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Articulo de referencia

Remache

Remaches macizos Junta remachada sofisticada en un puente ferroviario Equipo de remachado trabajando en la cabina de un avión de transporte C-47 en la planta de North American A...

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Remaches macizos
Junta remachada sofisticada en un puente ferroviario
Equipo de remachado trabajando en la cabina de un avión de transporte C-47 en la planta de North American Aviation . La mujer de la izquierda maneja un martillo neumático, mientras que el hombre de la derecha sostiene una palanca.
Mujeres remachadoras, con sus tenazas y cubos para recoger los restos, Astillero Naval de Puget Sound , mayo de 1919.

Un remache es un elemento de fijación mecánica permanente . Antes de su instalación, un remache consta de un vástago cilíndrico liso con una cabeza en un extremo. El extremo opuesto a la cabeza se denomina cola . Para instalar un remache, se inserta la cola en un orificio y luego se aplana con herramientas hasta darle una forma similar a la de la cabeza. Una vez instalado, el extremo deformado de la cola se denomina cabeza de taller o cola de ciervo.

Debido a que cada extremo de un remache instalado tiene una cabeza, puede soportar cargas de tracción . Sin embargo, es mucho más capaz de soportar cargas de corte (cargas perpendiculares al eje del vástago).

Los elementos de fijación utilizados en la construcción tradicional de barcos de madera , como los clavos de cobre y los pernos de remache, funcionan según el mismo principio que el remache, pero se utilizaban mucho antes de que se introdujera el término remache y, cuando se recuerdan, suelen clasificarse entre clavos y pernos, respectivamente.

Historia

Dibujo de remaches de cabeza redonda, 1898
Dibujo técnico típico de un remache macizo de cabeza universal.
Remachadoras trabajando en el buque Liberty SS John W. Brown (diciembre de 2014).

Los remaches macizos son uno de los tipos de fijación más antiguos y fiables, habiéndose encontrado en yacimientos arqueológicos que datan de la Edad del Bronce . [ 1 ] Se han encontrado agujeros de remache en puntas de lanza egipcias que datan de la cultura Naqada , entre el 4400 y el 3000 a. C. Los arqueólogos también han descubierto muchas espadas y dagas de la Edad del Bronce con agujeros de remache donde habrían estado las empuñaduras. Los remaches en sí eran esencialmente varillas cortas de metal, que los metalúrgicos martillaban en un agujero previamente perforado por un lado y deformaban por el otro para mantenerlos en su lugar.

Los pernos de alta resistencia han sustituido en gran medida a los remaches de acero estructural. De hecho, las últimas especificaciones de construcción de acero publicadas por AISC (14.ª edición) ya no contemplan su instalación. El motivo principal de este cambio se debe al elevado coste de la mano de obra especializada necesaria para instalar remaches de acero estructural de alta resistencia.

Instalación

Existen varios métodos para instalar remaches macizos.

Los remaches pequeños y lo suficientemente blandos a menudo se remachan . El término remachado proviene del nombre de una de las dos partes de un remache. La cabeza del remache es una parte, y es la parte que golpea el martillo neumático. La otra parte se denomina cola de remache , y es la parte contra la que se sujeta la barra de remachado. De ahí los términos barra de remachado , remachado y remachador . [ 2 ] En este proceso, el instalador coloca una remachadora contra la cabeza de fábrica y sujeta una barra de remachado contra la cola o una superficie de trabajo dura. La barra de remachado es un bloque sólido de metal con una forma especial. La remachadora proporciona una serie de fuerzas de alto impulso que deforman y endurecen la cola del remache entre la pieza de trabajo y la inercia de la barra de remachado. Los remaches que son grandes o duros pueden instalarse más fácilmente mediante compresión. En este proceso, una herramienta en contacto con cada extremo del remache lo remacha para deformarlo.

Los remaches también se pueden remachar a mano con un martillo de bola . La cabeza se coloca en un orificio especial diseñado para ello, conocido como remachadora. El martillo se aplica al extremo del remache, doblando un borde hasta que quede al ras con el material.

Un remache estructural original de acero del puente Golden Gate (1937). Fue retirado y reemplazado alrededor del año 2000 durante los trabajos de refuerzo de la estructura para resistir cargas sísmicas.

Hasta hace relativamente poco, las uniones de acero estructural se realizaban mediante soldadura o remaches. Mientras que dos trabajadores con poca experiencia pueden instalar y apretar pernos de alta resistencia, normalmente se necesitan cuatro trabajadores cualificados para instalar remaches (calentador, recolector, sujetador y golpeador).

En un punto central cerca de las áreas que se iban a remachar, se instaló un horno . Los remaches se colocaban en el horno y se calentaban a aproximadamente 900 °C (1700 °F) o "rojo cereza". El encargado de calentar los remaches o cocinero usaba pinzas para extraerlos individualmente y lanzarlos a un recolector ubicado cerca de las juntas que se iban a remachar. El recolector (generalmente) atrapaba el remache en un cubo de cuero o madera con el fondo revestido de ceniza. El recolector insertaba el remache en el orificio que se iba a remachar y luego giraba rápidamente para atrapar el siguiente remache. El sujeto superior o sujeto superior sostenía una barra de contrapeso pesada o un carro u otro gato neumático (más grande) contra la "cabeza de fábrica" ​​redonda del remache, mientras que el remachador (a veces dos remachadores) aplicaba un martillo o un martillo neumático para remaches con un "juego de remaches" en la cola del remache, haciendo que se expandiera contra la junta formando la "cabeza de taller" en su forma abovedada final. Alternativamente, el remache se clava más o menos al ras de la estructura en un orificio avellanado. Al enfriarse, el remache se contrae axialmente ejerciendo la fuerza de sujeción en la unión. [ 3 ] Antes del uso de martillos neumáticos, por ejemplo, en la construcción del RMS Titanic , la persona que clavaba el remache era conocida como el "golpeador".  

Tipos

Remaches macizos

Los remaches macizos constan simplemente de un vástago y una cabeza que se deforman con un martillo o una remachadora . También se puede deformar este tipo de remache con una herramienta de compresión o engaste. Esta herramienta se utiliza principalmente en remaches cercanos al borde del material a fijar, ya que su alcance está limitado por la profundidad de su marco. Una herramienta de compresión de remaches no requiere de dos personas y, por lo general, es el método más seguro para instalar remaches macizos.

Los remaches macizos se utilizan en aplicaciones donde la fiabilidad y la seguridad son cruciales. Un ejemplo típico de su uso se encuentra en las partes estructurales de las aeronaves . Cientos de miles de remaches macizos se utilizan para ensamblar el fuselaje de un avión moderno. Estos remaches tienen cabezas redondeadas (universales) o avellanadas a 100° . Los materiales típicos para remaches aeronáuticos son aleaciones de aluminio (2017, 2024, 2117, 7050, 5056, 55000, V-65), titanio y aleaciones a base de níquel (por ejemplo, Monel ). Algunos remaches de aleación de aluminio son demasiado duros para ser remachados y deben ablandarse mediante un tratamiento térmico de solución ( endurecimiento por precipitación ) antes de ser remachados. Los remaches de aleación de aluminio "Ice Box" se endurecen con el tiempo y, por lo tanto, deben ser recocidos y mantenidos a temperaturas bajo cero (de ahí su nombre "Ice Box") para ralentizar el proceso de endurecimiento por envejecimiento. Los remaches de acero se pueden encontrar en estructuras estáticas como puentes , grúas y armazones de edificios .

La colocación de estos elementos de fijación requiere acceso a ambos lados de la estructura. Los remaches macizos se colocan mediante una herramienta de presión accionada hidráulica , neumática o electromagnéticamente , o incluso con un martillo manual . En aplicaciones donde solo se puede acceder a un lado, se utilizan remaches ciegos.

Algunos artesanos también utilizan remaches macizos en la fabricación de reproducciones modernas de armaduras medievales , joyas y alta costura en metal .

Remaches semitubulares

Dibujo técnico típico de un remache semitubular de cabeza ovalada.

Los remaches semitubulares (también conocidos como remaches tubulares) son similares a los remaches macizos, con la diferencia de que presentan un orificio parcial (opuesto a la cabeza) en la punta. Este orificio reduce la fuerza necesaria para su aplicación al hacer rodar la parte tubular hacia afuera. La fuerza requerida para aplicar un remache semitubular es aproximadamente una cuarta parte de la necesaria para aplicar un remache macizo. Los remaches tubulares se prefieren a veces para puntos de pivote (una unión donde se requiere movimiento), ya que la dilatación del remache se produce únicamente en la cola. El tipo de equipo utilizado para aplicar remaches semitubulares abarca desde herramientas de prototipado hasta sistemas totalmente automatizados. Las herramientas de instalación típicas (de menor a mayor precio) son: remachadora manual, remachadora neumática, prensa de impacto, remachadora de impacto y, finalmente, robótica controlada por PLC. La máquina más común es la remachadora de impacto, y los remaches semitubulares se utilizan con mayor frecuencia en iluminación, frenos, escaleras, fijaciones, conductos de climatización, productos mecánicos y electrónica. Se ofrecen con diámetros desde 1/16 de pulgada (1,6  mm) hasta 3/8 de pulgada (9,5 mm) (otros tamaños se consideran muy especiales) y pueden tener hasta 8 pulgadas (203 mm) de largo. Hay una amplia variedad de materiales y recubrimientos disponibles; los metales base más comunes son acero, latón, cobre, acero inoxidable y aluminio, y los recubrimientos más comunes son zinc, níquel, latón y estaño. Los remaches tubulares normalmente están encerados para facilitar un montaje adecuado. Un remache tubular instalado tiene una cabeza en un lado y un orificio ciego poco profundo y expuesto en el otro.   

remaches ciegos

Tres remaches ciegos de aluminio: 1/8 , 3/32 y 1/16 de pulgada ( 3,2 , 2,4 y 1,6 mm )   
Animación de un remache siendo apretado (la zona estrecha del mandril no se muestra).
Remachadora con remache insertado

Los remaches ciegos, comúnmente conocidos como remaches "pop" (POP es la marca del fabricante original, ahora propiedad de Stanley Engineered Fastening, una división de Stanley Black & Decker ), son tubulares y se suministran con un mandril en forma de clavo que atraviesa el centro y que presenta una zona estrecha o debilitada cerca de la cabeza. El conjunto del remache se inserta en un orificio perforado a través de las piezas que se van a unir, y se utiliza una herramienta especialmente diseñada para introducir el mandril a través del remache. La fuerza de compresión entre la cabeza del mandril y la herramienta expande el diámetro del tubo a lo largo de toda su longitud, fijando las láminas que se están uniendo si el orificio tiene el tamaño correcto. La cabeza del mandril también expande el extremo ciego del remache a un diámetro mayor que el del orificio perforado, comprimiendo las láminas unidas entre la cabeza del remache y la cabeza del mandril. A una tensión predeterminada, el mandril se rompe en la zona estrecha. Con los remaches tubulares abiertos, la cabeza del mandril puede o no quedar incrustada en la parte expandida del remache, y puede soltarse posteriormente. Los remaches tubulares de extremo cerrado, más caros, se forman alrededor del mandril, de modo que la cabeza del mandril siempre queda dentro del extremo ciego después de la instalación. Los remaches de tipo "pop" se pueden instalar completamente con acceso a un solo lado de una pieza o estructura. [ 4 ]

Antes de la invención de los remaches ciegos, la instalación de un remache generalmente requería acceso a ambos lados del conjunto: un martillo de remache en un lado y una barra de remachado en el otro. En 1916, el reservista de la Marina Real e ingeniero Hamilton Neil Wylie presentó una patente para un "medio mejorado de cierre de remaches tubulares" (concedida en mayo de 1917). [ 5 ] En 1922, Wylie se unió al fabricante de aeronaves británico Armstrong-Whitworth Ltd para asesorar sobre técnicas de construcción de metales; allí continuó desarrollando su diseño de remache con otra patente de 1927 [ 6 ] que incorporaba el mandril de tracción y permitía que el remache se utilizara ciego . Para 1928, la George Tucker Eyelet Company, de Birmingham, Inglaterra, [ 7 ] produjo un remache de "copa" basado en el diseño. Requería un mandril GKN separado y el cuerpo del remache debía ensamblarse a mano antes de su uso para la construcción de la aeronave Siskin III . Junto con Armstrong-Whitworth, la empresa Geo. Tucker Co. modificó aún más el diseño del remache para producir una unidad de una sola pieza que incorporaba un mandril y un remache. [ 8 ] Este producto se desarrolló posteriormente en aluminio y se comercializó como remache "POP". La empresa United Shoe Machinery Co. produjo el diseño en Estados Unidos, mientras inventores como Carl Cherry y Lou Huck experimentaban con otras técnicas para la expansión de remaches sólidos.

Están disponibles con cabeza plana, cabeza avellanada y cabeza enrasada modificada, con diámetros estándar de 1/8, 5/32 y 3/16 de pulgada ( 3,2 , 4,0 y 4,8 mm ) . Los remaches ciegos están hechos de aleación de aluminio blando, acero (incluido el acero inoxidable), cobre y Monel .   

También hayremaches ciegos estructurales , que están diseñados para soportar cargas de corte y tracción. [ 9 ]

El cuerpo del remache se fabrica normalmente mediante uno de tres métodos: alambre (el método más común), tubo (común en longitudes mayores, aunque no suele ser tan resistente como el alambre) y chapa (el menos popular y, por lo general, la opción más débil).

Existe una amplia gama de remaches ciegos especiales adecuados para aplicaciones de alta resistencia o en plástico. Los tipos típicos incluyen:

  • TriFold: remache que se divide en tres patas iguales como un perno Molly . Se usa comúnmente en plásticos blandos donde se requiere una amplia superficie de apoyo en la parte posterior. Se utiliza en interiores de automóviles y cercas de vinilo.
  • Remache estructural(a): remache ciego estructural de bloqueo mecánico externo que se utiliza cuando es importante una conexión estanca y resistente a las vibraciones. Se utiliza normalmente en la fabricación o reparación de carrocerías de camiones. Se requiere una boquilla especial para aplicar este remache.
  • Remache estructural(b): remache ciego estructural de bloqueo mecánico interno que se utiliza cuando es importante una conexión estanca y resistente a las vibraciones. Se utiliza normalmente en la fabricación o reparación de carrocerías de camiones.

Los remaches ciegos estructurales, tanto internos como externos, pueden utilizarse en aplicaciones aeronáuticas porque, a diferencia de otros tipos de remaches ciegos, los mandriles bloqueados no se pueden soltar y son estancos. Dado que el mandril queda fijo, poseen la misma o mayor capacidad de carga de corte que los remaches macizos y pueden utilizarse para sustituirlos en todas las estructuras aeronáuticas, excepto en las más críticas.

El proceso de ensamblaje tradicional requiere que el operario instale el remache en la punta de la herramienta manualmente y luego la active. Sin embargo, en los últimos años, los sistemas de remachado automatizados se han popularizado para reducir los costos de ensamblaje y los errores repetitivos. El costo de estas herramientas oscila entre los 1500 dólares estadounidenses para sistemas neumáticos de alimentación automática y los 50 000 dólares estadounidenses para sistemas totalmente robóticos.

Si bien los remaches ciegos estructurales con mandril fijo son comunes, también existen aplicaciones aeronáuticas que emplean remaches ciegos "no estructurales", donde la resistencia reducida, pero aún predecible, del remache sin mandril se utiliza como resistencia de diseño. Un método popularizado por Chris Heintz de Zenith Aircraft utiliza un remache común de cabeza plana (avellanada) que se introduce en una pieza de punta especialmente mecanizada que lo transforma en un remache de cabeza redonda, compensando gran parte de la variación inherente al tamaño del orificio que se encuentra en la construcción de aeronaves amateur. Las aeronaves diseñadas con estos remaches utilizan valores de resistencia medidos sin el mandril. [ 10 ]

Remaches Oscar

Remache Oscar mostrado con mandril (las líneas discontinuas representan el ensanchamiento/brida después de la instalación).

Los remaches Oscar son similares a los remaches ciegos en apariencia e instalación, pero presentan ranuras (generalmente tres) a lo largo del vástago hueco. Estas ranuras provocan que el vástago se pliegue y se ensanche (de forma similar a las aletas de la tuerca de un perno de palanca) al introducir el mandril en el remache. Este ensanchamiento (o brida) proporciona una amplia superficie de apoyo que reduce la posibilidad de que el remache se suelte. Este diseño es ideal para aplicaciones con alta vibración donde la superficie posterior es inaccesible.

Una variante del remache Oscar es el remache Olympic, que utiliza un mandril de aluminio que se introduce en la cabeza del remache. Tras la instalación, la cabeza y el mandril se alisan, lo que da como resultado un aspecto muy similar al de un remache de cabeza de soldador. Se utilizan en la reparación de caravanas Airstream para imitar el aspecto de los remaches originales.

remache de accionamiento

Instalación de remaches en el casco del tanque M3

Un remache de cabeza plana es un tipo de remache ciego que tiene un mandril corto que sobresale de la cabeza y que se introduce con un martillo para ensanchar el extremo insertado en el orificio. Se usa comúnmente para remachar paneles de madera, ya que no es necesario perforar el panel por completo, lo que produce una apariencia estética agradable. También se pueden usar con plástico, metal y otros materiales, y no requieren ninguna herramienta especial para su colocación, aparte de un martillo y posiblemente un bloque de soporte (de acero u otro material denso) colocado detrás de la ubicación del remache mientras se golpea para colocarlo. Los remaches de cabeza plana tienen menos fuerza de sujeción que la mayoría de los demás remaches. Los tornillos de cabeza plana, posiblemente otro nombre para los remaches de cabeza plana, se usan comúnmente para sujetar placas de identificación en orificios ciegos. Por lo general, tienen roscas en espiral que se adhieren al lateral del orificio. [ 11 ]

Remache de bloqueo por fricción

Se asemejan a un perno expansible, con la diferencia de que el vástago se rompe por debajo de la superficie cuando la tensión es suficiente. El extremo ciego puede ser avellanado (a ras) o en forma de cúpula.

Un tipo primitivo de remache ciego, el primero en utilizarse ampliamente en la construcción y reparación de aeronaves, fue el remache de fricción Cherry. Originalmente, los remaches de fricción Cherry estaban disponibles en dos estilos: de vástago hueco para inserción y autoenclavables. El tipo de inserción ya no es común; sin embargo, el remache de fricción Cherry autoenclavable todavía se utiliza para la reparación de aeronaves ligeras.

Los remaches Cherry de bloqueo por fricción están disponibles en dos estilos de cabeza: universal y avellanada de 100 grados. Además, suelen suministrarse en tres diámetros estándar: 1/8 , 5/32 y 3/16 pulgadas ( 3,2 , 4,0 y 4,8 mm ) .   

Un remache de bloqueo por fricción no puede sustituir a un remache de vástago macizo del mismo tamaño. Cuando se utiliza un remache de bloqueo por fricción para reemplazar un remache de vástago macizo, este debe ser al menos de un tamaño mayor en diámetro, ya que pierde mucha resistencia si su vástago central se sale debido a vibraciones o daños.

Remaches autoperforantes

El remachado autoperforante (SPR) es un proceso de unión de dos o más materiales mediante un remache diseñado. [ 12 ] A diferencia de los remaches sólidos, ciegos y semitubulares, los remaches autoperforantes no requieren un orificio perforado o punzonado. [ 13 ]

Los remaches SPR se forjan en frío con forma semitubular y presentan un orificio parcial en el extremo opuesto de la cabeza. La geometría del extremo del remache tiene un chaflán que facilita su penetración en los materiales que se unen. Una remachadora hidráulica o eléctrica introduce el remache en el material, y una matriz de recalcado crea una cavidad para que fluya el material de la lámina inferior desplazada. El proceso SPR se describe aquí: Proceso SPR .

El remache autoperforante perfora completamente la(s) lámina(s) superior(es), pero solo parcialmente la inferior. Dado que el extremo del remache no atraviesa la lámina inferior, proporciona una unión hermética al agua y a los gases. Bajo la acción de la matriz de recalcado, el extremo del remache se ensancha y se encaja en la lámina inferior, formando un botón de perfil bajo.

Los remaches deben ser más duros que los materiales que se unen. [ 14 ] Se someten a un tratamiento térmico para alcanzar distintos niveles de dureza, según la ductilidad y la dureza del material. Los remaches vienen en una variedad de diámetros y longitudes, según los materiales que se unen; los tipos de cabeza pueden ser avellanadas o planas.

Dependiendo de la configuración de la remachadora (hidráulica, servoaccionada, carrera, distancia entre la boquilla y la matriz, sistema de alimentación, etc.), los ciclos de producción pueden ser de tan solo un segundo. Los remaches se alimentan normalmente a la boquilla de la remachadora desde una cinta y se presentan en casetes o carretes para la producción continua.

Los sistemas de remachado pueden ser manuales o automatizados, según los requisitos de la aplicación; todos los sistemas son muy flexibles en cuanto al diseño del producto y la facilidad de integración en un proceso de fabricación.

SPR combina una variedad de materiales disímiles como acero, aluminio, plásticos, materiales compuestos y materiales pre-recubiertos o pre-pintados. [ 15 ] [ 16 ] Entre sus ventajas se incluyen bajos requerimientos de energía, ausencia de calor, humos, chispas o residuos y una calidad muy repetible.

Remaches de compresión

Los remaches de compresión se utilizan comúnmente con fines funcionales o decorativos en ropa, accesorios y otros artículos. Constan de dos mitades, macho y hembra, que se unen a presión a través de un orificio en el material. Los remaches de doble tapa tienen tapas estéticas en ambos lados. Los remaches de tapa simple tienen tapas solo en un lado; el otro lado es discreto y deja un orificio visible. Los remaches para cubiertos se utilizan comúnmente para fijar mangos a las hojas de cuchillos y otros utensilios.

Acabado superficial

El remache al ras se utiliza principalmente en superficies metálicas externas donde la buena apariencia y la eliminación de la resistencia aerodinámica innecesaria son importantes. Este tipo de remache aprovecha un orificio avellanado o con hendidura; también se le conoce comúnmente como remache avellanado. Los remaches avellanados o al ras se utilizan ampliamente en el exterior de las aeronaves por razones aerodinámicas, como la reducción de la resistencia y la turbulencia. Es posible que se realice un mecanizado adicional después de la instalación para optimizar el flujo de aire.

El remachado al ras fue inventado en Estados Unidos en la década de 1930 por Vladimir Pavlecka y su equipo en Douglas Aircraft . [ 17 ] [ 18 ] La tecnología fue utilizada por Howard Hughes en el diseño y producción de su avión H-1, el Hughes H-1 Racer .

Materiales

Los últimos remaches de acero estructural de alta resistencia comúnmente utilizados fueron los remaches ASTM A502 Grado 1. [ 19 ]

Este tipo de estructuras remachadas pueden resultar insuficientes para resistir las cargas sísmicas de los terremotos si no fueron diseñadas para soportar dichas fuerzas, un problema común en los puentes de acero antiguos. Esto se debe a que un remache caliente no puede someterse a un tratamiento térmico adecuado para aumentar su resistencia y dureza. En la rehabilitación sísmica de estas estructuras, es práctica común retirar los remaches críticos con un soplete de oxígeno , escariar con precisión el orificio e insertar un perno mecanizado y tratado térmicamente.

Tamaños

Las principales normas oficiales se refieren más a parámetros técnicos como la resistencia a la tracción máxima y el acabado superficial que a la longitud y el diámetro físicos. Son las siguientes:

Los diámetros de los remaches se miden comúnmente en incrementos de 1/32 de pulgada [ 20 ] y sus longitudes en incrementos de 1/16 de pulgada , expresados ​​como "números guionizados" al final del número de identificación del remache. Una designación "guion 3 guion 4" (XXXXXX-3-4) indica un diámetro de 3/32 de pulgada y una longitud de 4/16 de pulgada (o 1/4 de pulgada ). Algunas longitudes de remaches también están disponibles en medias medidas , y tienen un número guionizado como -3.5 ( 7/32 de pulgada ) para indicar que son de media medida. Las letras y dígitos en el número de identificación de un remache que preceden a sus números guionizados indican la especificación bajo la cual se fabricó el remache y el estilo de cabeza. En muchos remaches, se puede estampar un tamaño en 32avos en la cabeza del remache. Otras marcas en la cabeza del remache, como pequeñas hendiduras o barras en relieve, indican la aleación del remache. Para que funcione correctamente, el remache debe colocarse en un orificio idealmente de 4 a 6 milésimas de pulgada de diámetro mayor. Esto permite que el remache se inserte fácil y completamente, y luego, al asentarse, se expande, rellenando firmemente el hueco y maximizando su resistencia.

Los diámetros y longitudes de los remaches se miden en milímetros . El diámetro del remache se refiere a la broca necesaria para perforar el orificio, en lugar del diámetro real del remache, que es ligeramente menor. Esto facilita el uso de un calibrador de brocas para comprobar la compatibilidad entre el remache y la broca. Para uso general, son comunes los diámetros entre 2  mm y 20  mm y las longitudes entre 5  mm y 50  mm. El tipo de diseño, el material y el acabado se suelen indicar en un lenguaje sencillo (a menudo en inglés).

Aplicaciones

Una viga de tope remachada en una locomotora de vapor.
Un puente de celosía remachado sobre el río Orange.
Detalle del casco remachado de un barco de 1941, con los remaches claramente visibles.
Método de impacto para remaches macizos y semitubulares.

Antes del desarrollo de las técnicas de soldadura y las uniones atornilladas , los edificios y estructuras con armazón metálico, como la Torre Eiffel , la Torre Shukhov y el Puente del Puerto de Sídney, se unían generalmente mediante remaches, al igual que los chasis de los automóviles . El remachado todavía se utiliza ampliamente en aplicaciones donde el peso ligero y la alta resistencia son críticos, como en las aeronaves. Las aleaciones de chapa metálica utilizadas en los revestimientos de las aeronaves generalmente no se sueldan, ya que en los vuelos a alta velocidad los revestimientos se estiran, pudiendo producirse deformaciones por extrusión y cambios en las propiedades del material . El remachado puede reducir la transmisión de vibraciones entre las uniones, disminuyendo así el riesgo de agrietamiento. La firmeza es mejor y más fiable frente a estos cambios de tensión repetidos. Para reducir la resistencia del aire, generalmente se utilizan remaches avellanados en los revestimientos de las aeronaves. [ 21 ]

Un gran número de países utilizó remaches en la construcción de tanques blindados durante la Segunda Guerra Mundial, incluido el M3 Lee (General Grant) fabricado en Estados Unidos. Sin embargo, muchos países pronto descubrieron que los remaches representaban una gran debilidad en el diseño de tanques, ya que si un tanque era alcanzado por un proyectil grande, los remaches se desprendían y salían disparados por el interior del tanque, hiriendo o matando a la tripulación, incluso si el proyectil no penetraba el blindaje. Algunos países, como Italia, Japón y Gran Bretaña, utilizaron remaches en algunos o en todos sus diseños de tanques durante la guerra por diversas razones, como la falta de equipo de soldadura o la incapacidad de soldar eficazmente placas de blindaje muy gruesas.

Los remaches ciegos se utilizan de forma casi universal en la construcción de cajas de madera contrachapada para transporte por carretera .

Los usos más comunes, aunque también más exóticos, de los remaches son reforzar los pantalones vaqueros y producir el sonido característico de un platillo chisporroteante .

Análisis conjunto

El esfuerzo cortante y la tensión en un remache se analizan como en una unión atornillada. Sin embargo, no es recomendable combinar remaches con pernos y tornillos en la misma unión. Los remaches rellenan el orificio donde se instalan, creando un ajuste muy preciso (a menudo denominado ajuste por interferencia). Es difícil o imposible obtener un ajuste tan preciso con otros elementos de fijación. Como resultado, los remaches en la misma unión con elementos de fijación sueltos soportan una mayor parte de la carga, lo que los hace más rígidos. El remache puede entonces fallar antes de poder redistribuir la carga a los demás elementos de fijación sueltos, como pernos y tornillos. Esto suele provocar una falla catastrófica de la unión cuando los elementos de fijación se sueltan . En general, una unión compuesta por elementos de fijación similares es la más eficiente, ya que todos alcanzan su capacidad máxima simultáneamente.

Pruebas

La corrosión provocó que el material se abultara entre los remaches de una torre de refrigeración de 1904.

También se utiliza un martillo para comprobar el ajuste y detectar imperfecciones en un remache instalado. El inspector golpea la cabeza del remache (generalmente la de fábrica) con el martillo mientras toca ligeramente el remache y la placa base con la otra mano, y evalúa la calidad del sonido que rebota y la sensación que produce al transmitirlo a través del metal hasta los dedos del operario. Un remache bien ajustado en su orificio produce un sonido limpio y claro, mientras que un remache flojo produce un sonido claramente diferente.

Un remache ciego posee propiedades de resistencia que pueden medirse en términos de resistencia al corte y a la tracción. Ocasionalmente, los remaches también se someten a pruebas de rendimiento para otras características críticas, como la fuerza de extracción, la carga de rotura y la resistencia a la niebla salina. Se acepta ampliamente una prueba destructiva estandarizada según las Normas de Sujetadores en Pulgadas. [ 22 ] [ 23 ]

La prueba de cizallamiento consiste en instalar un remache en dos placas con una dureza y espesor específicos y medir la fuerza necesaria para cortarlas. La prueba de tracción es básicamente la misma, excepto que mide la resistencia a la extracción. Según la norma IFI-135, todos los remaches ciegos fabricados deben cumplir con esta norma. Estas pruebas determinan la resistencia del remache, no la del conjunto. Para determinar la resistencia del conjunto, el usuario debe consultar una guía de ingeniería o el Manual de Maquinaria. [ 24 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Stead, Ian (1998). "remache" . El Museo Británico . Consultado el 13 de marzo de 2025 .
  2. ↑ "Conceptos básicos de remachado: herramientas y técnicas" . Vintage Trailer Supply .
  3. ↑ "Tres trabajadores asegurando un remache" . Colecciones digitales de la Biblioteca Pública de Nueva York . Archivado del original el 6 de octubre de 2014.
  4. ↑ Remaches ciegos , agosto de 1942, Popular Science. Archivado el 26 de enero de 2018 en Wayback Machine. Artículo antiguo que explica cómo funcionan.
  5. ↑ Método mejorado para el cierre de remaches tubulares. Patente del Reino Unido GB106169
  6. ↑ Mejoras en remaches y remachado, y relacionadas con ellos – Patente del Reino Unido GB286471
  7. ↑ "George Tucker Eyelet Co" . Graces Guide . Archivado del original el 8 de julio de 2020. Consultado el 8 de julio de 2020 .
  8. ↑ Noticias de Emhart, junio de 2011, Reino Unido
  9. ↑ Smith (1990) , pág. 159.
  10. ↑ Heintz, Chris (2010). Volando con tus propias alas . Trafford. ISBN 978-1425188283Archivado del original el 10 de julio de 2017 .
  11. ↑ "Hanson Rivet" . Archivado del original el 18 de enero de 2013. Consultado el 18 de abril de 2013 .
  12. ↑ Haque, R. y Durandet, Y.,"Predicción de la resistencia de una unión remachada autoperforante en tensión transversal y cizallamiento por solape," Materials & Design, Vol. 108, No. 2016, pp. 666–78, doi : 10.1016/j.matdes.2016.07.029 .
  13. ↑ Ang, Hua Qian (2021-01-04). "Una visión general del proceso de remachado autoperforante con énfasis en fallas de unión, problemas de corrosión y técnicas de optimización" . Revista China de Ingeniería Mecánica . 34 (1) 2. Bibcode : 2021ChJME..34....2A . doi : 10.1186/s10033-020-00526-3 . ISSN 1000-9345 . 
  14. ↑ Haque, R. y Durandet, Y.,"Investigación de datos de procesos de remachado autoperforante (SPR) y eventos de unión específicos," Journal of Manufacturing Processes, Vol. 30, No. 2017, pp. 148–60, doi : 10.1016/j.jmapro.2017.09.018 .
  15. ↑ Haque, R. (2018). Tensión residual en uniones remachadas autoperforantes (SPR): una revisión. Materials Performance and Characterization, 7(4) doi : 10.1520/MPC20170109
  16. ↑ Haque, R.,"Calidad de las uniones remachadas autoperforantes (SPR) desde una perspectiva de sección transversal: una revisión," Archives of Civil and Mechanical Engineering, Vol. 18, No. 1, 2018, pp. 83–93, doi : 10.1016/j.acme.2017.06.003 .
  17. ↑ "Se patenta el método de remaches avellanados para aviones" (PDF) . The New York Times . 9 de marzo de 1941. Archivado (PDF) del original el 21 de enero de 2022. Consultado el 20 de enero de 2021 .
  18. ↑ Lee Payne (1 de enero de 1982). "La gran carrera de los motores a reacción... y cómo perdimos" . Revista de la Fuerza Aérea . Asociación de la Fuerza Aérea. Archivado del original el 24 de noviembre de 2020. Recuperado el 16 de enero de 2021 .
  19. ^ Segui, William T. (2007). Diseño de acero (4ª ed.). Toronto: Thomson. ISBN  978-0-495-24471-4.
  20. ↑ "Datos concretos sobre remaches ciegos" . machinedesign.com . Archivado del original el 2 de septiembre de 2012.
  21. ^ Hongwei Zhao, Jiangjing Xi, Kailun Zheng, Zhusheng Shi, Jianguo Lin, Kamran Nikbin, Shihui Duan y Binwen Wang (2020). "Una revisión sobre técnicas de remachado de sólidos en el montaje de aeronaves" . Revisión de fabricación . 7 : 40. Código Bib : 2020ManRv...7...40Z . doi : 10.1051/mfreview/2020036 . hdl : 10044/1/85434 . Archivado desde el original el 27 de noviembre de 2023 . Consultado el 22 de octubre de 2023 .{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  22. ↑ "Instituto de Sujetadores Industriales" . Industrial-fasteners.org. Archivado del original el 13 de septiembre de 2002. Consultado el 28 de abril de 2012 .
  23. ↑ IFI, Instituto de Sujetadores Industriales (2003). Normas de Sujetadores en Pulgadas (7.ª ed.). Instituto de Sujetadores Industriales: Instituto de Sujetadores Industriales. 
  24. ↑ Heald, Oberg, Jones, Ryffel, McCauley y Heald (2008). Manual de maquinaria (28.ª ed.). Industrial Press: Industrial Press. ISBN  978-0-8311-2828-9.{{cite book}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )

Bibliografía

  • Smith, Carroll (1990). Manual de tuercas, tornillos, sujetadores y plomería de Carroll Smith . MotorBooks/MBI Publishing Company. pág.  112. ISBN 978-0-87938-406-7.
  • "Rivet"  . Encyclopædia Britannica . Vol. 23 (11.ª ed.). 1911.
  • Popular Science , noviembre de 1941, "Remaches explosivos autoensamblables aceleran la construcción de aviones de guerra". Sistema utilizado tanto por Estados Unidos como por Alemania en la Segunda Guerra Mundial para el ensamblaje de aeronaves (véase la parte inferior de la página).
  • Cuatro métodos de remachado al ras , película realizada por los estudios Disney durante la Segunda Guerra Mundial.
  • "Sujétalo todo", febrero de 1946, Popular Science: nuevos tipos de remaches desarrollados durante la Segunda Guerra Mundial.
  • "Los remaches ciegos lo hacen todo bien" . Popular Science , octubre de 1975, págs.  126-128.
  • "RMS Titanic en recuerdo" – Los muchachos del astillero