Una fuerza de sujeción constante es uno de los objetivos más importantes en el montaje de sujetadores. También es una de las cosas más fáciles de malinterpretar.

Muchos compradores e instaladores se centran en el par. Eso es comprensible. El par es fácil de medir. La fuerza de sujeción no siempre es fácil de ver. Pero en una unión atornillada, la fuerza de sujeción es lo que mantiene las piezas apretadas, selladas, alineadas y resistentes al movimiento.

Si la fuerza de sujeción es demasiado baja, la junta puede aflojarse o tener fugas. Si es demasiado alto, el perno puede ceder, las roscas pueden desprenderse o las piezas conectadas pueden deformarse. El objetivo no es simplemente “lo suficientemente estricto”. El objetivo es un apriete controlado y repetible.

Qué significa la fuerza de sujeción

La fuerza de sujeción es la fuerza creada cuando se aprieta y se estira ligeramente un perno. Ese estiramiento une los miembros de la articulación.

En términos simples:

• El par es la entrada.
• La precarga es la tensión creada en el perno.
• La fuerza de sujeción es la fuerza que mantiene unidas las piezas.

Para ensamblajes industriales, la fuerza de sujeción es importante en maquinaria, estructuras de acero, uniones de bridas, equipos pesados, sistemas automotrices y aplicaciones de alta vibración.

Los compradores que preparan ensamblajes completos pueden revisar temas relacionados. productos de fijación al hacer coincidir pernos, tuercas, arandelas y piezas roscadas.

Por qué varía la fuerza de sujeción

Incluso cuando se aprietan dos pernos con el mismo valor de torsión, la fuerza de sujeción real puede no ser la misma. La fricción consume gran parte del par aplicado.

Pequeños cambios en el estado de la rosca, el recubrimiento, la lubricación, la dureza de la arandela o la precisión de la herramienta pueden cambiar el resultado final.

Por este motivo, una tabla de par genérica es sólo un punto de partida. No puede reemplazar la revisión de aplicaciones reales.

Elija el conjunto de sujetadores adecuado

Haga coincidir correctamente el perno, la tuerca y la arandela

La fuerza de sujeción constante comienza con componentes coincidentes. Un perno de alta resistencia con una tuerca de baja calidad no es un conjunto confiable. Una arandela blanda debajo de una junta de alta carga puede deformarse y reducir la precarga.

Para juntas de carga crítica, considere sujetadores de alta resistencia y defina claramente las tuercas y arandelas coincidentes en el RFQ.

Controle el par y la lubricación

La lubricación es una de las causas más comunes de variación de la fuerza de sujeción.

Un perno seco y un perno lubricado pueden alcanzar una precarga muy diferente al mismo par. Los sujetadores recubiertos pueden volver a comportarse de manera diferente.

Reglas prácticas

1. Indique si las roscas están secas o lubricadas.
2. Utilice el mismo lubricante durante las pruebas y la instalación.
3. No cambie el recubrimiento sin revisar los valores de torsión.
4. No mezcle sujetadores chapados, galvanizados, inoxidables y lisos bajo una misma regla de torsión.
5. Utilice herramientas calibradas para juntas críticas.

Para aplicaciones sensibles a la corrosión, revise las sujetadores recubiertos antes de confirmar tanto el recubrimiento como el método de ajuste.

Utilice arandelas y superficies de apoyo adecuadas

Una lavadora no es sólo un accesorio. Ayuda a estabilizar la superficie de apoyo y distribuir la carga.

Para ensamblajes de alta resistencia, a menudo se requieren arandelas endurecidas. Si la arandela es demasiado blanda, puede incrustarse en la superficie durante el ajuste. Esto provoca una pérdida de precarga después de la instalación.

Problemas de fuerza de sujeción relacionados con la arandela

Para ensamblajes inoxidables o resistentes a la corrosión, los compradores también deben revisar acero inoxidable sujetadores para evitar desajustes de materiales.

Seleccione el método de ajuste correcto

El apriete por torsión es común, pero no es el único método. Para juntas críticas, otros métodos pueden proporcionar un mejor control.

El método correcto depende del riesgo de las juntas, el tamaño de los sujetadores, el acceso, la disponibilidad de herramientas y los requisitos de inspección.

Evite la pérdida de fuerza de sujeción después de apretar

La fuerza de sujeción puede disminuir después de la instalación. Esto puede ocurrir debido al incrustamiento de la superficie, la compresión de la junta, la fluencia del recubrimiento, la vibración o los ciclos de temperatura.

Causas comunes de pérdida de fuerza de sujeción

• Las superficies de contacto rugosas se aplanan después de apretar
• Las arandelas blandas se deforman bajo carga
• Las juntas se comprimen con el tiempo.
• La vibración provoca el movimiento de las articulaciones.
• La corrosión daña las roscas y las superficies de asiento.
• El ciclo térmico cambia el estrés articular

En aplicaciones de alta vibración, es posible que se necesiten funciones antiaflojamiento. Estos pueden incluir tuercas de seguridad, arandelas de seguridad, fijadores de roscas o diseños de sujetadores especiales.

Si las piezas estándar no pueden cumplir con los requisitos de la aplicación, sujetadores personalizados no estándar puede ser necesario.

Inspección y Control de Procesos

Una fuerza de sujeción constante no se logra únicamente con la selección del producto. También requiere control de procesos.

Comprobaciones recomendadas

1. Confirme el grado y el material del sujetador.
2. Compruebe el paso y el ajuste del hilo.
3. Verifique el estado del recubrimiento y la lubricación.
4. Utilice herramientas de torsión calibradas.
5. Siga la secuencia de apriete.
6. Registre los valores de torsión o tensión para juntas críticas.
7. Inspeccione las arandelas y las superficies de apoyo.
8. Solicitar informes de pruebas cuando sea necesario.

Para pedidos de proyectos, los compradores deben definir los requisitos de inspección antes de la producción, no después del envío.

RFQ Lista de verificación para el control de fuerza de sujeción

Un RFQ claro debe incluir:

Consejo final

La fuerza de sujeción constante proviene del control del conjunto completo. El perno, la tuerca, la arandela, la rosca, el recubrimiento, la lubricación, la herramienta y el método de apriete deben funcionar juntos.

Para los compradores industriales, el enfoque más seguro es definir con antelación los requisitos de fuerza de sujeción. No confíe únicamente en el tamaño de los pernos o en las tablas de torsión. Confirme las condiciones de trabajo, las piezas coincidentes, el acabado de la superficie y el plan de inspección antes de la producción.

Así es como una unión atornillada se vuelve confiable en el servicio real y no sólo aceptable en el papel.