TEMA 4: Uniones Remachadas

• Ultrasonido.

Consiste en la emisión de

ondas sonoras de alta frecuencia

las cuales son reflejadas por

la unión en cuestión.

Instituto Politécnico Nacional

Escuela Superior de Ingeniería Mecánica Y Eléctrica

UNIDAD PROFESIONAL TICOMAN

MATERIA: DISEÑO DE ELEMENTOS DE MÁQUINA

1.10 CALCULO EJEMPLO.

1. UNIONES REMACHADAS

1.1 DEFINICIÓN

Un remache puede ser descrito como un cuerpo cilíndrico, conocido como espiga o perno con un extremo redondeado llamado cabeza.

1.3 ASOCIACIONES INTERACIONALES

El propósito de un remache es la unión de dos placas asegurando una resistencia y rigidez adecuadas.

Los remaches se usan en muchas aplicaciones, tales como en calderas, edificios, puentes, barcos, etc. Los diseños de las conexiones remachadas son rigurosamente estipulados por códigos de la construcción tales como: American Institute of Steel Construcción (AISC) Code, American Raylway Engineering Association Code, y Construction Code of the American Society of Mecahnical Engineers.

La norma UNE 17012 clasifica los tipos de remaches denominados remaches especiales según su forma.

La norma UNE 17003 clasifica los tipos de remaches según la forma de su cabeza

1.2 CLASIFICACIÓN

TEMA 4: Uniones Remachadas y Pegadas

REMACHES CARGADOS AXIALMENTE

REMACHES CARGADOS ESCÉNTRICAMENTE

En una conexión con remaches cargados axialmente, la línea de acción de la fuerza aplicada pasa a través del centro de gravedad del grupo de remaches.

Son aquellos en los cuales la línea de acción de la carga no pasa por el centroide del conjunto o grupo de remaches.

1.4 MATERIALES

1.5 GEOMETRIA

Por matrizado

ASIENTO O APLASTAMIENTO DE LA CHAPA

Normalización

1.7 CARGAS ESTÁTICAS

Fundición.

La norma UNE 17003 clasifica los tipos de remaches según la forma de su cabeza.

Conformado de metales y aleaciones consistente en la preparación de un molde (de arena, metal u otro material) con la forma de la pieza, en el cual se vierte el material fundido, dejándolo enfriar hasta su completa solidificación.

Son las que no cambian nunca su estado de reposo o lo hacen lentamente en el tiempo

Ejemplos: peso propio de cerramientos, solados, instalaciones, estructura.

Embutición Profunda

DESGARRAMIENTO

En función de la profundidad de la embutición, esta puede realizarse en un único estirado o en estirados sucesivos

1.8 CARGAS DINÁMICAS

Son las que varían rápidamente en el tiempo. En todos los casos son las que durante el tiempo que actúan están en estado de movimiento (inercial) considerable. Según como sea la falla que genera, podemos clasificarlas en:

CORTANTE SENCILLO O DOBLE

1.6 PROCESOS DE MANUFACTURA

1.9 RELACION DE FORMULAS Y VARIABLES.

PROFESOR:

Ing. Juan Manuel Díaz Salcedo

REDONDA

PLANA

Dónde:

E1 y E2 = Espesor de las placas a remachar

H = Espesor total de la placa

L = Longitud del remache

d = Diámetro del remache

dv= Diámetro del barreno

Los remaches suelen estar fabricados en los siguientes materiales:

• Aleación de Aluminio-Magnesio
• Acero
• Acero Inoxidable
• Cobre

Según el tratamiento superficial de acabado:

• Lacados en colores según RAL
• Anodizados
• Cincados
• Bicromatizados, etc.

Dónde:

E1 y E2 = Espesor de las placas a remachar

H = Espesor total de la placa

L = Longitud del remache

d = Diámetro del remache

dv= Diámetro del barreno

2.2 COMPONENTES

Tipo de componentes:

• Adhesivos sintéticos: a base de polímeros derivados del petróleo 
• Adhesivos de origen vegetal: a base de derivados de la fécula de patata, el maíz (colas de almidón, dextrinas, cauchos naturales, etc.).
• Adhesivos de origen animal: cola tradicional, hecha a base de pieles de animales o su esqueleto.

 Textura:

• Fluida
• Pastosa
• Solida
• Película adhesiva

Ejemplo de las diferentes presentaciones de pegamento epóxido.

2.1 DEFINICION

Definimos el adhesivo como un material no-metálico el cual es capaz de unir 2 sustratos mediante los mecanismos de adhesión (desarrollados entre el adhesivo y el sustrato) y los mecanismos de cohesión (desarrollados en el interior del propio adhesivo).

2.4 CLASIFICACION

Humectación: impregnación, mojado

Curado: endurecimiento, espesamiento.

JUNTAS BASICAS EN ADHESIVOS

Uso de adhesivos en la industria aeronáutica

VENTAJAS

• En primer lugar por reducción de peso.
• Evitar los concentradores de esfuerzos: tornillos, remaches, etc.
• Se simplifica en diseño, consiguiendo un aspecto exterior más suave y mejorando la aeronavegabilidad.
• El uso de adhesivos en las partes interiores, y sobre todo en los contenedores hace que el proceso de presurización sea más efectivo.

• Reduce componentes y/o costos de montaje
• Mejora el rendimiento y durabilidad del producto
• Mayor libertad de diseño
• Reduce operaciones de acabado

Número de componentes:

• Adhesivos de un solo componente, en los cuales el adhesivo contiene todos los ingredientes necesarios para el endurecimiento
• Adhesivos de dos componentes, los cuales (resina y endurecedor) han de mezclarse antes de su manipulación o aplicación

Tipo de curado:

• Adhesivos químicamente reactivos.
• Adhesivo por evaporación o difusión.
• Adhesivos de fusión por calor.
• Adhesivo sensibles a la presión.

2.8 PROCESOS DE MANUFACTURA

2.UNIONES PEGADAS

2.6 GEOMETRIA

Siliconas: Adhesivos flexibles con buen funcionamiento en alta temperatura (400°F, 200°C)

Poliuretano: Buena adhesión; forman una junta flexible.

Sean diseñado con mentalidad de adhesión

• Geometría de la junta
• Selección de adhesivo
• Propiedades mecánicas del adhesiva y del material a adherir
• Tensiones en la junta
• Condiciones de fabricación

2.3 MATERIALES

TIPOS DE ADHESIVOS

Acrílicos: Se usan en muchos metales y plásticos.

Cianocrilatos: De curado muy rápido; fluyen con facilidad entre superficies bien ajustadas.

2.5 ASOCIACIONES INTERNACIONALES

2.9 PRUEBAS DE INSPECCION

VENTAJAS DE GEOMETRIA

• Pruebas No Destructivas:
• Métodos acústicos
• Métodos radiológicos/radiográficos
• Métodos térmicos
• Métodos ópticos

• La propiedad de amortiguación ya que reduce ruido y vibraciones.
• Los montajes complejos que no pueden ser unidos por fijaciones metálicas.
• Materiales distintos, donde difieren de su composición, coeficiente de expansión.
• Reducción de Corrosión capa sellada
• Aislamiento eléctrico entre superficies

Epóxidos: Buena resistencia estructural; la junta es normalmente rígida; algunos requieren formulaciones en dos componentes. Se dispone de una gran variedad de formulaciones y propiedades.

Anaeróbicos: Para asegurar tuercas, tornillos y otras uniones con pequeñas holgaduras; curan en ausencia de oxígeno.

Estructura de una Junta adhesiva.

Las juntas adhesivas son sistemas compuestos cuya fuerza depende tanto del diseño geométrico y el tipo de carga

Pruebas No Destructivas:

Métodos acústicos

ALUMNOS:

• Espino Paz Rogelio

• García Mares Arturo Cesar

• Hernández Gómez Alejandro

• Morales Sánchez Ana Daniela

• Pérez Estrada Kevin

• Pimentel Estrada Andrea

• Sandoval Roa Mario Saúl

Pruebas No Destructivas:

Métodos ópticos

• Líquidos penetrantes. Consiste en rociar la unión con aerosoles o líquidos los cuales penetran la superficie y revelan discontinuidades y fallas.

PRUEBAS Y CONTROL DE CALIDAD EN UNIONES PEGADAS

Pruebas Destructivas

Pruebas No Destructivas:

Métodos térmicos

2.10 RELACION DE VARIABLES Y FORMULAS

RESISTENCIA AL SOLAPADO SIMPLE

• Termografía.

Consiste en la emisión de

rayos infrarrojos en la

superficie de estudio.

Las discontinuidades crearán

cambios en la recepción de

la cámara térmica.

2.11 EJEMPLO DE CALCULO

Pruebas No Destructivas:

Métodos radiológicos/radiográficos

• Rayos X.

La zona a estudiar es

irradiada con rayos x los

cuales reflejan las discontinuidades

del material.

1.14 REFERENCIA

GUIA PARA USUARIO ADHESIVOS, VANTIO

JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 031101, 2006

ADHESIVE JOINTS DESIGN AND CALCULATION, LUTZ DORA