Seguridad en Uniones atornilladas

Las uniones entre elementos son parte imprescindible en todas las obras industriales modernas. Si nos enfocándonos en esto, tiene sentido que su uso deba ser calculado y comprobado en cada caso. En los actuales entornos industriales podemos encontrar conexión; atornilladas, clavijas, pasadores, soldadura y cada uno de ellos puede garantizar, en cada caso, un unión segura entre elementos.

Debido al extendido uso de las uniones atornilladas profundizaremos en este tipo en particular. Actualmente son fabricados alrededor de 85 tipos estandarizados de tornillos diferentes, varían dependiendo de su diseño, operación y mantenimiento. Si se requiere garantizar la seguridad de la unión se necesitará evaluar lo siguiente:

Diseño de carga.
Selección de los materiales teniendo en cuenta el ambiente corrosivo.
Par apriete correcto para la unión.
Lubricación (Si corresponde).

Aunque estos puntos iniciales son fundamentales, antes que todo tenemos que preguntarnos que tipo de fenómenos hacen que una unión atornillada falle, si podemos entender esto seleccionáremos de forma correcta al perno.

Uso incorrecto en la manipulación de montaje.
Vibraciones del sistema.
Golpes
Cargas inesperadas no calculadas.
Desgaste
Corrosión

Tengamos presente que estos fenómenos mencionados existen, y aunque en el diseño y cálculo del perno los resultados sean favorables estos factores externos afectarían el sistema.

Corrosión Galvánica

La corrosión galvánica es uno de los grandes peligros que tienen las uniones atornilladas. Ten siempre en cuenta esto; nunca combines dos metales con similar nobleza. Para entender esto lo analizamos de la siguiente manera.

Cada uno de los materiales tiene un índice anódico, por lo que en la unión uno actuaria como ánodo y el otro como el cátodo, solo nos falta la presencia de un electrolito y este es tan fácil de encontrar como la propia humedad ambiental. El metal que sufriría la oxidación seria el que actúa como ánodo.

Este es un tema bastante amplio desarrollar, si estás interesado en más información al respecto puedes descargarte este PDF.

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Evitar que se aflojen las uniones atornilladas.

Las vibraciones, la flexión o las cargas cíclicas pueden causar que las uniones atornilladas se aflojen. El diseño de diferentes tipos de tuercas con detalles de diseño particulares y enfocados a evitar la perdida de la estabilidad en las uniones.

Arandelas Nord-lock

arandela nord-lock — Se encarga de mantener él apriete del tornillo bloqueando su giro.

Arandelas de Resorte, Dentada y de Lengüeta

Arandelas muy seguras para uniones atornilladas

Tuercas Spiralock

La Tuercas Spiralock tiene un perfil saliente de mayor área y con estrías.

Tuerca de Inserción de NYLON

tuercas inserto nylon — Garantiza una alta adherencia al perfil de la rosca bloqueando el giro (Resistente a Vibraciones).

Tuerca Almenada o tipo Castillo.

TUERCA TIPO CASTILLO — Tuercas que se pueden asegurar haciendo pasar un pasador a través de un agujero en el perno.

Tuercas Palnut

palnut — Se aprietan para garantizar la fijación. Se debe tener cuidado con su uso en entornos con vibración.

En general el uso de cada una de ellas depende de donde se valla utilizar partiendo del criterio o la experiencia del ingeniero. Cada una ofrece un nivel de seguridad a nuestra unión y aunque muy parecidas la eficacia se ve condicionada a una buena practica de uso. La seguridad de nuestros diseños y la fiabilidad es lo más importante y siempre va a estar bien valorada ;).

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