto de los Sujetadores Automotrices

Elegir los tipos correctos de sujetadores automotrices es muy importante. Sin embargo, además de la elección, el apriete correcto del sujetador es crítico para su funcionamiento.

Existen varios casos donde el apriete se vuelve crucial. Por ejemplo, un apriete inadecuado en el motor puede causar que los tornillos se aflojen, impidiendo que el coche arranque. Además, un apriete incorrecto de los sujetadores en los frenos de los vehículos puede aumentar la probabilidad de accidentes.

Debido al riesgo asociado, elegir el sujetador correcto es crítico, ya que un par incorrecto puede afectar severamente el rendimiento del vehículo o dañar las piezas.

¿Necesita Sujetadores para Productos de Prueba Automotrices?

Elegir los tipos correctos de sujetadores automotrices es un proceso crítico. Como resultado, los fabricantes de piezas automotrices necesitan un fabricante de sujetadores confiable. En RapidDirect, podemos ayudarle a fabricar diferentes tipos de sujetadores automotrices y aeroespaciales para prototipos o productos de uso final según sus requisitos.

Nuestro equipo de ingeniería tiene amplia experiencia en diferentes procesos de fabricación de sujetadores automotrices, como mecanizado CNC, fabricación de chapa e impresión 3D, y puede responder sus preguntas o proporcionar sugerencias de diseño. Podemos fabricar sujetadores automotrices tanto plásticos como metálicos de muy alta calidad y precisión que garantizan el correcto funcionamiento de un vehículo. Suba su diseño hoy y obtenga cotizaciones instantáneas y análisis DfM gratuito.

Extra: Cómo Eliminar Riesgos de Aflojamiento de Sujetadores Automotrices

Debido al riesgo de rendimiento del vehículo/pieza o la tendencia a que ocurran accidentes, es importante asegurar que los sujetadores estén bien apretados. A continuación, varias formas de eliminar los riesgos de sujetadores automotrices sueltos.

Elegir Material Robusto

La elección del material juega un papel crucial en las propiedades y aplicación del sujetador automotriz. Debe asegurar la elección de un material resistente con las propiedades necesarias para unir eficazmente las dos piezas automotrices.

Por ejemplo, los sujetadores fabricados en hierro, aluminio y otros metales son fuertes y duraderos. Sin embargo, los sujetadores plásticos como el vinilo tienen menor durabilidad pero son más reemplazables.

Realizar Evaluaciones Previas

Evaluar el propósito del sujetador permitiría reducir costos de mano de obra y reparación. Debe asegurar que las propiedades del material coincidan con la aplicación del sujetador. Por ejemplo, sería un desperdicio de capital usar sujetadores metálicos en piezas reemplazables.

Probar el Par de Apriete

El par denota la fuerza rotacional aplicada a un sujetador que ayuda a apretarlo. Es importante probar el par para reducir la posibilidad de aflojamiento.

– Prueba de Par-Tensión

Esto implica el uso de máquinas como un Calibrador de Tensión de Tornillo Skidmore-Wilhelm para medir el par requerido para lograr una tensión específica.

– Prueba de Superficie de Apoyo

La prueba de superficie de apoyo determinará cómo el área y rugosidad de la superficie afectan la fricción.

– Coeficiente de Fricción

Esta prueba medirá la resistencia cinética y estática de una superficie arrastrada sobre otra.

Conclusión

Los sujetadores son un componente crucial para unir dos piezas automotrices. Por tanto, facilitan el funcionamiento y ensamblaje de las piezas. Los sujetadores tienen varios tipos y diseños basados en sus materiales y funciones. Este artículo analizó los diferentes tipos de sujetadores utilizados en la industria de fabricación de piezas automotrices, sus funciones y posibles aplicaciones. ¿Tiene alguna pregunta sobre la fabricación de sujetadores automotrices? Contáctenos amablemente.

Preguntas Frecuentes

¿Cuáles son los 3 principales tipos de sujetadores roscados?

Los tres principales tipos de sujetadores roscados son tornillos, tornillos de rosca y espárragos. Los tornillos de cabeza hexagonal son el sujetador más común utilizado en la industria automotriz.

¿Cuántos sujetadores tiene un coche?

Un automóvil tiene aproximadamente 3.500 sujetadores.

¿Cuál es el material más resistente para fabricar sujetadores?

El material más resistente para fabricar sujetadores como tornillos y tornillos de rosca es el titanio. Debido a su durabilidad, se utiliza principalmente en aplicaciones de servicio pesado como las industrias aeroespacial y médica.