Uniones en chapa y carrocería: tornillos, remaches, grapas y adhesivos estructurales

Uniones en chapa y carrocería

Uniones amovibles

Uniones atornilladas: Se emplean para la fijación de piezas que no presentan un compromiso estructural sumamente importante y para aquellas que, con el fin de facilitar una reparación posterior, puedan ser desmontadas y montadas con relativa frecuencia. Ejemplos:

• Tornillo-tuerca.
• Tornillo-tuerca prisionera.
• Tornillo-grapa.
• Tornillos rosca para chapa o autorroscantes.

Unión mediante grapas: Dichas grapas se colocan a presión sobre orificios practicados directamente en la chapa de la carrocería.

Uniones articuladas

Uniones mediante pasadores

El dispositivo más empleado es la clásica bisagra de pasador. Estas bisagras constan de dos piezas unidas entre sí mediante un pasador central. Los pasadores pueden ser macizos, tubulares o con rosca.

Uniones fijas

Uniones remachadas

Consiste en unir las chapas, previamente taladradas, mediante un elemento metálico generalmente cilíndrico (remache), cuyos extremos terminan en dos cabezas, una de las cuales ya está formada y la otra se forma en la operación de remachado. Tipos:

• Remaches ordinarios (macizos).
• Remaches especiales o ciegos.

Uniones plegadas

Las uniones plegadas permiten unir los bordes de dos piezas de chapa doblándose sobre sí mismo una o más veces. Se aplica generalmente sobre chapas delgadas comprendidas entre 0,5 y 0,9 mm.

Uniones pegadas

Adhesivo: Sistema que une materiales diversos a través de sus superficies.

Sellador: Sistema que asegura la estanqueidad entre materiales diversos frente a agentes externos (líquidos, humos, aire, ...).

Revestimiento: Sistema que protege una superficie frente a las condiciones atmosféricas, impactos o abrasivos.

Ventajas

• Unión de materiales de diferentes naturalezas.
• Sellado y estanqueidad de juntas.
• Distribución de esfuerzos no puntual.
• Integridad física de los materiales a unir (estanqueidad).
• Flexibilidad de movimientos.
• Relleno de oquedades.
• Protección de superficies.
• Unión de elementos pequeños.

Limitaciones

• Cargas o esfuerzos limitados.
• Resistencia a temperaturas y ambiente limitada.
• Resistencia química (disolventes, ...) variable.
• Preparación de la superficie de contacto.
• Difícil unión de algunos materiales.
• Manejo y aplicación especializados.
• Envejecimiento y difícil reposición.
• Disolventes perjudiciales en algunos casos.

Adhesión y cohesión

Adhesión: Fuerza de atracción (atracciones eléctricas o unión mecánica) que mantiene unidas partículas diferentes.

Cohesión: (viscosidad del adhesivo) Fuerza de atracción que mantiene unidas partículas similares.

Componentes de un adhesivo

• Base o elastómero: Dan las propiedades de unión del adhesivo, así como sus características físicas de flexibilidad o dureza, resistencias mecánicas, envejecimiento, etc.
• Disolventes: Diluyen los elastómeros del adhesivo manteniéndolos en un estado más fluido que permita su aplicación. Deben eliminarse después de la aplicación para que se efectúe la unión. Influirán en los tiempos de secado y pintabilidad.

Adhesivos estructurales

Son aquellos que poseen una gran adherencia, una fuerte cohesión, una elevada resistencia mecánica y una excelente durabilidad.

Características

• Pueden soportar y transmitir energía suficiente de una superficie a la otra.
• Pueden sustituir, parcialmente, a la soldadura por puntos.
• Se pueden comparar en cuanto a calidad con una soldadura.
• Pueden soportar temperaturas hasta 200 ºC.
• La resistencia al corte oscila entre 15–20 y 250 kg/cm² (dependiendo del tipo de encolado).
• Permiten la unión de materiales distintos.
• Reducción del número de componentes.
• Distribución uniforme de la tensión.
• Buenas propiedades de estanqueidad.

Elección del adhesivo

Factores a considerar:

• Densidad y viscosidad.
• Variación de volumen.
• Tipo de sustratos a unir.
• Acabado superficial de las partes a unir.
• Temperaturas máximas y mínimas a las que deberá trabajar la unión.
• Rigidez de la unión.
• Velocidad de formación de la piel (en caso de adhesivos elásticos).
• Caducidad.
• Tiempo de manipulación.
• Tiempo de curado.

Formas más usuales de montaje

• Solape simple.
• Solape plegado.
• Solape biselado.
• Placa con cubierta.
• Placa con doble cubierta.
• Unión en bisel.