Cinco procesos principales de unión para chapa metálica
En el campo de fabricación de chapa metálicaLa elección del proceso de conexión determina directamente la resistencia estructural, la eficiencia del ensamblaje y la calidad final del producto.
Hoy vamos a examinar en profundidad los cinco métodos de conexión más utilizados en el procesamiento de chapa metálica: remachado de brida, remachado Tox, remachado con remaches, soldadura por puntos por resistencia y conexión atornillada, y analizaremos sus principios técnicos y escenarios de aplicación.
1. Rebordeado y remachado
El remachado de brida es un proceso clásico de fijación mecánica. El proceso consiste en perforar primero la protuberancia (es decir, la protuberancia anular cilíndrica formada al estirarla hacia afuera) de una pieza y alinearla previamente con el orificio pasante o el orificio de rebaje (avellanado cónico) de la otra pieza. A continuación, se utiliza un punzón redondo para crear una brida en la pared periférica de la protuberancia, de modo que quede firmemente presionada contra la superficie de la otra pieza, logrando así una conexión no desmontable entre ambas.
Las ventajas de este proceso son la alta resistencia de la conexión y la alta eficiencia. Además, los orificios de perforación y avellanado tienen funciones de posicionamiento y son fáciles de ensamblar. Los elementos clave son controlar la altura, el diámetro exterior y el espesor de la pared de los brotes, y asegurar que la brida esté completamente abierta para evitar que el remache se afloje debido a un reborde insuficiente o se rompa.
Este proceso es muy utilizado; por ejemplo, se puede observar con frecuencia en la producción de soportes para asientos de automóviles, brazos de limpiaparabrisas y otros componentes.
2. Remachado Tox (sin conexión mediante remaches)
El remachado Tox, una tecnología de conformado en frío sin remaches, también conocida como conexión sin remaches, es una tecnología innovadora de conexión en frío. No requiere ningún elemento de fijación adicional. Solo utiliza un molde convexo-cóncavo especial para forzar a las placas conectadas a producir un flujo plástico en el punto de conexión y encajarse entre sí. proceso de estampado, formando un punto de conexión sin bordes ni rebabas.
Su principal ventaja radica en que no se produce deformación térmica durante el proceso de unión en frío, protegiendo completamente el recubrimiento o la capa de pintura de la superficie de la pieza sin dañar su resistencia a la corrosión. Asimismo, ofrece un amplio rango de remachado, una alta resistencia a la fatiga dinámica (superior a la soldadura por puntos por resistencia) y un bajo coste operativo.
Sin embargo, su resistencia estática suele ser inferior a la del remachado autoperforante (SPR) y otros procesos, por lo que actualmente se utiliza principalmente en piezas que no soportan carga, como puertas y capós de automóviles.
4. Soldadura por puntos por resistencia
La soldadura por puntos por resistencia es un tipo de soldadura por fusión y un proceso tradicional que ofrece una resistencia extremadamente alta en las uniones de chapa metálica. Su principio consiste en utilizar los electrodos positivo y negativo del equipo de soldadura para cortocircuitar la pieza a soldar y generar instantáneamente una corriente alta que funde el metal en el punto de contacto, formando un punto de soldadura. La unión se realiza tras el enfriamiento.
Presenta numerosas ventajas, como un buen rendimiento de conexión, alta rigidez estructural, excelente integridad y sellado (garantiza la estanqueidad al aire y al agua), y fácil automatización. En la fabricación de carrocerías de automóviles, la tasa de automatización de la soldadura por puntos es extremadamente alta, y la velocidad de soldadura en una sola estación puede alcanzar los 0,8 segundos por punto.
Sin embargo, debido a la alta temperatura que se genera durante la soldadura, puede dañar las placas con superficies decorativas (como los paneles de las puertas de los ascensores) y presenta problemas de deformación térmica, por lo que su aplicación en algunos campos específicos es limitada.
5. Conexión por tornillo
Las conexiones atornilladas son el método de conexión desmontable más común y flexible. Generan principalmente una fuerza de pretensado mediante el roscado para comprimir las piezas conectadas. Las formas más comunes incluyen tornillos autorroscantes insertados directamente en la placa, roscando primero y luego apretando los tornillos, o bien, su uso en combinación con remaches/tuercas, etc.
Su mayor ventaja es que se puede desmontar y volver a montar repetidamente para facilitar el mantenimiento y el ajuste. En campos como la electrónica, el tiempo de montaje de una sola pieza con tornillos de cabeza plana con ranura transversal puede ser de tan solo 0,5 segundos, lo que resulta muy eficiente.
Sin embargo, cabe señalar que para piezas de chapa metálica Si el grosor del orificio inferior es demasiado pequeño (por ejemplo, ≤0,8 mm), los tornillos autorroscantes pueden presentar un rendimiento deficiente en la conexión y ser propensos a deslizarse o aflojarse. En este caso, es necesario controlar estrictamente la tolerancia del orificio inferior o utilizar arandelas antiaflojamiento y otras medidas.
Estos cinco métodos de conexión tienen sus propias características, y nuestros ingenieros mecánicos deben realizar un análisis exhaustivo para sopesar las ventajas y desventajas en función de necesidades específicas como el grosor del material, los requisitos de resistencia, el sellado, la eficiencia de la producción, el coste y si deben ser desmontables.
¿Cómo elegir? Si busca alta resistencia y sellado, puede optar por la soldadura por puntos por resistencia; si necesita un recubrimiento protector de la superficie y tiene requisitos de resistencia moderados, puede optar por el remachado Tox; si solo se puede trabajar por un lado, el remachado es la mejor opción; para piezas que requieren mantenimiento frecuente, la conexión por tornillo es una opción confiable.