Uniones-Remachadas

Uniones Remachadas (Remaches Roblones) Un remache consiste en un vástago de diámetro d, provisto de una cabeza esférica, que se introduce a través de los agujeros de las chapas a enlazar calentando al “rojo cereza”, estampándose otra cabeza en el extremo saliente. Al enfriarse se contrae, comprimiendo las chapas. Se los utilizan generalmente para unir chapas, planchuelas, perfiles, etc.

En el remache pueden distinguirse las siguientes partes: El cuerpo o vástago de longitud (l) y el diámetro (d) el cual cual se expande hasta un diámetro (d1) La cabeza la cabeza propia de diámetro (D) y la altura (K), generada con un radio (R) en los de la cabeza esférica, presentando un la unión con el vástago un radio (r) para evitar la concentración de tensiones en las aristas agudas, y la cabeza estampada o de cierre. En los remaches denominados de cabeza perdida y gota de sebo la cabeza corresponde a un tronco de cono de ángulos. La cabeza propia está hecha de antemano en uno de los extremos del vástago, y la estampada se la realiza luego de introducirlo este último en el agujero correspondiente  practicado previamente en las las piezas a unir, construyendo así la unión. unión. El material utilizado en la construcción de los roblones y remaches es generalmente hierro dulce, acero, cobre, aluminio, etc., según el tipo de material a unir y la resistencia deseada.

La forma y el tamaño del remache dependen de las características de la unión, recibiendo distintas denominaciones según el tipo de cabeza propia que posea. Así, en las construcciones metálicas (puentes, torres, edificios, etc.) se tienen remaches cabeza redonda, remaches cabeza perdida remaches cabeza gota de cebo y en las construcciones mecánicas (calderas, maquinas, etc.), en las cuales el tamaño de los remaches por lo general no sobrepasan los 13 m/m de diámetro d del vástago, se tienen remaches cabeza redonda, redonda, remaches cabeza perdida, remaches cabeza troncocónica y re cabeza chata.

Tipos de uniones Remachadas Por remachado se obtienen uniones del tipo permanente, estas uniones  pueden ser a través del remachado en frio o a través del remachado en caliente.

Técnica de remachado Las uniones remachadas se pueden clasificar en sueltas y fijas. En las uniones remachadas SUELTAS las piezas unidas se pueden mover, unas con respecto a las otras. En las uniones remachadas FIJAS las piezas unidas NO se pueden mover, unas con respecto a las otras.

Además, las uniones remachadas se pueden clasificar en: Uniones Remachadas Resistentes: Son uniones capaces de soportar grandes esfuerzos. Uniones Remachadas Estancas: Que deben ser estancas pero que no deben soportar grandes esfuerzos. Uniones Remachadas Estancas y Resistentes: Que deben ser estancas y al mismo tiempo soportar grandes esfuerzos. Remachado en frio. Mediante el remachado en frio se obtienen uniones permanentes, con enlace de forma.

Ejecución del remachado en frio. Antes de realizar la unión por remachado se deben avellanar los agujeros de los remaches para evitar defectos de entalla una vez efectuada la operación. Los remaches se introducen en los agujeros hechos en las piezas que se desean unir, la cabeza del remache descansa en la sufridera. Con el embutidor de remaches se aprietan firmemente las dos chapas, se recalca con el martillo y se conforma al pie del remache con la estampa. La caña del remache queda recalcada. Se adapta al diámetro del agujero y evita el desplazamiento de una pieza respecto a la otra. o tra.

En el remachado mecánico el embutidor y la sufridera están combinadas en usa sola herramienta.

Fuerzas que actúan sobre los remaches Entre la cabeza del remache y la pieza se producen fuerzas de rozamiento. Cuando las fuerzas de tracción que actúan sobre las piezas son mayores que las fuerzas de rozamiento el remache trabaja a cortadura. Las fuerzas de rozamiento son despreciables en relación con los esfuerzos cortantes. En uniones remachadas de doble cortadura las fuerzas actuantes se reparten en dos secciones. La unión es más segura (Puede emplearse remache de menor diámetro).

Materiales de los remaches Los materiales de los remaches deben poseer buena capacidad de alargamiento y tenacidad, así como la mayor resistencia mecánica posible.

Remachado en caliente El proceso de remachado en caliente fue muy usado en las estructuras de acero, sin embargo, debido a la dificultad en la instalación, al uso cada vez más frecuente de la soldadura y de los tornillos de alta resistencia , hoy en día se ha descontinuado este proceso. Los remaches en caliente, son fabricados en acero dúctil, para que no se vuelvan frágiles al calentarlos y martillarlos con la remachadora, en el momento de formar la cabeza de cierre. Se calientan en hornos eléctricos, maquinas calentadoras o en fraguas, hasta lograr la temperatura adecuada (alrededor de 1000ºC), en lugares cercanos al sitio de colocación para que no se enfríen demasiado. Una vez instalados en el agujero, se forma la cabeza de cierre, con una pistola portátil neumática, que tiene en su extremo una depresión para formar la cabeza. La cabeza inicial o de cierre generalmente son redondas, pero también los hay planas e incluso avellanadas para que queden a ras con la superficie. Cuando el remache se enfría, se contrae. Al disminuir la dimensión transversal queda holgura entre el remache y el agujero y al disminuir longitudinalmente, el remache aprieta las partes conectadas, generando fricción entre las piezas unidas por este.

Tipos de Remache Remache Semiesférico DIN 660 Este es un remache con gran efecto de mordaza, se aplica preferentemente  para remachados fijos y estancos. Debe evitarse su utilización en caso de que su cabeza estorbe.

Remache Avellanado DIN 660 Se emplea cuando la cabeza del remache no debe sobresalir, el enlace soporta menos carga que con remaches semiesféricos porque la superficie de apoyo de la cabeza es más pequeña (El grueso de la chapa debe ser mayor que la profundidad del avellanado).

Remache cabeza de lenteja o de gota de sebo DIN 622 Se aplica en escalones, pisos y pasillos cuando la superficie debe agarrar y  para poder andar sobre ella sin peligro de accidentes.

Remache para correas DIN 675 El ángulo del avellanado es de 140º y produce un aumento de la superficie de apoyo de la cabeza del remache para evitar el desgarre al unir materiales  blandos (Cuero, fieltro, goma).

Remache Tubular DIN 7340 Se utiliza para unir metales y materiales sensibles (Cuero, cartón, plásticos) en las industrias electrotécnicas y juguetera, por el hueco se pueden pasar cables.

Remache hueco DIN 7339 Se aplica a agujeros de remache accesibles por un solo lado (Remachado Ciego), la caña se recalca contra el orificio por la fuerza del embutidor. Así se forma el pie del remache.

Remache Explosivo Se aplica a agujeros de remaches accesibles por un solo lado, la carga explosiva situada en el extremo del pie se enciende por calentamiento. Este tipo de remache no soporta cargas elevadas.

Remache de dos piezas Una de las piezas tiene un agujero central, donde se introduce la otra pieza, que es cónica y que se sostiene por presión o deformándose su punta al  penetrar en el primero.

Remache Pop Es un remache con hueco interior, en el que viene introducido un clavo con cabeza. A diferencia de los remaches comunes, el remache pop puede insertarse por un solo extremo sujetándolo por el clavo y colocando la cabeza en la perforación existente entre las dos superficies a unir (comúnmente placas o láminas). Con una herramienta llamada remachadora se tira del clavo hasta que su cabeza deforma el extremo del remache, fijándolo en la pieza. Al continuar la tensión, el clavo se rompe, quedando terminado el remache.

1- Cuerpo del Remache; 2- Final del cuerpo del Remache; 3- Cabeza del Remache; 4- Parte cilíndrica del Remache; 5- Hueco interior del cuerpo del Remache; 6- Vástago; 7- Cabeza del Vástago; 8- Punto de rotura del Vástago; 9Cuerpo del Vástago; 10- Punta del Vástago.

Existen distintos tipos de remaches pop. Remache estándar Elemento de fijación que garantiza una fijación segura y firme. Los remaches estándar son remaches ciegos de rotura de vástago. Están concebidos para la unión, de una forma rápida y fácil, de todo tipo de materiales cuando no se requiere una fuerza de apriete extrafuerte. Cabezas del remache : Alomada, avellanada y ancha.

Remache multigrip Elemento de fijación de aleación de aluminio, para acceso por una sola cara con comportamiento multi-espesor. Se trata de un elemento de fijación compuesto por una aleación de aluminio que ofrece la posibilidad de trabajar en una gran variedad de espesores. La mayor parte de remaches ciegos tienen alcanzan un espesor a remachar de 2 mm. Este remache maneja un rango múltiple de más de 7 mm. Cabezas de Remache: Alomada, avellanada y ancha.

Remache flor Elemento de fijación de aleación de aluminio con una gran superficie  posterior de apoyo en forma de flor con cuatro patillas o pétalos. El remache Flor es ideal para aplicaciones sobre materiales plásticos o de baja resistencia. La cabeza del vástago está dotada de aristas que cortan longitudinalmente el cuerpo del remache por el lado ciego /por la parte ciega. Éste queda dividido en cuatro partes que se doblan hacia el exterior y entran en contacto con el material a remachar, formando una cabeza de cierre con un diámetro grande. Esta amplia expansión en el lado ciego distribuye la carga la fuerza de apriete reduciendo el riesgo de aplastamiento y rotura de los materiales. Una vez terminado el proceso de remachado, la cabeza del vástago se desprende dejando un orificio central. Cabezas de remache: Alomada, avellanada y ancha.

Remache trébol Elemento de fijación de aleación de aluminio con una gran superficie  posterior de apoyo en forma de trébol. Es ideal para aplicaciones sobre materiales plásticos o de baja resistencia (a la presión). Es un remache ciego de rotura de vástago concebido para la unión, de una forma rápida y sencilla, de materiales rígidos con materiales blandos o de baja resistencia. Este remache cuenta con una gran contra-cabeza formada por tres pétalos que proporciona una gran superficie de contacto por la parte trasera. Esta amplia expansión en el lado ciego distribuye la carga y la fuerza de apriete reduciendo el riesgo de aplastamiento y rotura de los materiales. Cabezas de remache: Alomada y ancha.

Remache estanco Elemento de fijación que posee anillos o juntas de neopreno para sellar mejor lo que garantiza una fijación estanca tanto al aire como al agua. Los remaches estancos son remaches ciegos de rotura de vástago que garantizan una fijación sólida y de gran calidad. Las uniones son completamente herméticas a los fluidos, evitando las fugas de líquidos o vapores, gracias a la retención de la cabeza del vástago en el interior del cuerpo del remache. Cabezas de remache: Alomada, avellanada y ancha.

Remache ranurado Elemento de fijación de aleación de aluminio, apropiado para aplicaciones con taladros ciegos que no sean pasantes. El remache Ranurado proporciona un método eficaz y seguro de unir metal a superficies suaves y fibrosas. Se trata de un elemento de fijación que no necesita taladros pasantes. Al expandirse dentro del material, el ranurado de la cabeza del remache forma una especie de “grapas” que se agarran a las paredes proporcionando una unión de gran resistencia. Es un tipo de remache de rotura de vástago ampliamente utilizado en la fabricación de muebles y en la industria de la construcción, para fijar superficies metálicas a madera, ladrillos o cemento. Cabezas de remache: Alomada

Remache de junquillo Remache de rotura de vástago escalonado apropiado para fijar molduras de una forma segura y eficaz. Es un remache pop de rotura de vástago. Está concebido para la unión, de una forma rápida y segura, de molduras y clips, siendo ampliamente utilizado en la industria del automóvil y en carpintería metálica. Cabezas de remache: Alomada

Remache rápido BSR  Remache de repetición apropiado para aplicaciones en metal, plástico y aleaciones de aluminio. Los Remaches Rápidos BSR están concebidos para la unión de una forma rápida y precisa de todo tipo de materiales; metales o plásticos, materiales compuestos y componentes electrónicos. Se suministran en forma de carga (tira de papel) y se colocan utilizando un sistema de repetición con mandril único. Al final de un ciclo de remachado, el siguiente remache se alimenta de forma automática en la boquilla de la herramienta, y queda listo para comenzar un nuevo ciclo de remachado. Esto se consigue gracias a su extremo abultado o preformado. El resultado es una fijación con una gran capacidad de apriete y una buena resistencia al cizallamiento. Cabezas de remache: Alomada y avellanada

Remache Rápido BSV Remache de repetición apropiado para aplicaciones sobre materiales  blandos o frágiles. Están concebidos para las uniones rápidas de materiales blandos o de baja resistencia que requieren un apriete controlado. Se suministran en forma de carga (tira de papel) y se colocan utilizando un sistema de repetición con mandril único. Al final de un ciclo de remachado, el siguiente remache se alimenta de forma automática en la boquilla de la herramienta, y queda listo para comenzar un nuevo ciclo de remachado. El resultado es una fijación rápida, sencilla y de bajo coste. Cabezas de remache: Alomada y avellanada

Remache estructural Elemento de fijación de alta resistencia, para acceso por una sola cara y diseñado para usar en aplicaciones estructurales con altas cargas. Está diseñado para la fijación de elementos donde se requiere una gran resistencia, tanto a tracción como a cizalladura. Este remache está diseñado  para las aplicaciones más exigentes y garantiza una fijación de calidad. Debido a sus características de remachado con una expansión adaptable, una misma medida se adapta a diferentes espesores. Consigue un remachado homogéneo, sea cual sea el espesor, y garantiza la sujeción del vástago sobre la cabeza, consiguiendo una gran estanqueidad. Cabezas de remache: Alomada y avellanada

Remache Estructural HARDGRIP Elemento de fijación de gran resistencia y apriete, de acceso por una sola cara. Su gran superficie de contacto en el lado ciego hace del Remache HARDGRIP el ideal para aplicaciones en plásticos duros y chapas finas. Cabezas de remache: Alomada

Remache Estructural HARDLOCK  Elemento de fijación de alta resistencia, para acceso por una sola cara. Diseñado para las aplicaciones más exigentes de resistencia a tracción y corte/cortadura. El remache HARD LOCK es apropiado para aplicaciones sobre chapas finas por la amplia expansión del lado ciego. Está diseñado para la fijación de elementos donde se requiere una excepcional resistencia, tanto a tracción como a cizalladura. Debido a sus características de remachado con una amplia expansión del lado ciego, la carga y la fuerza de apriete quedan distribuidas. Es por tanto especialmente apropiado para trabajar con chapas finas. Gracias a las estrías del vástago, la cabeza queda retenida por bloqueo mecánico, evitando todo tipo de problemas eléctricos o el golpeteo  provocado por los vástagos sueltos. Consigue un remachado homogéneo, una unión sólida y de alta calidad resistente a todo tipo de vibraciones. Cabezas de remache: Alomada

Remache de golpe El Remache de Golpe constituye un método enormemente eficaz de unir chapas y perfiles a superficies suaves y fibrosas como paredes o tejados. Es un tipo de remache ciego es ampliamente utilizado en el sector de la construcción, para fijar placas, molduras, ángulos, aislamientos o revestimientos. Se trata de un elemento de fijación que no necesita taladros  pasantes. El vástago del remache (de acero inoxidable) se introduce por fuerza con un golpe (por ejemplo con un martillo) en el cuerpo del remache (de aluminio), de forma que este último se abre en 3 palas dentro del material a remachar agarrándose a las paredes. El remache de golpe no requiere el empleo de una remachadora y proporciona una unión de gran resistencia en aplicaciones de acceso por un solo lado. Cabezas de remache: Ancha.

Remache GRIPMATE Es un elemento de fijación de rotura de vástago formado por dos piezas. Ofrece una amplia zona de apoyo a ambos lados de la aplicación que lo hace ideal para unir materiales de baja resistencia. Cabezas: Ancha.

Tipos de Cabeza de remache pop Alomada Es el tipo de cabeza más versátil. Proporciona suficiente superficie de soporte  para retener todo tipo de materiales, excepto los extremadamente suaves y los quebradizos.

Avellanada Este tipo de cabeza permite un remachado de mayor espesor y está diseñada para obtener una superficie plana y sin resaltes.

Ancha Proporciona el doble de superficie de soporte  bajo la cabeza que la cabeza alomada y ofrece una gran resistencia. Están diseñados  para las aplicaciones en las que un material suave o quebradizo debe ensamblarse a un material de soporte rígido.

Tuercas Remachables La tuerca remachable es la solución para tener un punto de roscado en materiales blandos o de pequeño espesor. Está concebida para aplicaciones ciegas que sólo son accesibles por una cara del montaje, como bisagras, soportes o paneles. Al no ser necesario ningún retoque después de su colocación, incluso en piezas ya revestidas o pintadas, se puede montar en cualquier fase de la producción. Las podemos encontrar con o sin cabeza o también con cabeza fresada, tanto cilíndricas lisas, como cilíndricas ranuradas y hexagonales.

Tuerca remachable lisa Es un elemento de Fijación Mecánico Ciego que garantiza una rosca fuerte, resistente y fiable. Es un elemento de fijación mecánico que proporciona un  punto de roscado en aquellas aplicaciones que solo tienen acceso por un lado.

Tuerca remachable ranurada Han sido especialmente diseñadas para aplicaciones de chapas delgadas o  piezas de plástico, que tienen acceso por una sola parte. Una vez colocada, sus ranuras se agarran al material para evitar la rotación o el giro de la tuerca. El resultado es una solución de roscado altamente segura y resistente.

Tuerca remachable hexagonal Elemento de fijación con cuerpo hexagonal que ofrece una gran resistencia al giro y la extracción. La tuerca remachable hexagonal es un elemento de fijación mecánico que proporciona un punto de roscado en aquellas aplicaciones que solo tienen acceso por un lado y requieren una resistencia muy alta al giro. Es ideal para aplicaciones con láminas metálicas finas, tubos, extrusiones o plásticos.

tuerca remachable semihexagonal Elemento de fijación con cuerpo cilíndrico-hexagonal que ofrece una gran resistencia al giro y a la extracción. La tuerca remachable hexagonal es un elemento de fijación mecánico que proporciona un punto de roscado en aquellas aplicaciones que solo tienen acceso por un lado y requieren una resistencia muy alta al giro. Es ideal para aplicaciones con láminas metálicas finas, tubos, extrusiones o plásticos. Ofrece una gran resistencia mecánica. En comparación con las tercas con cuerpo redondo, la forma semihexagonal de la sección y el taladro interior aumenta substancialmente la resistencia al giro y a la extracción en las láminas metálicas.

Tipo de cabeza de tuerca Ancha Es el tipo de cabeza más versátil. Proporciona suficiente superficie de soporte para retener todo tipo de materiales, excepto los extremadamente suaves y los quebradizos.

Avellanada Este tipo de cabeza permite un remachado de mayor espesor y está diseñada para obtener una superficie plana y sin resaltes.

Baja Proporciona el doble de superficie de soporte  bajo la cabeza que la cabeza alomada y ofrece una gran resistencia. Están diseñados para las aplicaciones en las que un material suave o quebradizo debe ensamblarse a un material de soporte rígido.

Tipos de remachadoras Las remachadoras suelen variar según su función y tamaño. Remachadora de mano. Es la que se usa manualmente. Se amolda a cualquier tamaño de pieza que se vaya a unir. Generalmente se la conoce como remachadora pop.

Remachadora de acordeón. Este tipo también se utiliza de manera manual. Sólo se la utiliza con remaches de ciertos tamaños como pueden ser: 2.4 mm, 3.2 mm, 4.0 mm, 4.8 mm, 5 y 6 mm. También hay remachadoras tipo acordeón que permiten medidas mayores.

Remachadora de pinza en C. Varía en los tamaños según su uso. Las remachadoras de pinza en C, es una herramienta que se acciona a pedal y que generalmente trabaja en conjunto con una bomba oleoneumática. Éstas herramientas mayormente vienen  provistas con una serie de buterolas de distintos tamaños y formas, de acuerdo para la función que se la va a utilizar. Las buterolas permiten realizar distintas operaciones como la de extraer remaches, conformar  pestañas y avellanar los alojamientos de los remaches. También permite  perforar la chapa de aluminio. La base de funcionamiento es similar al de una prensa. Su peso es de alrededor 3.5 kg, y la bomba puede pesar alrededor de los 8 kg.

Remachadoras Neumáticas Las remachadoras neumáticas sirven para ensamblar o unir dos piezas, con un solo remache. Involucra una presión muy fuerte para que ambas piezas queden acopladas. Si en todo caso se desea unir piezas por ambos lados, se realiza un remache macizo. Pero si la pieza se unirá a un lado sólido, se le llama remache ciego, ya que se le coloca una pieza adicional para dicha operación, en la boca de la remachadora.

En lo que hace a las remachadoras neumáticas, podemos distinguir dos grandes grupos: 1 Las remachadoras neumáticas manuales, que son aquellas que operamos de forma sencilla y que son livianas ya que se las utiliza con la mano. Hay diversos modelos. Dependiendo el modelo, existen las que vienen con vaso recogedor de clavos, sistema de succión de vástagos, con contador de remaches utilizados, con contador de ciclos, etc. También, según el modelo, se pueden cambiar las boquillas, lo que nos permite utilizar remaches de distintos tamaños. Así mismo, hay remachadoras neumáticas más eficientes, ya que utilizan menor cantidad de aire. Por otra  parte, dependiendo el fabricante y el modelo, encontraremos remachadoras más livianas que otras. Estos tipos de remachadoras son del tipo industrial. Las remachadoras neumáticas manual, en su mayoría las industriales, suelen ser muy livianas y su uso de aire es menor que otros tipos de remachadoras.

 Partes de una remachadora neumática Vaso recoge clavos Gatillo Cabezal Boquilla avellanada Boquilla de cambio rápido Empuñadura con inserto Contador de ciclos Cuerpo

Remachadora manual neumática para insertos roscados. Es uno de los modelos más pequeños, pesa poco más de un kilo y medio,  por lo cual es muy ligero y fácil de manejar. La característica de esta remachadora es que permite ensamblar una pieza automáticamente.

Remachadora neumática manual de impacto. Son remachadoras que aunque muy ligeras, también son muy resistentes  para los trabajos a realizar. Logran profundidades de hasta 12”.

2 Las remachadoras de banco o remachadoras con pie: son de mayor tamaño y su peso puede ser de 60 kg para arriba. Son también de uso industrial y no son portátiles. Cómo su nombre lo indica, por lo general quedan sujetas a un banco de trabajo, o bien las de pie, son sujetadas al  piso. Dentro de este grupo de remachadoras, encontramos: Remachadora neumática mediante deformación radial de metal. Usado  para cualquier tipo de ensamblaje. Su cabeza realiza remaches fuertes pero suaves a la vez, los cuales no maltratan las fibras que se usan. En su cabeza cuenta con una zona especial, la cual sirve para convertir el agujero redondo, ya hecho, en uno de forma hexagonal.

Remachadora T-Columna. Su peso es de más de 100 kg, y también cuenta con un pedal pero de accionamiento neumático. Estas máquinas utilizan aire comprimido, con válvulas que nos permiten regular las  presiones en el trabajo, el consumo de aire por hora, etc. Los remaches que se pueden utilizar con este tipo de remachadora son de aluminio, cobre, acero inoxidable y latón

Remachadora de Bancada. En sus características es muy parecida a la anterior, pero su peso es menor, ya que no supera los 60 kg, y cuenta con una punción intercambiable.

Cálculos Para calcular el número de remaches que se deben colocar en una unión y las tensiones de cortadura que sufre el remache y las tensiones de tracción que sufren las chapas a unir se emplean las fórmulas:

Tensión de cortadura del remache:

Tensión de tracción de la chapa:

Dónde:

t y σ son las tensiones de cortadura y tracción soportadas por remaches y chapas respectivamente. tadm y σadm son las tensiones de cortadura y tracción admisibles de cada material. F es la fuerza de tracción que se ejerce sobre las chapas.

N es el número total de remaches que realizan la unión. So es la superficie circular del remache. e es el espesor de las chapas. H es la anchura de la chapa.

Ejercicio Resuelto Para unir dos planchas de chapa de 25 cm de anchura y de 6 mm de espesor se utilizan cuatro remaches de 8 mm de diámetro. Calcula la tensión cortante que soportan los remaches y la tensión de tracción que sufren las chapas cuando se les aplica una fuerza de 2600 N. Para resolverlo vamos a utilizar las expresiones que nos determinan los esfuerzos que actúan sobre remaches y chapas. Calcularemos la tensión cortante que soportan los remaches aplicando la fórmula correspondiente

Datos H = 25 mm ; e = 6 mm ; N = 4 ; d = 8 mm ; F 2600 N/ mm2 Incógnita

t

Y

 ?

σ

TENSION DE CORTADURA