Ensambles para metal
C
Cristina Padilla
R
Regina Bolaños
E
Elsa García
A
Andrés Córdova
Ensambles/Uniones Mecánicas
Engargolado
Una unión entre chapas de acero se realiza por medio de un agrafado o
engargolado, cuando en los extremos a unir se forman unos ganchos por plegado
del metal, estos ganchos están en posición opuesta de manera que se puedan
cruzar, los mismos posteriormente se enlazan y se remachan o aplastan entre sí,
resultando el conjunto una unión firme y duradera
Tipos de engargolado
Engargolado liso:
Una primera forma es la representada en la figura nº 2, en este caso el gancho exterior está al
mismo nivel que la pared externa del cuerpo, es decir no presenta ningún relieve, por el
contrario el gancho interno tiene un escalón en su inicio. Este tipo de costura presenta las
siguientes características:
-
Visualmente es muy estético, pues muestra una superficie lisa por el exterior.
Tiene cierto peligro de desengancharse por golpes, ya que el gancho exterior no tiene
ningún tope que evite su desplazamiento, por el contrario sí lo tiene el interior, ya que el escalón
del gancho interior reduce su posibilidad de deslizamiento.
Por esa razón, este tipo de engargolado necesita ser afirmado con la aportación de una
soldadura. La misma se aplica por el exterior y se deposita en la ranura de unión. Se emplea una
aleación estaño-plomo – en porcentaje variable entre un 2 a 33% de estaño – que penetra por el
punto A – ve figura nº 2 – y se extiende por capilaridad por el interior del agrafado.
Agrafado reforzado
En este tipo, ambos ganchos tienen un escalón o chaflán en su comienzo, con lo cual
mutuamente se refuerzan e impiden en cierto grado su posible desenganche. En la
figura nº 3 se representa un ejemplo.
Estéticamente es menos favorable que el tipo anterior, pero en envases totalmente
litografiados pasa casi desapercibido si son de forma no redondos, y se hace coincidir
la costura con una esquina del bote.
Este diseño se emplea para envases no soldados, pero con aportación de un cemento
termoplastico para conseguir su estanqueidad. Además de hermeticidad, este
cemento contribuye a mantener los ganchos pegados entre sí. Por tanto no pueden
ser usados en conservas. Si tiene un amplio campo de aplicación en latas destinadas a
aceites vegetales, minerales, grasas, pinturas…
Agrafado sobrereforzado
Es una variedad del caso anterior, en el cual los escalones son de mayor altura,
superando el espesor del engargolado. Ver figura nº 4. Da una superior seguridad
mecánica al mismo. Tiene su principal aplicación en uniones sin ningún tipo de
elemento sellante, es decir sin soldadura ni cemento, y en formas complejas de
envases que generen más tensión sobre la costura, como pueden ser envases
rectangulares de esquinas de pequeño radio.
Tornillos
Se denomina tornillo a un elemento u operador mecánico cilíndrico con una
cabeza, generalmente metálico, aunque pueden ser de madera o plástico,
utilizado en la fijación temporal de unas piezas con otras, que está dotado de
una caña roscada con rosca triangular, que mediante una fuerza de torsión
ejercida en su cabeza con una llave adecuada o con un destornillador, se puede
introducir en un agujero roscado a su medida o atravesar las piezas y acoplarse a
una tuerca.
El tornillo deriva directamente de la máquina simple conocida como plano
inclinado y siempre trabaja asociado a un orificio roscado. Los tornillos permiten
que las piezas sujetas con los mismos puedan ser desmontadas cuando la ocasión
lo requiera.
Ensambles de Expansión Mecánica
Remaches
Es un elemento de fijación que se emplea para unir de forma permanente dos o
más piezas. Consiste en un tubo cilíndrico (el vástago) que en su fin dispone de
una cabeza. Las cabezas tienen un diámetro mayor que el resto del remache,
para que así al introducir éste en un agujero pueda ser encajado. El uso que se le
da es para unir dos piezas distintas, sean o no del mismo material.
Aunque se trata de uno de los métodos de unión más antiguos que hay, hoy en día
su importancia como técnica de montaje es mayor que nunca. Esto es debido, en
parte, por el desarrollo de técnicas de automatización que consiguen abaratar el
proceso de unión. Los campos en los que más se usa el remachado como método
de fijación son: automotriz, electrodomésticos, muebles, hardware, industria
militar, metales laminados, entre otros muchos.
Ensambles asistidos por calor
Roblones
Un roblón es un elemento de acero, empleado para materializar la unión de estructuras metálicas.
La forma del roblón es similar a la de un tornillo, pero sin rosca. La Norma EA-95 distingue tres clases:
Clase E: roblones de cabeza esférica.
Roblones o remaches de cabeza esférica.
Clase B: roblones de cabeza bombeada.
Clase P: roblones de cabeza plana.
El roblón se introduce en los agujeros de las chapas metálicas de la unión a realizar. Posteriormente, la punta del mismo (parte
opuesta a la cabeza), se calienta hasta alcanzar una temperatura suficiente para moldearla, dándole, generalmente, la misma forma
que la cabeza. De esta forma las chapas metálicas quedan unidas.
Actualmente, prácticamente no se emplean uniones con roblones. La mayoría de las uniones de estructuras metálicas se realizan
mediante tornillos (ordinarios, calibrados, o de alta resistencia), o mediante soldadura.
No obstante, muchas obras importantes han sido ejecutadas mediante roblones, como por ejemplo, la Torre Eiffel.
Oxiacetileno
La soldadura oxiacetilénica es la forma más difundida de soldadura autógena.
No es necesario aporte de material. Este tipo de soldadura puede realizarse con
material de aportación de la misma naturaleza que la del material base
(soldadura homogénea) o de diferente material (heterogénea) y también sin
aporte de material (soldadura autógena). Si se van a unir dos chapas metálicas,
se colocan una junto a la otra. Se procede a calentar rápidamente hasta el punto
de fusión solo la unión y por fusión de ambos materiales se produce una costura.
Para lograr una fusión rápida (y evitar que el calor se propague) se utiliza un
soplete que combina oxígeno (como comburente) y acetileno (como
combustible).
TIG
La soldadura TIG (Tungsten Inert Gas), se caracteriza por el empleo de un electrodo
permanente de tungsteno, aleado a veces con torio o zirconio en porcentajes no
superiores a un 2%. Dada la elevada resistencia a la temperatura del tungsteno (funde
a 3410 °C), acompañada de la protección del gas, la punta del electrodo apenas se
desgasta tras un uso prolongado. Los gases más utilizados para la protección del arco
en esta soldadura son el argón y el helio, o mezclas de ambos.
La gran ventaja de este método de soldadura es, básicamente, la obtención de
cordones más resistentes, más dúctiles y menos sensibles a la corrosión que en el
resto de procedimientos, ya que el gas protector impide el contacto entre el oxígeno
de la atmósfera y el baño de fusión.
MIG/MAG
La soldadura MAG (Gas metal arc welding) es un tipo de soldadura que utiliza un
gas protector químicamente activo (dióxido de carbono, argón más dióxido de
carbono o argón más oxígeno). El material de aporte tiene forma de varilla muy
larga y es suministrado continuamente y de manera automática por el equipo de
soldadura.
Se utiliza básicamente para aceros no aleados o de baja aleación. No se puede
usar para soldar aceros inoxidables ni aluminio o aleaciones de aluminio.
Es similar a la soldadura MIG (soldadura por arco con gas inerte), se distinguen en
el gas protector que emplean. Es más barata que la soldadura MIG debido al
menor precio de gas que utiliza.
Arco Eléctrico
El sistema de soldadura eléctrica con electrodo recubierto se caracteriza, por la creación y
mantenimiento de un arco eléctrico entre una varilla metálica llamada electrodo, y la pieza a
soldar. El electrodo recubierto está constituido por una varilla metálica a la que se le da el
nombre de alma o núcleo, generalmente de forma cilíndrica, recubierta de un revestimiento de
sustancias no metálicas, cuya composición química puede ser muy variada, según las
características que se requieran en el uso. El revestimiento puede ser básico, rutílico y
celulósico. Para realizar una soldadura por arco eléctrico se induce una diferencia de
potencial entre el electrodo y la pieza a soldar, con lo cual se ioniza el aire entre ellos y pasa a
ser conductor, de modo que se cierra el circuito. El calor del arco funde parcialmente el material
de base y funde el material de aporte, el cual se deposita y crea el cordón de soldadura.
La soldadura por arco eléctrico es utilizada comúnmente debido a la facilidad de transporte y a la
economía de dicho proceso.
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Ensambles para metal - Departamento de Diseño UIA