3.2. Uniones fijas: remaches, roblones, adhesivos y ajuste a presión

Por lo general, las máquinas y mecanismos se diseñan de modo que sus componentes deben estar permanentemente unidos, ya que no se prevé su desmontaje.
Por eso se recurre a uniones fijas o difícilmente desmontables, de estas los métodos más empleados son:

Remaches

 Importante
Remaches de distintos tamaños
Remaches
Imagen en Wikimedia. CC
Remachar consiste en unir dos o más piezas con elementos metálicos cilíndricos que se deforman.

En el siguiente vídeo se muestra cómo se coloca un remache con una remachadora

Vídeo de Miguel Ángel Vadillo alojado en Youtube

Los remaches se usan en el fuselaje de los aviones o en los cascos de los barcos donde pueden verse casos de piezas unidas por remaches.

También son muy utilizados en estructuras metálicas de construcción civil. Como curiosidad, decir que en el proceso del montaje de la Torre Eiffel se emplearon más de dos millones y medio de remaches.

Roblones

 Curiosidad

Los roblones son remaches cuyo diámetro es superior a 10 mm.

Roblones
Ángulo sujeto con roblones
Imagen de Miaow Miaow en Wikimedia. Dominio público Imagen de G. Slickers en Wikimedia. CC

Adhesivos

 Importante
Adhesivos varios
Imagen de Babi en Wikimedia. Licencia CC
Otra técnica de unión de materiales consiste en interponer entre las superficies a unir una película de material con elevado poder de adherencia, denominado adhesivo o pegamento.
 
Esta técnica se está imponiendo gracias al desarrollo de nuevos adhesivos.

¿Cómo utilizar un adhesivo?

Primero hemos de elegir convenientemente el adhesivo adecuado y para ello hemos de considerar una serie de factores:
  • materiales a unir
  • condiciones de trabajo
  • humedad
  • temperatura
  • esfuerzos soportados
  • vibraciones
También deberemos tener en cuenta otros aspectos:
  • tiempo de secado
  • forma de aplicación: pistola, rodillo, brocha
Antes de proceder al pegado de dos superficies se debe asegurar la limpieza de éstas, para eliminar el polvo, la suciedad e incluso pequeños espesores de óxido que han podido formarse sobre la superficie de las piezas a unir.
La resistencia de la unión no sólo depende del pegamento utilizado, sino también de la interfase del adhesivo con cada uno de los materiales, por lo que, contra lo que vulgarmente se piensa, el exceso de pegamento nunca es bueno.
Es muy importante leer las instrucciones de uso, ya que la manipulación de algunos adhesivos puede resultar peligrosa.
 

¿Qué adhesivos existen?

Hay muchos tipos de adhesivos, pero los más comunes y menos peligrosos son: la cola de carpintero, la cola de contacto, el pegamento termofusible y los pegamentos sintéticos.
Estos tipos de adhesivos se detallan en el epígrafe siguiente

Ajuste presión

 Importante

Ajustar una pieza consiste en acoplarla o encajarla dentro de otra. Será necesario, pues, que la relación entre sus medidas esté determinada previamente.

Se suelen identificar a las piezas a unir como eje y agujero  (pieza contenida y pieza continente respectivamente).

En los procesos de fabricación es prácticamente imposible que dos piezas tengan la misma medida por lo que se pueden dar los siguientes casos:

AJUSTE MÓVIL O LIBRE

d < D

AJUSTE FIJO O FORZADO

d > D

Se denomina JUEGO a la diferencia de los diámetros

JUEGO = D - d

Se denomina APRIETO a la diferencia de los diámetros

APRIETO = d - D
D= diámetro del agujero d= diámetro del eje

 Importante

Un ajuste recibe el nombre de ajuste a presión cuando se ejecuta mediante un ajuste forzado, es decir cuando el diámetro del eje es mayor que el del agujero donde se desea colocar.

Cuando se trabaja con ajustes a presión, para poder introducir el eje en el agujero (de menor diámetro) se necesita calentar la pieza donde se ubica éste, para que se dilate y poder introducir el eje fácilmente.

De este modo, cuando se reduce su temperatura, la unión entre ambos se consolida. En ocasiones no es necesario el calentamiento y la unión se realiza mediante apriete manual o por medio de prensas.

Como es imposible que las piezas fabricadas tengan las medidas exactas, introduciremos el concepto de tolerancia, que se define como el margen de medidas límites que puede tener una pieza para que sea válida en las aplicaciones a las que se destina.

Es decir la tolerancia, T, será la diferencia entre la cota máxima permitida, CM y la cota mínima permitida, Cm.

T = CM - Cm

Soldadura

Este contenido se desarrolla en el apartado 3.3. Uniones fijas: Soldadura

TIPOS DE ADHESIVOS

COLA DE CARPINTERO

Es un líquido pastoso y blanco que proporciona una unión resistente con maderas, papeles y derivados.

El inconveniente de la cola de carpintero es que tarda mucho tiempo en secar, y hay que mantener las piezas presionadas durante ese tiempo mediante gatos u otras herramientas.

Cola de carpintero
 Sujeción de las piezas que van a ser pegadas con cola de carpintero
Imagen de Babi en Wikimedia. Dominio público
 Elaboración propia

COLA DE CONTACTO

Es una disolución de caucho que se utiliza con todo tipo de materiales.

Se debe aplicar una capa muy fina sobre las dos partes a unir y esperar hasta que no se adhiera al dedo al tocarla. Después se mantienen presionadas las piezas a unir durante unos segundos.

Cola de contacto
Cola de contacto transparente
Imágenes de Babi en Wikimedia. Dominio público

PEGAMENTO TERMOFUSIBLE

Pistola de pegamento termofusible
Imagen enWikimedia. Dominio público.

Son barras de silicona sólida a temperatura ambiente que al aplicarles calor funden. Esa masa fundida es utilizada como elemento de unión, y como el enfriamiento es rápido, las piezas pegadas se pueden utilizar rápidamente.

Para la utilización de este tipo de adhesivos es necesario utilizar una pistola, capaz de mantener caliente de forma continua el pegamento que se desea aplicar.

ADHESIVO SINTÉTICO

Existen un gran número de adhesivos sintéticos que cada vez tienen más aplicación en la industria, desde simples masillas hasta pegamentos de dos componentes, pasando por el conocido "Super Glue".

bicomponente
Adhesivo de dos componentes
Imagen en INTEF. Licencia CC

Comprueba lo aprendido

Responde a estas cuestiones de verdadero o falso para asentar tus conocimientos sobre los adhesivos.

Pregunta 1

Los adhesivos son materiales con alto poder de adherencia.

Pregunta 2

El adhesivo se usa poniendo una capa generosa de éste entre los materiales a unir.

Pregunta 3

Los adhesivos son muy cómodos de usar porque se secan enseguida y podemos utilizar muy pronto las piezas unidas.

Pregunta 4

Los pegamentos de dos componentes son pegamentos sintéticos de gran aplicación en la industria.