Elegir un sujetador no es solo marcar una casilla en una lista de BOM. Si alguna vez ha tratado con una articulación que falló bajo carga, se oxidó demasiado temprano o se ha negado a separarse durante el mantenimiento, ya sabes cuánto importan las 'cosas pequeñas '. En aplicaciones del mundo real, el sujetador correcto es más que dimensiones y precio. Se trata del comportamiento del material, la exposición al medio ambiente, las herramientas de instalación y la capacidad de servicio futura.
Este artículo no le da una respuesta única para todos. En cambio, presenta los factores del mundo real que vale la pena pensar, así que la próxima vez que elija un perno, un tornillo o un remache, no es solo una suposición.
¿Qué debe saber sobre los materiales de sujetador?
Si estás trabajando con metal, presta atención a lo que estás mezclando
Cuando selecciona sujetadores, uno de los pasos más importantes, pero a menudo pasados por alto, es verificar si el material del sujetador coincide con las piezas que está uniendo. No se trata solo de fuerza o costo. También se trata de si los metales se llevan bien una vez que estén instalados.
Si conecta piezas de aluminio con pernos estándar recubiertos de zinc, por ejemplo, y su conjunto termina al aire libre o en un espacio húmedo, puede notar la corrosión alrededor de la articulación después de unos meses. Esa es la corrosión galvánica. Ocurre cuando los metales diferentes reaccionan entre sí en humedad, y uno comienza a descomponerse más rápido de lo esperado.
Para evitar esto, debe elegir sujetadores hechos con el mismo material que sus piezas, o al menos asegúrese de que sean compatibles. Para los marcos de aluminio, es posible que desee usar pernos de aluminio anodizado o aislar los puntos de contacto con arandelas de nylon. Para los conjuntos de acero inoxidable, es más seguro quedarse con pernos de acero inoxidable; solo asegúrese de que las calificaciones coincidan si las piezas ven sales o exposición química.
Diferentes materiales funcionan de manera diferente: elija según sus prioridades
Aquí hay una visión general rápida de algunos materiales de sujetadores comunes y lo que debe saber al tomar una decisión:
Material | Fortaleza | Resistencia al óxido | Nivel de costo | Donde podrías usarlo |
Acero carbono | Alto | Bajo | Bajo | Equipo interior |
Acero inoxidable | Medio | Alto | Medio | Al aire libre, cocinas, señalización |
Latón | Bajo | Medio | Alto | Paneles eléctricos, manijas |
Aluminio | Bajo | Medio | Medio | Marcos livianos, cubiertas |
Acero cubierto | Alto | Medio -alto | Medio | Piezas automotrices, carcasas |
Si está trabajando en un ambiente seco e interiores e intenta mantener sus costos bajos, el acero al carbono suele estar bien. Pero si está reuniendo algo para uso al aire libre, o algo que tiene que durar de 5 a 10 años sin manchas de óxido, querrá ver alternativas inoxidables o recubiertas de zinc.
Además, si su equipo está ensamblando paneles o carcasas de plástico, hay sujetadores hechos específicamente para eso. Forman hilos sin dañar la pieza. Solo debe asegurarse de que la geometría del tornillo coincida con el grosor y la suavidad de su material.
Condiciones ambientales: donde termina su sujetador es importante
Si va al aire libre, Rust no es solo un riesgo, es una garantía
Antes de decidir qué sujetador usar, piense dónde se utilizará su producto. Si se va a sentarse en un almacén seco, casi cualquier sujetador servirá. Pero si se dirige afuera, o en un taller, una fábrica o incluso una cocina, la mayoría es algo que no puede ignorar.
Probablemente lo haya visto usted mismo: pernos que comienzan a oxidar después de unas pocas semanas, aunque todo lo demás todavía se ve nuevo. Eso es lo que sucede cuando un sujetador no puede manejar el entorno. Y una vez que comienza la corrosión, no se detiene. Se propaga, debilita la articulación y hace que cualquier mantenimiento futuro sea más difícil.
Si sus partes están expuestas a la lluvia, la humedad o los productos químicos, querrá elegir algo que resista la corrosión sin necesidad de mucho retoque o pintura de recubrimiento. El acero inoxidable es la opción de referencia en la mayoría de los casos, pero no todo el acero inoxidable es lo mismo. 304 El acero inoxidable es bueno para uso general, pero en ambientes de agua salada o marina, 316 el acero inoxidable es una opción mucho mejor: dura más y permanece más limpio.
También puede considerar sujetadores recubiertos. El enchapado de zinc es común para la protección moderada. Los pernos galvanizados en caliente son más fuertes contra la corrosión, pero generalmente más gruesos, lo que podría no funcionar para espacios cortos.
La clave aquí es preguntarse: '¿Cuál es la peor condición que enfrentará este sujetador? ' Si eso incluye agua, sal, fluidos de limpieza o humedad extrema, entonces su material y decisiones de recubrimiento deben reflejar eso.
El calor, el frío y la exposición química son fáciles de olvidar, pero difícil de arreglar
Los cambios de temperatura afectan más de lo que la mayoría de las personas se dan cuenta. Si sus piezas van a un compartimento del motor, un generador al aire libre o un accesorio de calor alto, ese calor se expandirá y contratará los materiales constantemente. Esto puede aflojar hilos, alineación de urdimbre o incluso romper sujetadores bajo fatiga con el tiempo.
Por otro lado, en entornos muy fríos, algunos materiales se vuelven frágiles, especialmente aceros de bajo grado. Si está ensamblando equipos para el almacenamiento en frío o el uso de invierno al aire libre, querrá verificar que sus sujetadores estén clasificados para esas temperaturas.
Y productos químicos? Son un asesino de sujetadores si eliges el tipo incorrecto. Los ácidos, los aceites, los detergentes y los limpiadores industriales pueden comer a través de recubrimientos o reaccionar con el metal. Si no está seguro de a qué estarán expuestos sus sujetadores, es mejor ir con una elección conservadora, como acero de aleación recubierto o acero inoxidable sellado.
Nuevamente, la mejor manera de tomar una buena decisión es pensar en el futuro. ¿Dónde terminará su producto? ¿Qué tocará? ¿Por qué pasará en los próximos cinco años?
Fuerza mecánica: no solo confíe en él, verifíquelo
No es solo mantener dos partes juntas, está sosteniendo la carga
Uno de los errores más fáciles de cometer al seleccionar sujetadores es asumir que 'Mientras se ajuste, funciona.
Si su ensamblaje es estático, algo así como un soporte montado en una pared, las demandas en el sujetador son predecibles. Pero si se trata de una parte móvil, o si se trata de vibración (como en las unidades de HVAC, motores o incluso vehículos), el estrés no es solo vertical u horizontal. Tienes que pensar en la tensión, la cizalla, el par y la fatiga repetitiva con el tiempo.
Lo que no quieres es un sujetador que se ve bien durante las pruebas, pero estira, grietas o aflojes después de unos meses en el campo. Aquí es donde la comprensión de la resistencia a la tracción y la fuerza del corte se vuelve importante.
Para las juntas de alta carga, los pernos de acero de aleación suelen ser la apuesta más segura. Si el peso es una preocupación y las cargas son moderadas, los sujetadores de aluminio pueden ahorrarle algunos gramos, pero necesitará verificar la compatibilidad y los límites de estrés. Lo mismo ocurre con los pernos largos: cuanto más tiempo estén, más se flexionarán bajo carga, lo que significa que incluso el posicionamiento básico puede afectar la estabilidad a largo plazo.
Si está tratando con el movimiento o la vibración, planifique temprano
¿Alguna vez ha intentado dar servicio a una máquina y encontró que cada perno se suelta después de solo unos meses? Eso generalmente no es un problema de torque, es una supervisión de diseño.
Cuando la vibración es parte del entorno (piense en compresores, robots, vehículos, maquinaria de producción), sus sujetadores deben mantenerse apretados sin retroceder. En estas situaciones, el uso de arandelas de bloqueo o casilleros de hilos previamente aplicados no es solo una precaución, es esencial. También puede considerar los pernos de brida con caras dentadas o bloqueos de torque predominantes, especialmente si el rehicutamiento manual no es una opción una vez que la máquina está en funcionamiento.
No tienes que construir demasiado cada conexión. Pero si un perno está tomando toda la fuerza en un sistema dinámico, ese es el perno que necesita la especificación más fuerte. Piénselo así: su sujetador no es solo un conector, es parte de su ruta de carga.
Tipo y diseño de sujetador: no se trata solo del tamaño
Tienes tornillos, pernos, avenidos, y muchas malas elecciones
Si ha estado en ensamblaje o producción por un tiempo, sabe que no hay escasez de tipos de sujetadores. Pero con todas esas opciones, es sorprendentemente fácil elegir el incorrecto.
Digamos que se unen a dos paneles juntos. Podrías usar un remache, un tornillo auto-tocador o un perno hexadecimal. Todos ellos podrían funcionar a primera vista. Pero solo uno de ellos podría permitir que su técnico llegue a la articulación desde un lado. Solo uno podría ser reutilizable más tarde. Y solo uno podría sobrevivir a la vibración durante el transporte.
Si solo tiene acceso desde un lado , un remache ciego tiene sentido. Si la junta necesita separarse más tarde, use un sujetador roscado como un tornillo o perno de la máquina. Y si sus piezas son de material suave como el aluminio o el plástico, querrá evitar cortar las roscas tradicionales por completo, vaya con tornillos de rosca o enrollador de rosca.
El punto es: no solo por defecto a lo que está en stock. Pregúntese cómo se comporta este sujetador después de instalarlo . ¿Tendrá que mantener la presión? Ser eliminado? ¿Siéntate al ras? Llevar corriente? Esa decisión lo cambia todo.
Estilos de manejo, formas de la cabeza y por qué importan más de lo que piensas
A veces no es el tipo de sujetador lo que causa problemas, es la forma.
Si su producto está expuesto a los clientes (cubiertas de electrodomésticos, interiores automotrices, señalización), entonces el estilo de la cabeza afecta la apariencia. Una cabeza de sartén de bajo perfil puede parecer más limpia que una tapa hexagonal sobresaliente. Por otro lado, si está instalando con una herramienta eléctrica, una unidad hexagonal o una cabeza de Torx reducirá la cámara y la eliminación.
Aquí le mostramos cómo pensar en estas opciones en términos simples:
Característica | Cuando lo necesite |
Cabeza de avión | Quieres una superficie de al ras (paneles, bisagras) |
Cabeza hexadecida | Estás usando una llave llave o enchufe en equipos pesados |
Torx/Phillips | Herramientas manuales o de bajo torque, se necesita un mejor agarre |
Cabeza con brida | Quieres extender la carga sin usar una lavadora |
También: Piense en la autorización . ¿Puede la herramienta llegar al sujetador en su ubicación final? Hemos visto que más de un proceso de ensamblaje falla porque un perno era fácil de diseñar, pero imposible de alcanzar durante la instalación.
¿Cuál es el método de inserción? ¿Su equipo, o un robot, lo hará?
En muchas configuraciones de producción, la selección de sujetadores no se trata solo de rendimiento, se trata de eficiencia. La forma en que se inserta su sujetador tiene un gran impacto en el tiempo de ensamblaje y el desgaste de la herramienta.
Si está insertando a mano, considere qué tan rápido se involucra el hilo. Si está alimentando piezas con un sistema de remaches automático o un robot de destornillado, querrá una longitud constante, geometría de la cabeza y material que no atasce el alimentador.
Algunas preguntas que vale la pena hacer antes de finalizar su elección:
¿Este sujetador funciona con las herramientas que ya usa?
¿Reducirá su línea o requerirá un manejo personalizado?
¿Se puede alimentar o alinearse automáticamente por un accesorio?
Hacer esto mal no dañará la productividad, podría obligarlo a rediseñar la articulación por completo más tarde.
Una buena opción de sujetador aparece más tarde, cuando nada sale mal
La mayoría de las personas no piensan dos veces antes de los sujetadores, hasta que fallan. Pero cuando un perno retrocede en un ensamblaje en movimiento, o la corrosión come a través de una articulación dos años en servicio, el costo va mucho más allá de unos pocos centavos por parte.
Si ha seguido esto lejos, ya sabe que no se trata solo de elegir un tamaño y seguir adelante. Debe pensar en lo que toca su sujetador, cómo se usa, dónde se sienta y cómo está instalado. Ya sea que esté construyendo un gabinete de control, un marco o un producto que se envíe a través de los océanos, el sujetador incorrecto siempre encontrará una manera de recordarle que estaba mal.
Tómese el tiempo para especificar sujetadores como especificaría cualquier otro componente crítico. No solo estás uniendo dos partes, sino que estás protegiendo la función de todo lo que lo rodea.
