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Jan 30, 2024

Montaje Con Tuercas Remache

Una tuerca de remache es un remache tubular avellanado y roscado internamente de una pieza

Una tuerca de remache es un remache tubular avellanado y roscado internamente de una pieza que se puede instalar mientras se trabaja completamente desde un lado de un panel. Foto cortesía de PennEngineering

Las tuercas de remache se pueden fabricar en aluminio, acero, acero inoxidable, Monel y latón. Foto cortesía de PennEngineering

Con una herramienta de tracción a presión, un motor neumático enrosca el mandril en la tuerca de remache. Cuando se inserta el sujetador en la pieza de trabajo, se aplica presión hidroneumática para retirar el mandril. Cuando se alcanza una presión preestablecida, el motor neumático vuelve a acoplarse para sacar el mandril de la tuerca. Foto cortesía de MDS Fastening Systems

El proceso de instalación de tuercas remachables se puede automatizar. Esta máquina instala automáticamente tuercas remachables en una pieza presentada por un robot de seis ejes. Foto cortesía de MDS Fastening Systems

Leankeasy es una tuerca de remache que viene preensamblada con un tornillo de acoplamiento. Un ensamblador inserta el sujetador de dos piezas en el orificio y usa un destornillador neumático o eléctrico estándar para ajustar la tuerca. Engarzar la tuerca e instalar el tornillo de acoplamiento se realizan en el mismo paso. Foto cortesía de Clufix

Los fabricantes de automóviles utilizan ampliamente tuercas remachables para unir piezas a componentes estructurales. Foto cortesía de CC Tech

Los fabricantes de automóviles utilizan cada vez más tubos metálicos hidroformados en estructuras vehiculares. En comparación con las piezas de metal estampadas y soldadas, las piezas hidroformadas pesan menos, cuestan menos y tienen una mayor relación rigidez-peso.

Eso está muy bien, hasta que surge la necesidad de unir otras partes a la estructura con sujetadores roscados. Es posible que no sea factible roscar roscas en el tubo porque el material podría no ser lo suficientemente grueso o fuerte. Las tuercas de cierre automático, las placas de tuerca o las tuercas para soldar no son una opción, ya que la instalación requiere acceso al lado opuesto del metal. Las tuercas enjauladas son una posibilidad, pero requieren un orificio cuadrado y son difíciles de instalar.

Ahí es donde entran las tuercas remachables. También conocidas como insertos roscados ciegos, las tuercas remachables proporcionan roscas de sujeción fuertes en paneles delgados. Los sujetadores fueron desarrollados originalmente hace décadas por BF Goodrich para sujetar botas de goma para deshielo a las alas de los aviones. Hoy en día, las tuercas remachables se encuentran en una variedad de productos.

Una tuerca de remache es un remache tubular avellanado y roscado internamente de una pieza que se puede instalar mientras se trabaja completamente desde un lado de un panel. Al igual que con un remache ciego clásico, el cuerpo de la tuerca de remache se forma en el lado ciego. La brida del lado posterior es lo suficientemente grande como para resistir que se extraiga incluso en condiciones de carga excéntrica. Debido a que las tuercas de remache se pueden instalar sin acceder a ambos lados del panel, los sujetadores son ideales para unir piezas a carcasas, tubos o extrusiones. Los sujetadores se pueden instalar en todos los metales, la mayoría de los plásticos e incluso cerámica.

"Las tuercas remachables son excelentes para los plásticos, donde no es posible soldar o remachar un sujetador", dice Victor Lanni, presidente de MDS Fastening Systems.

Los sujetadores pueden estar hechos de aluminio, acero, acero inoxidable, Monel y latón. "El material más popular es el acero galvanizado, pero puede especificar acero inoxidable si le preocupa especialmente la corrosión", dice Richard J. Kull, gerente de producto para tuercas remachables en PennEngineering. "Las tuercas de remache de acero inoxidable se usan a menudo en instalaciones de paneles solares y otros equipos para exteriores".

Un solo tamaño de sujetador normalmente puede adaptarse a un amplio rango de agarre. Por ejemplo, una tuerca de remache SpinTite de 0,42 pulgadas de largo de PennEngineering ofrece un rango de agarre de 0,02 a 0,08 pulgadas. Una tuerca de remache de 1,45 pulgadas de largo tiene un rango de agarre de 0,35 a 0,5 pulgadas.

Las tuercas de remache están disponibles con una variedad de estilos de cabeza. Una brida ancha en el lado frontal proporciona una gran superficie de carga. Esto refuerza el agujero y evita el empuje. También es posible aplicar un sellador debajo de la brida para aplicaciones resistentes a la intemperie. Una brida gruesa puede actuar como un espaciador y proporcionar una mayor resistencia al empuje. Las cabezas avellanadas y de perfil bajo aseguran una instalación al ras o casi al ras. Las cuñas o estrías debajo de la cabeza están diseñadas para morder el material de acoplamiento y evitar que el sujetador gire en el orificio.

"La cabeza de cuña es ideal para materiales blandos como plástico, fibra de vidrio y aluminio", dice Kull. "Sin embargo, las tuercas de remache están recocidas, por lo que son relativamente blandas. Las cuñas no serán muy efectivas en piezas de acero".

Las tuercas de remache también vienen en muchos estilos de carrocería. La tuerca de remache estándar es cilíndrica con una superficie lisa, pero las variaciones incluyen cuerpos estriados, cuadrados y hexagonales. Todas estas variaciones están diseñadas para hacer una cosa: evitar que el sujetador gire en el orificio, especialmente en materiales más blandos, como el aluminio y el plástico.

"Si no se ajustan correctamente, las tuercas de remache redondas pueden girar en el orificio con niveles de torsión elevados", explica Lanni. "Con un sujetador en forma de hexágono, no tienes ese problema.

"La desventaja de un sujetador en forma de hexágono es que requiere un orificio en forma de hexágono. Para algunos fabricantes... es más económico hacer un orificio redondo que un orificio en forma de hexágono".

Las tuercas de remache también se ofrecen en versiones de extremo abierto y cerrado. Estos últimos son ideales para aplicaciones, como puntos de fijación en exteriores de vehículos, en los que el tornillo de acoplamiento no estará necesariamente presente. El extremo cerrado impide así la entrada de agua y polvo en el interior del conjunto.

Las tuercas de remache se pueden instalar con herramientas manuales o, más comúnmente, con herramientas eléctricas. Los primeros son similares a las herramientas para instalar remaches ciegos. Este último puede ser portátil o montado en un actuador lineal para un funcionamiento totalmente automático o semiautomático. También se pueden montar en robots de seis ejes.

La herramienta eléctrica más simple para instalar tuercas remachables es la herramienta neumática de "giro-giro". El sujetador se enrosca en un mandril en el extremo de la herramienta. Luego, el sujetador se inserta en un orificio en la pieza de trabajo. Cuando se acciona la herramienta, el mandril gira rápida y poderosamente, tirando de la parte roscada del vástago de la tuerca de remache hacia el lado ciego de la pieza de trabajo y formando un bulto alrededor de la parte no roscada. La protuberancia presiona contra la parte trasera del panel, creando una fuerza de sujeción que agarra firmemente la lámina. Una vez que la tuerca del remache está asegurada en su lugar, el mandril gira en la dirección opuesta, desenroscándose de la tuerca y dejando intactas las roscas internas del sujetador.

No se requiere acabado adicional después del fraguado, incluso con componentes revestidos o pintados. Por lo tanto, las tuercas remachables se pueden colocar en cualquier etapa del proceso de producción.

Una actualización de la herramienta spin-spin es la herramienta "spin-pull". Al igual que con la herramienta giratoria giratoria, un motor neumático enrosca el mandril en la tuerca. Cuando se inserta el sujetador en la pieza de trabajo, se aplica presión hidroneumática para retirar el mandril una distancia establecida. Una vez que se coloca el sujetador, el motor neumático vuelve a acoplarse para sacar el mandril de la tuerca.

Una tercera opción es la herramienta "tirar a presión". Funciona igual que la herramienta de giro y tracción, pero en lugar de tirar a una distancia establecida, tira a una presión establecida.

"Si está sujetando plástico blando, una herramienta de giro y tracción podría ser mejor", dice Lanni. "Una herramienta de tracción a presión podría sobrepasar el sujetador en el material. Por otro lado, si está sujetando metal o plástico duro, como nailon relleno de vidrio, una herramienta de tracción a presión es más consistente".

El último desarrollo en herramientas de instalación de tuercas remachables es el control de procesos. "Las tuercas de remache son notoriamente difíciles de colocar correctamente", dice Lanni. "La tecnología de monitoreo de procesos mide cuánta fuerza está tirando la herramienta y qué tan lejos está tirando del sujetador. También puede contar la cantidad de sujetadores instalados durante un ciclo".

Los datos de fijación pueden almacenarse en un disco duro o descargarse a una red de taller.

Las tuercas de remache se utilizan en muchas aplicaciones en muchas industrias. Los sujetadores se utilizan en productos tan dispares como refrigeradores, juegos infantiles, muebles de oficina y bicicletas.

En la industria automotriz, se utilizan para unir componentes a tableros y firewalls. También se instalan en el chasis y la estructura de la carrocería para sujetar radiadores, portaequipajes, alerones y guardabarros y fascia de plástico. Un techo rígido del mercado de accesorios para el Jeep Wrangler está sujeto con tuercas remachadas.

En la industria aeroespacial, se utilizan en los interiores de las aeronaves para sujetar compartimentos superiores, reposabrazos y componentes de cocinas y lavabos.

En la industria de la defensa, las tuercas remachables se utilizan para sujetar manijas y estantes superiores en vehículos militares. Y, un fabricante de refugios temporales está probando los sujetadores para unir componentes a compuestos de panal.

Un fabricante de equipos eléctricos utiliza tuercas remachables para fijar las bisagras de las puertas a grandes armarios electrónicos. Los sujetadores también se instalan en el piso, el techo y las paredes para unir componentes a los gabinetes.

Si bien las tuercas remachables existen desde hace décadas, la tecnología no se ha mantenido estática. Los proveedores han introducido recientemente varios diseños nuevos.

El otoño pasado, el fabricante francés de sujetadores Clufix presentó Leankeasy, una tuerca de remache que viene preensamblada con un tornillo de acoplamiento. Normalmente, el montaje con tuercas remachables es un proceso de varios pasos que requiere una herramienta específica. Con Leankeasy, un ensamblador alinea las piezas, inserta el sujetador de dos piezas en el orificio y usa un destornillador neumático o eléctrico estándar para ajustar la tuerca. Engarzar la tuerca e instalar el tornillo de acoplamiento se realizan en el mismo paso.

El Leankeasy está disponible en tamaño M6 con un rango de agarre (en el lado de la tuerca) de 0,5 a 3 milímetros y un rango de sujeción (en el lado de la cabeza del tornillo) de 1 a 5 milímetros.

Desde principios de 2013, Clufix ha probado el Leankeasy con 10 clientes, incluidos proveedores automotrices de nivel 1 y nivel 2, así como fabricantes de elevadores, tractores y generadores de electricidad. Éric Massebeuf, director de Clufix, dice que Leankeasy redujo los costos de instalación para esos clientes en un promedio del 35 por ciento. El fabricante de tractores reportó un ahorro de costos del 33 por ciento, mientras que el fabricante de elevadores dice que sus costos se redujeron hasta en un 70 por ciento.

Sherex Fastening Solutions LLC presentó recientemente otra nueva versión de la tuerca de remache. Se llama Riv-Float. Con una tuerca de remache estándar, las roscas se roscan en el cuerpo del remache. Con el Riv-Float, el cuerpo del remache encierra una tuerca flotante. La tuerca puede moverse dentro del cuerpo del remache 0,003 pulgadas de lado a lado y flotar radialmente 0,02 pulgadas. Esto permite que el tornillo de acoplamiento entre en un ángulo fuera de lugar para acomodar la desalineación de la pieza y evitar el cruce de roscas.

El sujetador está disponible en tamaños estándar y métricos. Los tamaños estándar tienen un rango de agarre de 0,027 a 0,15 pulgadas, un diámetro de cuerpo de 0,39 a 0,53 pulgadas y una longitud instalada de 0,522 a 0,63 pulgadas. Los tamaños de rosca son 8-32, 10-32 y 1/4-20. El diámetro de la cabeza de la versión de brida pequeña varía de 0,455 a 0,595 pulgadas. El diámetro de la cabeza de la versión de brida grande varía de 0,5 a 0,685 pulgadas.

Los tamaños métricos tienen un rango de agarre de 0,7 a 3,8 milímetros, un diámetro de cuerpo de 9,91 a 13,46 milímetros y una longitud instalada de 13,25 a 16 milímetros. Los tamaños de rosca son M4, M5 y M6. El diámetro de la cabeza de la versión de brida pequeña oscila entre 11,56 y 15,11 milímetros. El diámetro de la cabeza de la versión de brida grande oscila entre 13,25 y 16 milímetros.