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Un sujetador (en inglés estadounidense) o fijación (en inglés británico) [ 1 ] es un dispositivo de ferretería que une o fija mecánicamente dos o más objetos. En general, los sujetadores se utilizan para crear uniones no permanentes ; es decir, uniones que se pueden quitar o desmontar sin dañar los componentes que las unen. [ 2 ]
Otros métodos para unir materiales, algunos de los cuales pueden crear uniones permanentes, incluyen: engaste , soldadura , soldadura blanda , soldadura fuerte , cinta adhesiva , pegamento , cemento u otros adhesivos. También se puede usar fuerza , como con imanes , vacío (como ventosas ) o incluso fricción (como almohadillas adhesivas ). Algunos tipos de uniones de carpintería utilizan refuerzos internos separados, como espigas o galletas , que en cierto sentido pueden considerarse elementos de fijación dentro del sistema de unión, aunque por sí solos no son elementos de fijación de uso general.
Los muebles que se suministran desmontados suelen utilizar pasadores de leva bloqueados por cierres de leva , también conocidos como sujetadores conformat . Los sujetadores también se pueden usar para cerrar un recipiente como una bolsa, una caja o un sobre; o para mantener unidos los lados de una abertura de material flexible, para fijar una tapa a un recipiente, etc. También existen dispositivos de cierre especiales, por ejemplo, un clip para pan .
Elementos como cuerdas , hilos, alambres , cables , cadenas o envolturas de plástico pueden usarse para unir objetos mecánicamente; sin embargo, debido a sus múltiples usos comunes, generalmente no se clasifican como elementos de fijación. Del mismo modo, las bisagras y los resortes pueden unir objetos, pero normalmente no se consideran elementos de fijación, ya que su función principal es permitir la articulación, no la fijación rígida.
Industria
En 2005, se estimó que la industria de sujetadores de Estados Unidos operaba 350 plantas de fabricación y empleaba a 40 000 trabajadores. Esta industria está estrechamente ligada a la producción de automóviles, aeronaves, electrodomésticos, maquinaria agrícola, construcción comercial e infraestructura. En Estados Unidos se utilizan más de 200 000 millones de sujetadores al año, de los cuales 26 000 millones corresponden a la industria automotriz. El mayor distribuidor de sujetadores en Norteamérica es Fastenal Company . [ 3 ]
Materiales
Los metales se utilizan comúnmente. Existen tres tipos principales de fijaciones de acero que se utilizan en la industria: acero inoxidable , acero al carbono y acero aleado . Los grados principales utilizados en las fijaciones de acero inoxidable son: series 200, 300 y 400. El titanio , el aluminio y diversas aleaciones también son materiales comunes de construcción para fijaciones metálicas. En muchos casos, se pueden aplicar recubrimientos o chapados especiales a las fijaciones metálicas para mejorar sus características de rendimiento, por ejemplo, aumentando la resistencia a la corrosión. Los recubrimientos/chapados comunes incluyen zinc , cromo y galvanizado en caliente . [ 4 ] [ 5 ]
Aplicaciones
Al seleccionar un elemento de fijación para aplicaciones industriales, es importante considerar diversos factores. Se deben tener en cuenta el tipo de rosca, la carga aplicada , la rigidez del elemento de fijación y la cantidad de elementos necesarios.
Al elegir un elemento de fijación para una aplicación determinada, es importante conocer las características específicas de dicha aplicación para seleccionar el material adecuado para el uso previsto. Entre los factores que deben tenerse en cuenta se incluyen:
- Accesibilidad
- Entorno, incluyendo temperatura, exposición al agua y elementos potencialmente corrosivos.
- Proceso de instalación
- Materiales que se unirán
- Reutilización
- Restricciones de peso [ 6 ]
Tipos
Un sujetador roscado tiene roscas internas o externas . [ 7 ] Los tipos más comunes son el tornillo , la tuerca y el perno , que posiblemente incluyan arandelas .
Otros tipos más especializados de elementos de fijación roscados incluyen elementos de fijación roscados cautivos , espárragos , insertos roscados y varillas roscadas .
Otros tipos de sujetadores incluyen:
- perno de anclaje
- listón
- perno (sujetador)
- cierre de perno
- sujetador de latón
- hebilla
- botón
- brida de cable
- leva
- sujetador cautivo
- pinza (o calambre)
- broche y grillete
- Cleco
- acortar
- embrague
- chincheta
- brida
- rana
- ojal
- cierre de gancho y ojal
- cierre de velcro
- pestillo
- clavo y remache
- clavijas
- tuerca PEM
- patas
- anillos de retención
- anillo de retención
- anillo electrónico
- similar a un remache
- perno de roca
- goma elástica (o bandas de otros materiales)
- anclaje de tornillo
- automático
- ajuste a presión
- grapa
- puntos
- correa
- atar
- perno de palanca
- anillos de tolerancia
- etiqueta del tesoro
- alambre retorcido
- anclaje de cuña
- cremallera
Estilos comunes de cabezas de sujetador
Los estilos de cabeza más comunes incluyen: [ 8 ]
- Sujetadores de cabeza plana: Ideales para aplicaciones donde la estética es una prioridad, los sujetadores de cabeza plana quedan al ras de la superficie, ofreciendo una apariencia limpia.
- Sujetadores de cabeza redonda: Gracias a su parte superior redondeada, los sujetadores de cabeza redonda proporcionan una mayor superficie de apoyo, lo que los hace adecuados para ensamblajes de chapa metálica o plástico delgado.
- Sujetadores de cabeza plana: Los sujetadores de cabeza plana combinan una parte superior ligeramente aplanada con una superficie de apoyo más grande, lo que ofrece una apariencia aerodinámica para aplicaciones estéticas.
- Sujetadores de cabeza hueca: Diseñados para aplicaciones de alto par, los sujetadores de cabeza hueca se aprietan con una llave hexagonal, lo que reduce el riesgo de que se salgan de su sitio.
- Sujetadores de cabeza hexagonal: Conocidos por su alta capacidad de torsión, los sujetadores de cabeza hexagonal se aprietan fácilmente con una llave inglesa o una llave de carraca, lo que los hace ideales para aplicaciones de trabajo pesado.
- Sujetadores de cabeza cuadrada: Al ofrecer una mayor superficie de apriete y un menor riesgo de redondeo, los sujetadores de cabeza cuadrada se utilizan en aplicaciones de alto par de torsión.
- Sujetadores con cabeza de brida: Al integrar una brida para una mayor superficie de apoyo, los sujetadores con cabeza de brida distribuyen la fuerza de sujeción sin dañar el material.
- Sujetadores de cabeza aleteada: Con "alas" sobresalientes para apretar a mano, los sujetadores de cabeza aleteada son adecuados para aplicaciones que requieren ajustes frecuentes.
- Fijaciones con ranura en T: Diseñadas para perfiles de aluminio extruidos con ranura en T, las fijaciones con ranura en T proporcionan una conexión segura y ajustable para sistemas de enmarcado y protección.
Normas y trazabilidad
Existen varios organismos de normalización para elementos de fijación, entre ellos el Instituto de Sujeciones Industriales de EE. UU. y el Instituto Europeo de Sujeciones Industriales .
Normas ASME B18 sobre ciertos elementos de fijación
La Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos ( ASME ) publica varias normas sobre elementos de fijación. Algunas de ellas son:
- B18.3 Tornillos de cabeza hueca, tornillos de hombro, tornillos de fijación y llaves hexagonales (serie en pulgadas)
- B18.6.1 Tornillos para madera (serie en pulgadas)
- B18.6.2 Tornillos de cabeza ranurada, tornillos prisioneros de cabeza cuadrada y tornillos prisioneros ranurados sin cabeza (serie en pulgadas)
- B18.6.3 Tornillos para máquinas, tornillos autorroscantes y tornillos metálicos de accionamiento (serie en pulgadas)
- B18.18 Control de calidad para elementos de fijación
- B18.24 Norma del sistema de código de número de identificación de pieza (PIN) para productos de fijación B18
Para material militar
Históricamente, los tornillos, pernos y tuercas estadounidenses no eran totalmente intercambiables con sus homólogos británicos, por lo que no encajaban correctamente en el equipo británico. Esto, en parte, contribuyó al desarrollo de numerosas normas y especificaciones militares estadounidenses para la fabricación de prácticamente cualquier pieza de equipo utilizada con fines militares o de defensa, incluidos los elementos de fijación. La Segunda Guerra Mundial fue un factor determinante en este cambio.
Un componente clave de la mayoría de los estándares militares es la trazabilidad . En pocas palabras, los fabricantes de hardware deben poder rastrear sus materiales hasta su origen y proporcionar trazabilidad para sus piezas dentro de la cadena de suministro , generalmente mediante códigos de barras o métodos similares. Esta trazabilidad tiene como objetivo garantizar que se utilicen las piezas correctas y que se cumplan los estándares de calidad en cada etapa del proceso de fabricación; además, las piezas defectuosas pueden rastrearse hasta su origen. [ 9 ]
Historia
En 1988, el Subcomité de Supervisión e Investigaciones del Comité de Energía de la Cámara de Representantes de los Estados Unidos investigó sujetadores falsificados, mal etiquetados y de calidad inferior, y descubrió su uso generalizado en infraestructuras civiles y militares críticas. [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] Como resultado, propusieron la Ley de Garantía de Calidad de Sujetadores de 1988 (HR5051), que exigiría pruebas de laboratorio de los sujetadores en aplicaciones de uso crítico antes de su venta. [ 10 ]
Véase también
Referencias
- ↑ "SUJECIÓN | significado en el Diccionario de Inglés de Cambridge" . dictionary.cambridge.org .
- ↑ Stonecypher, Lamar (21 de mayo de 2009). "Sujeciones: sus necesidades y tipos" . Bright Hub Engineering .
- ↑ La industria de los sujetadores en Norteamérica: la industria en la actualidad . Archivado del original el 13 de junio de 2008. Consultado el 8 de febrero de 2009 .
- ↑ "Materiales y recubrimientos" . Soluciones de fijación . Archivado del original el 16 de agosto de 2017. Consultado el 16 de enero de 2017 .
- ↑ "Mejor juego de destornilladores" . Guía Prot . Consultado el 19 de octubre de 2023 .
- ↑ "Acabados de materiales" . AALL American Fasteners . Archivado del original el 3 de abril de 2019. Consultado el 16 de enero de 2017 .
- ↑ Groover, Mikell P. (2010). Fundamentos de la fabricación moderna: materiales, procesos y sistemas (4.ª ed.). John Wiley and Sons. pág. 767. ISBN 978-0-470-46700-8.
- ↑ "Explorando el mundo de los estilos de cabezas de sujetadores" . DMS Fasteners . 27 de abril de 2023. Consultado el 19 de febrero de 2024 .
- ↑ "Por qué importa la trazabilidad" . B & B Electro-Mechanical . Archivado del original el 14 de abril de 2019. Consultado el 16 de enero de 2017 .
- 1 2 Tribune, Chicago (31 de julio de 1988). "INFORME DE LA CÁMARA DETALLA LOS PELIGROS DE LOS PERNOS DE CALIDAD INFERIOR" . Chicago Tribune . Recuperado el 3 de marzo de 2024 .
- ↑ Congreso de los Estados Unidos, Comité de Energía y Comercio de la Cámara de Representantes, Subcomité de Supervisión e Investigaciones (1988). La amenaza de los sujetadores de baja calidad: ¿Está Estados Unidos perdiendo el control?: Informe del Subcomité de Supervisión e Investigaciones del Comité de Energía y Comercio de la Cámara de Representantes de los Estados Unidos . Oficina de Imprenta del Gobierno de los Estados Unidos . Consultado el 3 de marzo de 2024 .
- ↑ Congreso de los Estados Unidos, Comité de Energía y Comercio de la Cámara de Representantes, Subcomité de Supervisión e Investigaciones (1988). Sujetadores metálicos falsificados: Audiencias ante el Subcomité de Supervisión e Investigaciones del Comité de Energía y Comercio de la Cámara de Representantes, Centésimo Congreso, Primera [ y Segunda ] Sesiones . Oficina de Imprenta del Gobierno de los Estados Unidos. pág. 319.
Lecturas adicionales
- Parmley, Robert (1996). Manual estándar de fijación y unión (3.ª ed.). McGraw Hill. ISBN 9780070485891.
- Sujetadores
