Asegurarse de que los remaches autoperforantes (SPR) estén insertados correctamente es esencial para la integridad de la junta. Aunque una inspección visual de la cabeza del remache puede sugerir una unión fiable, es solo una parte de la historia. Exploremos cómo garantizar juntas SPR uniformes y de alta calidad a través de un diseño inteligente y técnicas de evaluación robustas.
¿Qué hace que una union sea fuerte y fiable?
El remachado autoperforante (SPR) es un método de doble cara para unir dos o más piezas de material utilizando un remache sin necesidad de un orificio pretaladrado o un proceso térmico. Durante el proceso SPR, el remache se impulsa a través de varias capas de material y se introduce en una matriz. La matriz hace que la cola del remache se ensanche hacia la capa inferior, formando una unión fuerte y enclavada. Esto crea un sellado hermético al aire y al agua, ya que el remache no atraviesa la capa de material inferior, sino que garantiza una unión remachada robusta que no requiere pintura ni sellado. El diseño del remache y de la matriz, junto con los materiales utilizados, determinan la resistencia de la unión y la resistencia a la corrosión.
Para unir con éxito materiales mediante el procedimiento de remachado autoperforante (SPR), deben cumplirse varios requisitos básicos:
- Colocación del material: siempre se debe colocar un material dúctil como capa inferior.
- Relación de espesor: la chapa superior debe ser más fina que la chapa inferior para garantizar una calidad de unión razonable.
Evaluación de la calidad de la union SPR
Para mantener la integridad de las uniones a lo largo del tiempo, es crucial medir y supervisar las variables clave. Estas comprobaciones pueden ser tanto no destructivas como destructivas, dependiendo de la etapa de producción y del nivel de información requerido.
1. Comprobaciones no destructivas: alineación del cabezal
La comprobación durante el proceso más común es la medición de la alineación del cabezal con un calibrador manual. Este método ayuda a detectar cambios en el proceso de unión que podrían afectar a la resistencia de la unión o a la resistencia a la corrosión.
- Alineación nominal: una cabeza de remache ligeramente elevada es aceptable si hay un contacto sólido entre el remache y la chapa superior.
- Supervision de cambios: las desviaciones de la lectura de alineación esperada pueden indicar una deriva del proceso o posibles puntos de fallo.
Consejo: utilice el medidor de alineación como herramienta de comparación y no como dispositivo de superación/fallo para detectar cambios con respecto al diseño original.
2. Sección transversal: revelación de la integridad de la subsuperficie
El examen macroscópico de una union en sección transversal es la única forma de evaluar directamente los defectos subsuperficiales y las características interfaciales.
Parámetros clave a medir:
- ph: posición del cabezal del remache en relación con el diámetro de referencia
- intX: Profundidad de enclavamiento en la chapa inferior
- t-mín: espesor mínimo del material restante en la chapa inferior
Nota: Las mediciones precisas requieren cortar a través del centro de la union. Compare el ancho del cabezal con el diámetro conocido del remache para validar el corte.
Consideraciones de tolerancia:
Si las pruebas muestran que una junta permanece segura con una ligera variación, se pueden ajustar las tolerancias. Por ejemplo, un enclavamiento diseñado de 0,4 mm puede seguir funcionando bien a 0,3 mm si la union retiene el 75 % de su resistencia. Teniendo en cuenta la alineacion del cabezal, el objetivo de un valor de alrededor de 0,0 mm garantiza una unión plana y una protección contra la corrosión constante.
3. Ensayo de tracción: medición de la resistencia de la unión
Las pruebas de tracción proporcionan la medida más definitiva de la resistencia de la unión. El ensayo de tracción destruye la unión remachada. Al observar los residuos resultantes del cupón, se puede determinar el modo de fallo de la unión. Lo ideal es utilizar el material de los componentes de aplicación siempre que sea posible para evitar resultados engañosos.
Tipos de pruebas:
- Ensayo de cizallamiento: mide la fuerza necesaria para tirar lateralmente del remache.
- Prueba de tensión cruzada: evalúa la resistencia del remache a la separación vertical, a menudo la prueba más reveladora para las debilidades de la unión.
Modos de fallo comunes:
- Desgarro de la cola: el desgarro de la cola del remache de la chapa inferior es más común en uniones multipila o cuando la chapa inferior es demasiado fina.
- Fallo por apoyo de la cabeza: la cabeza del remache fuera de la chapa superior es el modo de fallo final. En este caso, la unión es lo más resistente posible sin aumentar el diámetro de la cabeza del remache. Este modo es más común en juntas de 2 chapas cuando la chapa superior es el componente significativamente más fino.
La junta idónea para su aplicación
Obtener el diseño de la union desde el principio es esencial para lograr un rendimiento SPR fiable. Involucrar a los especialistas en uniones de Atlas Copco en una fase temprana de desarrollo garantiza que sus uniones SPR cumplan siempre con las expectativas de rendimiento. Con más de 30 años de experiencia, le apoyamos a lo largo de todo el proceso, desde la selección del remache adecuado hasta el diseño y la validación de la unión, para que obtenga el resultado correcto a la primera.
