Las uniones de estructuras metálicas atornilladas son un sistema de fijación universal utilizado en multitud de ensamblajes industriales. Muchos de estos montajes están sometidos a esfuerzos tensionales, vibraciones o incluso impactos. Esta circunstancia hace que las uniones puedan perder fuerza de apriete y, en consecuencia aflojarse, con los problemas y dificultades que ello provoca sobre el buen funcionamiento y uso del elemento ensamblado.
Por esta razón, el objetivo de los fabricantes es conseguir uniones metálicas atornilladas, perfectas y estancas que aseguren la durabilidad del conjunto. Desde el punto de vista del taller, el cometido que se ha de perseguir es exactamente el mismo, por lo que es fundamental conocer qué posibilidades hay en el mercado para lograr alcanzar este resultado.
Consejos para conseguir uniones de estructuras metálicas atornilladas perfectas y estancas
Para conseguir uniones metálicas atornilladas perfectas y estancas se deben tener en cuenta ciertas precauciones, realizar unas determinadas comprobaciones y utilizar productos de sellado para roscas.
Las precauciones que se deben tener en cuenta en el diseño de una unión roscada son las siguientes:
- Siempre que se pueda, iniciar el roscado de forma manual para evitar que se dañe la rosca del tornillo, espárrago o tuerca en el supuesto caso de que no se encare correctamente.
- Al sustituir una unión amovible se deben respetar las propiedades de la tornillería de origen, ya que muchos de los tornillos montados en fábrica, especialmente los utilizados en estructuras, maquinaria, vehículos, etc. tienen una resistencia a la tracción determinada que ha sido calculada para soportar los esfuerzos a los que se ve sometida la unión en cuestión. Así pues, se tiene que respetar la resistencia indicada en la cabeza del tornillo, así como sus características en cuanto a tipo de rosca, paso, filetes, material del tornillo, etc.
- Utilizar los sistemas de retención específicos empleados de origen, como pueden ser las arandelas, los fijadores de roscas, pasadores, tuercas antiaflojamiento o autobloqueables, etc. Cuando el sistema de fijación mecánico muestra una complejidad elevada se puede valorar la opción de usar un fijador líquido de roscas adecuado a las características de la unión roscada.
- Cuando se mecaniza una rosca, o se recupera la misma utilizando insertos roscados en orificios, hay que prestar especial atención a los útiles escogidos para que sean de las medidas requeridas por la unión. Asimismo, es fundamental aplicar de forma escrupulosa las técnicas de mecanizado para obtener roscas perfectas.
- En el momento de roscar es indispensable aplicar la fuerza de apriete establecida por el fabricante, ya que una carga excesiva genera tensiones inadecuadas sobre el conjunto que pueden provocar deformaciones, roturas o vibraciones. Para ello, se utilizan llaves dinamométricas complementadas, cuando corresponde, con goniómetros para el control del ángulo.
Por otro lado, cabe destacar las siguientes comprobaciones previas al proceso de unión y fijación de piezas desmontables:
- Los elementos que se van a unir deben presentar una geometría pareja que posibilite un contacto y acople perfecto. Solo de esta forma la tornillería utilizada en las uniones metálicas atornilladas no va a sufrir más de lo debido. Si la superficie de las caras a unir presenta muchas irregularidades y la presencia de holguras es excesiva, se recomienda utilizar un fijador de alta resistencia entre las dos piezas rígidas. Para ello, en primer lugar hay que comprobar las dimensiones de la holgura para poder escoger el adhesivo que mejor se adapte. A continuación se desengrasa la superficie con un limpiador como TEROSON VR 20 (en trabajos de carrocerías) o LOCTITE SF 7063 (en uniones en mecánica y en industria), se aplica el sellador y se atornilla el conjunto. Estos son algunos ejemplos de selladores válidos para rellenar distintos tipos de holguras y juntas:
Holguras de hasta 0,25 mm |
-Sellar directamente con productos adhesivos como LOCTITE 518. Este sellador también está disponible en formato lápiz para facilitar la aplicación. |
|
Holguras de 0,25 mm o más |
-Opción 1: aplicar un producto con gran capacidad de relleno. Para holguras de hasta 0,25 mm utilizar un sellador anaeróbico como LOCTITE 518 y para rellenos de mayor espesor emplear productos de base silicona como LOCTITE SI 5699. -Opción 2: rellenar la superficie con procesos de soldadura metálica en frío a fin de recuperar la planitud tras un proceso de lijado. Para ello, utilizar productos como LOCTITE EA 3450, LOCTITE EA 3471 o TEROSON EP 5010 TR. Tras el lijado, efectuar una nueva limpieza y sellar la unión con un formador de juntas duro adecuado como LOCTITE 518. |
Unión entre piezas de la carrocería |
-Tras haber saneado y preparado convenientemente las caras de unión, aplicar un adhesivo estructural epoxi tenaz como TEROSON EP 5065 que garantice el sellado y la resistencia del conjunto y aporte protección anticorrosiva. |
- Verificar que las características de la unión roscada son las mismas que las de origen.
- Comprobar el ajuste entre piezas para no interferir en el correcto funcionamiento o función de la unión amovible y conseguir el mejor acabado visual posible.
Finalmente, la utilización de fijadores de roscas o de tornillos permite retener eficazmente la unión metálica atornillada en condiciones de trabajo normales y exigentes, evitando la pérdida de fuerza de apriete y el auto aflojamiento, a la vez que sella la unión y elimina el riesgo de filtraciones y entrada de humedad. Básicamente, los fabricantes de estos productos suelen ofrecer estas tres variantes de fijadores de tornillos:
- Fijadores de resistencia baja, como LOCTITE 222, para tornillería de tamaño por debajo del cuarto de pulgada (tornillos prisioneros, tornillos utilizados en carburadores, cajas de cambio, relojes, etc.) y ensamblajes de metales de baja resistencia como el aluminio o el latón.
- Fijadores de resistencia media, como LOCTITE 243, para uniones roscadas de hasta métrica 36 (volante motor, cigueñal, etc.).
- Fijadores de alta resistencia, como LOCTITE 270, para obtener una fijación permanente de las uniones roscadas tales como espárragos en bloques de motor o fijación de pernos de anclaje del ventilador. También se utilizan para tornillería de grandes dimensiones en montajes industriales.
Conclusión
La unión de piezas metálicas mediante uniones roscadas es uno de los sistemas de fijación más extendidos y conocidos. Su principal problema es el riesgo de auto aflojamiento cuando se ven sometidas a cargas y vibraciones continuadas. Siguiendo las indicaciones mostradas en este artículo y utilizando el fijador de roscas más adecuado a cada situación de trabajo, se puede eliminar este inconveniente para garantizar uniones metálicas atornilladas de calidad y duraderas.
