Selección de material para sujetadores de tornillo (según corresponda)
Los sujetadores vienen en muchos tamaños, pero ya sea que desee usar pernos, tornillos, remaches, pasadores, clips o ciertas piezas autoblocantes, elegir el material adecuado es un tema importante. Por ejemplo, elegir un sujetador hecho de acero en lugar de aluminio afectará en gran medida la calidad y la vida útil de la conexión. Muchos factores, como las condiciones ambientales, la presencia de elementos corrosivos, los requisitos de tensión física y la estabilidad estructural general, pueden afectar la eficacia del material.
Todo el mundo habla del rendimiento de los sujetadores, pero a nadie le importan los materiales utilizados en la fabricación de sujetadores. Los materiales de los sujetadores dependen de su mérito, desempeño y uso. Ya sea en la industria de la construcción o en otras industrias importantes, las tuercas, los pernos y otros sujetadores son peligrosos. Por lo tanto, determinan la resistencia y la estructura general.
Hay muchos tipos de materiales disponibles para sujetadores personalizados, pero la clave es elegir el material adecuado para su propósito particular. Ya sea que desee utilizar sujetadores en entornos extremos como la defensa militar o por razones estéticas, estos son algunos de los materiales de sujetadores más comunes y las aplicaciones más comunes.
La mayoría de los materiales de sujetadores personalizados se personalizan según la aplicación.
sujetadores de acero
El acero es el más utilizado en la producción de sujetadores, representando el 90% de todos los sujetadores producidos cada año. Su popularidad se debe a su alta maleabilidad y su resistencia a la tracción y durabilidad. El acero también es relativamente económico de producir en comparación con otras materias primas metálicas. A menudo está galvanizado o cromado, pero se forma sin ningún tratamiento superficial.
El acero viene en una variedad de resistencias y formas, pero generalmente se usan cuatro para hacer sujetadores personalizados.
Aceros blandos: se utilizan para una variedad de aplicaciones, incluidas las mecánicas, automotrices y médicas, pero son menos resistentes que el acero.
Aceros de medio carbono son ampliamente utilizados para piezas de automóviles y sujetadores industriales con una clasificación de resistencia media.
Materiales de aleación se utilizan a menudo en productos de encaje o juntas críticas debido a su alta resistencia.
Sujetadores de titanio son el material de elección para la fabricación de sujetadores con alta resistencia y resistencia a la corrosión y al desgaste de primera clase. Aunque se puede usar en una variedad de aplicaciones, se encuentra con mayor frecuencia en situaciones de alto impacto y desgaste, como la industria aeroespacial. Sujetadores de latón El latón es la aleación a base de cobre más utilizada y es menos costosa de comprar y producir. Tiene baja resistencia, pero proporciona una resistencia a la corrosión relativamente buena. Se usa comúnmente en aplicaciones en alta mar o puramente para decoración.
sujetadores de aluminio El aluminio es el material más económico para hacer sujetadores y es versátil. En su forma más pura, es más adecuado para aplicaciones livianas debido a su baja resistencia y buena resistencia a la corrosión. Sin embargo, cuando se alea con otros metales, es probable que este material tenga un peso similar al del acero dulce. Si bien hay varios materiales que se pueden personalizar, si piensa qué material es mejor para su sujetador, ese sería un buen lugar para comenzar.
Cierre de acero inoxidable
El acero inoxidable también tiene muchos usos, dependiendo de la calidad del acero.
El acero inoxidable grado 300 es moderadamente fuerte y tiene una excelente resistencia a la corrosión, lo que lo hace adecuado para una variedad de aplicaciones. Mientras
400 acero inoxidable Tiene una fuerza de moderada a alta y buena resistencia a la corrosión, es más adecuado para aplicaciones tales como corte de roscas o moldeado.
La chapa de acero inoxidable es una aleación que presenta un cierto porcentaje de cromo y níquel con propiedades bajas en carbono. Su composición de cromo le da al acero inoxidable una alta resistencia a la corrosión que no disminuye debido a la deformación y el uso a largo plazo.
Sin embargo, el contenido de carbono no se endurece de manera efectiva, lo que hace que el metal sea más fuerte que la mayoría de los aceros de grado 2, pero más débil que las variedades endurecidas de grado 5 y 8. La mayoría de los grados de acero inoxidable tienen un rango de resistencia final de 70 a 220 ksi, según el contenido de metal en la aleación. Las propiedades magnéticas de las láminas de acero inoxidable también son más bajas que las de las láminas de acero ordinarias.
Hay dos tipos principales de materiales de sujetadores de acero inoxidable: Acero inoxidable martensítico: la serie martensítica consta de aceros inoxidables fuertes y duraderos que han sido tratados térmicamente. Son más magnéticos que otros tipos de acero, pero también menos resistentes a la corrosión.
Acero inoxidable organizado: la mayoría de los sujetadores de acero inoxidable están hechos de metales de la serie austenítica. Su alto contenido de cromo y níquel los hace resistentes a la corrosión y pueden soportar una mayor tensión física, pero cuestan más que la martensita.
Fijaciones de bronce y cobre.
El bronce, que se usa para hacer sujetadores, es una aleación, dominada por el estaño y el cobre. Debido a su resistencia a la corrosión, el bronce es muy adecuado para proyectos sobre el agua, como la construcción naval y la construcción submarina.
El bronce tiene un ligero color rojo, pero es relativamente caro en comparación con otros sujetadores. La aleación de cobre y zinc tiene buena resistencia a la corrosión y conductividad eléctrica, pero tiene baja resistencia a la tracción y es un metal relativamente blando. Como material de fabricación, parte del atractivo del latón es su color dorado.
Sujetadores de nailon.
En sujetadores especiales, el nailon es un material plástico sintético liviano. Es extremadamente resistente a la corrosión, aislante eléctrico y térmico, fácil de teñir y se puede teñir fácilmente con fines estéticos, como cuando se reemplazan sujetadores. Sin embargo, el nylon sufre una severa degradación a altas temperaturas y se debilita a bajas temperaturas. Además, su resistencia a la tracción relativamente baja lo hace ineficaz para aplicaciones con altos requisitos de tensión física.
¿Qué hacen los tornillos?
Hay dos métodos de fabricación diferentes para hacer tornillos. La mayoría de los tornillos se fabrican mediante el método de laminación de roscas. El mecanizado de tornillos pequeños no permite la producción de tornillos especiales o pequeños con roscas laminadas.
El primer paso en la fabricación de tornillos es el remachado en frío mediante el método de laminado con alambre. El alambre se envía a una máquina para enderezar y luego se corta a una cierta longitud. A continuación, la máquina corta la cabeza en la forma deseada.
Se pueden utilizar tres técnicas para tornillos ciegos para roscar.
Troqueles alternativos: Hay dos tipos de troqueles planos, uno estacionario y otro que se mueve hacia adelante y hacia atrás. El tornillo se gira entre los dos troqueles.
Matriz cilíndrica sin centro: el tornillo se enrolla entre dos o tres matrices circulares para formar la rosca.
Matriz de torneado planetario: Cuando el tornillo no se mueve, varias troqueladoras lo hacen girar. El proceso de fabricación de dos tipos de tornillos, la máquina laminadora de roscas es más eficaz. Los tornillos son más duraderos, de mejor calidad y evitan el reblandecimiento del metal. La misma colocación exacta de la rosca, por lo que todos los tornillos son iguales.
¿Qué pasa con el revestimiento?
Los tornillos a menudo se recubren con un recubrimiento que los completa dándoles la calidad deseada. Una gran cantidad de recubrimientos de tornillos son posibles cuando se buscan sujetadores que sean adecuados para un entorno específico. Por ejemplo, los tornillos se pueden recubrir con cobre, cerámica, zinc y otros materiales que brindan resistencia adicional, protección adicional contra la corrosión e incluso pérdida de estética. Como ejemplo, los tornillos de acero galvanizado ofrecen una protección mucho mejor contra la corrosión. De manera similar, los tornillos chapados en cobre parecen ser más atractivos en lugares visibles que los clavos de acero.
Los métodos de fabricación comunes son la estampación en frío y el mecanizado, los dos métodos estándar de fabricación de tornillos y sujetadores. El método de forjado y estampación en frío, también conocido como forjado en frío, utiliza troqueles, punzones de alta velocidad y martillos (en lugar de calor) para dar forma al alambre de metal. Cuando un tornillo de cabeza hueca tiene la cabeza fría, entra en una máquina que corta la rosca en espiral.
Esto se puede hacer enrollando dos troqueles ranurados en el tornillo en blanco o enrollando la rosca en el eje con una máquina troqueladora. Un proceso automatizado que utiliza herramientas de corte con bordes afilados para mecanizar virutas en la espiral hasta obtener la forma y la especificación deseadas. El mecanizado CNC preciso es más adecuado para tornillos pequeños o diseños personalizados únicos.
¿Qué tornillo debo usar? Aquí hay algunas cosas a considerar.
La solución ha sido determinada y tiene un plan general de acción, pero ¿qué pasa con el material? Los sujetadores pueden estar en la parte superior de su lista de prioridades, pero ¿cuál es mejor?
Determina qué materiales quieres atornillar primero. Haz diferentes tipos de tornillos para sujetar diferentes materiales en su lugar. Por ejemplo, los tornillos para madera más fuertes se utilizan para unir dos piezas de madera.
Encuentre el material y mida el espesor. Necesita un tornillo lo suficientemente largo para atravesar el material, al menos hasta la mitad del segundo, para garantizar un agarre firme. Usando diferentes materiales, desde titanio hasta plástico, acero, los sujetadores también se pueden reducir aún más: dependiendo del grado a fabricar. Describa una mezcla de aleación especial o un proceso de endurecimiento que pueda ayudarlo a tomar una decisión informada al elegir el sujetador de aleación adecuado.
Este producto ofrece una variedad de recubrimientos o revestimientos para mejorar la resistencia a la corrosión de los componentes, y los diferentes sujetadores tienen una estética diferente. Resistencia fragilidad resistencia a la corrosión acoplamiento galvánico características de corrosión costo.
Si cambia un sujetador, es mejor que coincida con la pieza que desea reemplazar. En algunos diseños de equipos, cuando se rompen las piezas más costosas o críticas, sus tornillos fallarán, por lo que no puede simplemente reemplazar el perno. Eso es porque se rompe fácilmente, por lo que hay una buena posibilidad de falla. También debe considerar el entorno del proyecto. Por ejemplo, el agua salada puede causar corrosión galvánica, lo que significa que sus sujetadores no son tan rentables como pensaba y esperaba originalmente.
¿Cómo decidió el grado y el material del perno en los sujetadores de acero?
Busque el fabricante y las marcas y logotipos de la cabeza. Esto le indicará el grado de perno que está utilizando, algunos de los cuales suelen tener tres radiales, seis radiales o incluso ninguna marca.
¿Cómo usar tornillos y sujetadores?
Independientemente del sujetador que use, el primer paso suele ser perforar un orificio roscado un poco más pequeño en el material, un poco más pequeño que el sujetador que pretende usar. Ya sea una tuerca o un perno, perforar un agujero antes de instalar el sujetador le dará una unión más apretada.
Cuando utilice un sujetador roscado, como un tornillo, debe asegurarse de taladrar el orificio solo en la parte de la superficie del producto para que las roscas puedan asentarse correctamente. Una vez que haya perforado un orificio abierto, puede continuar y usar la broca para asegurar el tornillo al material, o puede quitar la broca y usar un destornillador manual para completar la unión.
Cuando use tuercas y pernos, debe perforar el material limpiamente para que el perno pueda atravesar el material y luego unirlo a la tuerca en el otro extremo. Cuando elige pernos para su aplicación, es importante predecir qué tan profundo sujetará el material, porque no desea conectar estos pernos demasiado cortos o demasiado largos.
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