Asegurando

En el trabajo de metales , el remachado, la unión sellada por remachado o la unión por presión es un proceso de conformado de chapa metálica en masa que tiene como objetivo unir láminas delgadas de metal sin componentes adicionales, utilizando herramientas especiales para formar plásticamente un enclavamiento entre dos o más láminas. El proceso generalmente se realiza a temperatura ambiente , pero en algunos casos especiales las láminas pueden precalentarse para mejorar la ductilidad del material y así evitar la formación de grietas durante el proceso. El remachado se caracteriza por una serie de ventajas sobre las tecnologías competitivas: ^{[ 1 ]}

• Tiempo de conexión reducido (el tiempo de conexión es inferior a un segundo).
• Coste y peso reducidos: el proceso no requiere elementos adicionales como tornillos , remaches o adhesivos.
• Coste reducido de la máquina
• No se requieren agujeros previos
• Puede utilizarse para unir diferentes materiales, incluidos metales, polímeros , madera y materiales compuestos.
• Se puede automatizar fácilmente y no requiere trabajadores cualificados.
• Ecológico: no requiere tratamientos previos con disolventes, ácidos ni otros líquidos nocivos.
• La resistencia mecánica del material metálico cerca de la unión generalmente aumenta debido al endurecimiento por deformación.
• Limpieza: el proceso no produce destellos ni humos.
• Repetibilidad
• Flexibilidad: las mismas herramientas pueden emplearse para una amplia gama de materiales.
• Reducción de las fuerzas conjuntas

Debido a que el proceso implica fuerzas relativamente bajas (que oscilan entre 5 y 50  kN, según el material a unir, el tipo de herramientas y el espesor de la chapa), el remachado generalmente se realiza con máquinas de tamaño reducido (a menudo portátiles). Las herramientas suelen constar de un punzón y una matriz. Hasta la fecha, se han desarrollado diferentes herramientas, que se pueden clasificar en redondas y rectangulares. Las herramientas de remachado redondas incluyen: matrices ranuradas fijas, matrices divididas (con 2 a 4 sectores móviles) y matrices planas. Estas herramientas producen uniones redondas que presentan un comportamiento mecánico prácticamente idéntico en todas las direcciones del plano. Al utilizar herramientas redondas, es fundamental garantizar la integridad de la chapa en la unión para mantener un buen comportamiento mecánico de las mismas.

Por otro lado, las uniones rectangulares remachadas presentan comportamientos que dependen de la dirección de la carga, y ambas láminas se cortan intencionalmente a lo largo de la "dirección longitudinal" para producir el enclavamiento. La elección de las herramientas está muy influenciada por:

• ductilidad del material
• Dirección de carga
• Espesor de las láminas

Además, la elección de las herramientas de remachado influye considerablemente en la resistencia de la unión y en la energía absorbida por la conexión remachada, más allá de la fuerza de unión. Por ejemplo, las herramientas rectangulares requieren fuerzas de unión menores que las redondas debido al cizallamiento del material, mientras que, entre las herramientas de remachado redondas, las matrices divididas requieren la mínima fuerza de unión y el mayor enclavamiento. ^{[ 1 ]}

Una ventaja del remachado es la capacidad de unir chapa metálica prelacada, comúnmente utilizada en la industria de electrodomésticos, sin dañar la superficie pintada. El remachado es un método importante para fijar paneles de aluminio, como capós y tapas de maletero, en la industria automotriz, debido a la dificultad de la soldadura por puntos del aluminio. ^{[ 1 ]}

El remachado es una solución industrial frecuentemente utilizada para unir chapa metálica en los sectores de automoción , electrodomésticos , climatización (HVAC / filtros) , construcción , electricidad y electrónica , mobiliario de oficina , puertas de garaje , semirremolques y autocaravanas , y otras industrias en general en todo el mundo, donde a menudo sustituye a la soldadura por puntos . El remachado no requiere electricidad ni refrigeración de los electrodos, comúnmente asociada a la soldadura por puntos. Al ser un proceso de unión mecánica, el remachado puede utilizarse para unir materiales sin conductividad eléctrica, como polímeros ^{[ 2 ] [ 3 ]} o compuestos plástico-metálicos ^{[ 1 ]} . Además, no requiere una preparación del sustrato, como la limpieza previa de las superficies, necesaria para los procesos de soldadura. Esto contribuye a reducir los costes de unión y el impacto ambiental (ya que no se requiere limpieza química). El remachado no genera chispas ni humos. La resistencia de una unión remachada puede comprobarse de forma no destructiva utilizando un instrumento de medición sencillo para medir el espesor restante en la base de la unión y el diámetro del botón producido, según el tipo de herramientas empleadas. La vida útil de las herramientas de remachado se sitúa en cientos de miles de ciclos, lo que lo convierte en un proceso económico. Las uniones remachadas realizadas en láminas de aluminio presentan una mayor resistencia a la fatiga en comparación con la soldadura por puntos. ^{[ 1 ] [ 4 ]}

El remachado no requiere una limpieza previa de las superficies, a diferencia de lo que ocurre con los adhesivos. El remachado es un proceso de unión prácticamente instantáneo (el tiempo de unión es inferior a un segundo), mientras que la unión con adhesivos suele requerir mucho más tiempo, principalmente debido al curado de la junta (hasta varias horas). Las juntas remachadas son menos susceptibles a los agentes ambientales y al paso del tiempo.

Debido a que se basa en la deformación plástica de las láminas, el remachado está limitado por la conformabilidad (ductilidad) del material. La ductilidad del metal aumenta con la temperatura, por lo que se han desarrollado procesos de remachado asistidos por calor, ampliando la capacidad de unión mediante remachado. Al aumentar la temperatura de unión, se reduce la tensión de fluencia del material, por lo que se requiere menos fuerza de unión. Se utilizan diferentes sistemas de calentamiento para calentar las láminas antes del remachado:

• El calentamiento por convección es la solución más económica . Es adecuado para una amplia gama de materiales, incluidos metales y polímeros (termoplásticos). Se utiliza para unir láminas de aluminio ^{[ 1 ] [ 5 ]} y láminas de polímero. ^{[ 2 ] [ 6 ]}
• El calentamiento por inducción ofrece una solución de calentamiento rápido que concentra el flujo de calor en un área reducida. Este método se puede aplicar a materiales metálicos, como las aleaciones de magnesio . ^{[ 1 ]}
• Calentamiento por llama.

El calentamiento prolongado puede aumentar el tamaño del grano o provocar cambios metalúrgicos en las aleaciones, lo que puede alterar el comportamiento mecánico del material en el punto de unión. ^{[ 5 ]}

El remachado se ha utilizado ampliamente para unir metales dúctiles, incluidos los siguientes:

• Acero bajo en carbono ^{[ 7 ] [ 8 ]}
• Aluminio ^{[ 1 ] [ 5 ]}
• Aleaciones de cobre ^{[ 1 ]}

Recientemente se ha extendido a otros metales, como:

• Magnesio y sus aleaciones ^{[ 1 ]}
• Aluminio con ductilidad reducida (AA6082-T6) ^{[ 1 ] [ 5 ]}
• Acero de alta resistencia y baja aleación ^{[ 1 ]}
• Aleaciones de titanio ^{[ 1 ]}

También se ha extendido a materiales no metálicos, como por ejemplo:

• Polímeros ^{[ 2 ] [ 6 ] [ 3 ]}
• Compuestos plásticos reforzados con fibras ^{[ 1 ]}
• Compuestos de madera y metal ^{[ 1 ]}
• Cartón ^{[ 1 ]}

• Explicación del proceso de engaste de la empresa titular de la patente, BTM Company, en pasos individuales de unión sellada mediante engaste y secuencias de vídeo.