Fundamentos de Fijaciones Mecánicas: Tornillos, Tuercas, Roscas y Remaches

Tipos de Tuercas

A continuación, se presenta una lista de los principales tipos de tuercas utilizadas en ensamblajes mecánicos:

• Hexagonal
• Ciega
• Autoblocante (o de seguridad)
• Mariposa
• Remachable
• De sombrerete
• Enjauladas
• Almenada o con ranuras

Características y Clasificación de las Uniones Atornilladas

Características de las Uniones Atornilladas

Las uniones atornilladas ofrecen varias ventajas clave en ingeniería:

• Son una unión desmontable.
• Permiten la posibilidad de unir cualquier material.
• Son reutilizables.
• Ofrecen buena resistencia bajo carga adecuada.
• Facilitan el montaje y desmontaje.
• Presentan la posibilidad de aflojamiento (lo cual debe ser mitigado con elementos de seguridad).

Clasificación de las Roscas

Las roscas se clasifican según varios parámetros fundamentales:

• Número de hilos de la rosca.
• Forma, filete o perfil de la rosca.
• Posición: exterior o interior.
• Sentido: derecha o izquierda.

Tipos de Cabezas de Tornillos

La forma de la cabeza del tornillo determina la herramienta necesaria para su apriete y su aplicación específica. Algunos tipos comunes incluyen:

• Allen (o Hexagonal interior)
• Fresada (o Avellanada)
• Estrella (o Phillips)
• Oval
• Plana (o Ranurada)
• Bristol (asumiendo corrección de "brisrol")
• Torx inviolable
• Spanner
• Torx
• Clutch
• Allen inviolable
• Triangular
• Hexagonal
• Cuadrado

Métodos de Reparación de Roscas Dañadas

Existen dos métodos principales para restaurar roscas que han sufrido daños o deformaciones:

1. Re-roscado con Macho o Terraja

Este método se utiliza para arreglar roscas ligeramente dañadas o deformadas. Es el proceso más rápido, económico y fácil de realizar.

• Se utiliza un macho si la rosca está dentro de un agujero (rosca interior).
• Se utiliza una terraja si la rosca está en el exterior (rosca exterior, como un espárrago).

2. Reparación mediante Helicoil (Insertos Roscados)

Se emplea cuando la rosca está muy dañada y no se puede recuperar mediante re-roscado. Consiste en colocar un inserto metálico (muelle helicoidal) que reemplaza la rosca dañada. Este proceso recupera la rosca y evita el reemplazo completo de la pieza.

Tipos de Pasadores

Los pasadores son elementos de fijación utilizados para asegurar la posición relativa de dos o más piezas o para transmitir esfuerzos cortantes.

• Cilíndricos lisos
• De horquilla (o chaveta)
• De aletas
• De anilla
• Cónicos
• Elásticos (o de muelle)

Resistencia de los Tornillos

La capacidad de carga y la durabilidad de un tornillo dependen directamente de su material y del tratamiento térmico aplicado.

• La información sobre el fabricante, la resistencia y la elasticidad se indica en la cabeza del tornillo.
• Existen cuatro clases de resistencias principales definidas por estándares internacionales.

Función de la Arandela

La arandela es un componente esencial en las uniones atornilladas, cumpliendo varias funciones críticas:

• Sirve para repartir la presión del tornillo sobre una superficie mayor.
• Protege la superficie de la pieza contra daños por apriete.
• Ayuda a evitar que la unión se afloje debido a las vibraciones.

Incidencias Habituales en Uniones Atornilladas

Las fallas más comunes en los sistemas de fijación atornillados suelen estar relacionadas con la aplicación incorrecta de fuerza o el uso de componentes inadecuados.

1. Rotura de Espárragos

Ocurre cuando se excede la fuerza de apriete recomendada o cuando la instalación es incorrecta, provocando que el material se deforme o se rompa por fatiga o sobrecarga.

2. Trasroscado (Barrido de Rosca)

Sucede cuando una rosca se daña (se barre) debido a la aplicación de mucha fuerza o al uso de un tornillo incorrecto (incompatible con la rosca hembra).

3. Rotura de Cabeza (Pasador de Cabeza)

Se refiere a la falla donde la cabeza del tornillo se rompe o se cizalla del cuerpo del vástago, generalmente debido a una fuerza de apriete excesiva o a un defecto de material.

Uniones Remachadas: Definición, Ventajas y Tipos

Definición de Unión Remachada

Es un método de ensamblaje mecánico permanente que fija dos o más piezas mediante un remache, creando una unión robusta y fija.

Ventajas de las Uniones Remachadas

• Las piezas no se deforman.
• Los materiales no pierden rigidez.
• No hay peligro de corrosión (en ciertos materiales).
• No necesita equipamiento caro.
• Es considerada una técnica ecológica.
• Ofrece una elevada resistencia a la tracción.
• El desmontaje es relativamente más sencillo que otras uniones permanentes.

Tipos de Remaches

• Cabeza plana
• Cabeza avellanada
• Cabeza redonda

Pernos

Un perno es un elemento cilíndrico diseñado para unir dos o más piezas, generalmente acompañado de tuercas y arandelas. Se inserta a través de agujeros pasantes en las piezas y se caracteriza por ser una unión que puede desmontarse de forma rápida y fácil.