Soluciones para remaches pequeños

Jay-Cee Sales almacena casi 10 millones de libras de sujetadores en sus instalaciones de Farmington, MI, incluidos remaches pequeños estándar de numerosos proveedores. Foto cortesía de Jay-Cee Sales & Rivet Inc.

Los fabricantes de diversas industrias utilizan la máquina BSV-125 para formar radialmente pequeños remaches. Foto cortesía del Grupo Orbitform

La unidad de remachado servo eléctrico ER-O3U instala con precisión remaches de hasta 0,079 pulgadas de diámetro. Foto cortesía de BalTec Corp.

Un sujetador roscado, el Avdel Rivscrew proporciona velocidad de colocación de remaches, con el beneficio de su capacidad de extracción y reutilización. Foto cortesía de Stanley Engineered Fastening

Reiniciar viejos programas de televisión con personajes famosos está de moda en Hollywood estos días. Si este movimiento alguna vez se afianzara en la fabricación, Rosie la Remachadora sería un ícono perfecto para reintroducirlo en la industria.

La Rosie reiniciada usaría herramientas inalámbricas en una Fábrica del Futuro, por supuesto. También mostraría su versatilidad instalando todo tipo y tamaño de remaches, en lugar de simplemente los remaches sólidos que se usan para construir aviones. Dos tipos que a menudo se pasan por alto que podría exhibir son los remaches pequeños y los microrremaches.

"Tanto los remaches pequeños como los micro son bastante fáciles de instalar y se pueden instalar en un volumen bajo, medio o alto, con el equipo adecuado", explica Samir Custovic, gerente de producto de fijación ciega en Norteamérica de Stanley Engineered Fastening. "La clave es la repetibilidad de la configuración, de modo que los orificios del material se alineen rápidamente y el remache se inserte correctamente".

Stanley ofrece un micro remache POP y dos tipos de remaches pequeños, incluido el Avdel Rivscrew. Este sujetador roscado único proporciona velocidad de colocación de remaches, con el beneficio de su capacidad de extracción y reutilización. También elimina la necesidad de costosas operaciones de roscado o roscado, al mismo tiempo que crea un bloqueo de rosca con mayor resistencia a las vibraciones que los tornillos estándar.

Los tornillos Riv tienen cabeza hexagonal, vienen en varias longitudes y configuraciones y son compatibles con metal, plástico, aluminio, magnesio, nailon y zinc fundido a presión. El acero estañado opcional facilita la soldadura y aumenta la conductividad eléctrica. La extracción se realiza fácilmente con una llave hexagonal estándar.

Desde 2020, un gran OEM automotriz de EE. UU. y Tier 1 han sido usuarios de gran volumen de Rivscrew. El Nivel 1 utiliza varios de los remaches para instalar cámaras retrovisoras, mientras que el OEM mantiene los conjuntos de placas interiores de las puertas en su lugar con tornillos Riv.

“La cabeza de accionamiento de algunos de los tornillos pequeños que el fabricante había estado usando a menudo se desmontaba, por lo que pensamos en probar el Rivscrew”, señala Custovic. "La facilidad de mantenimiento y la instalación más sencilla con herramientas neumáticas son beneficios igualmente importantes para la empresa".

La creciente popularidad de los remaches pequeños y micro está directamente relacionada con la tendencia a la miniaturización en la fabricación. De hecho, a los ingenieros les resultaría difícil diseñar dispositivos y productos más pequeños sin estos sujetadores.

Los remaches pequeños tienen un diámetro de vástago de 2 a 3,5 milímetros (0,079 a 0,138 pulgadas) y pueden ser ciegos (extremo abierto), macizos, tubulares, semitubulares o partidos. Por lo general, el vástago no supera las 3 pulgadas de largo. Los microremaches tienen un vástago de hasta 2 milímetros de ancho y 5 milímetros (0,197 pulgadas) de largo.

Los remaches pequeños están hechos de acero, acero inoxidable, aluminio, latón o cobre. Custovic dice que los microrremaches de Stanley tienen una cabeza de aluminio, con un mandril de acero o acero inoxidable. Los remaches de acero inoxidable se recomiendan para productos médicos debido a su resistencia a la corrosión.

“La mayoría de nuestros clientes instalan pequeños remaches en dispositivos médicos, pequeños aparatos electrónicos y joyas”, dice Denny Lytle, gerente técnico de BalTec Corp. “Estas empresas prefieren la permanencia de un remache frente al posible aflojamiento de un tornillo. A las empresas de electrónica les gusta especialmente esta ventaja a la hora de fijar terminales en PCB, sin mencionar el hecho de que los remaches pequeños son más baratos y se instalan más rápido”.

Bryan Wright, vicepresidente de ventas y marketing de Orbitform Group, dice que se pueden encontrar pequeños remaches en bloques y disyuntores de fusibles, accesorios de iluminación y enchufes eléctricos. Las empresas que fabrican conductos HVAC son otro gran usuario.

"A las empresas que fabrican herramientas manuales, cuchillos multiusos y navajas automáticas les encantan los remaches pequeños", añade Wright. "La razón es que todos estos productos requieren juntas de pivote muy pequeñas, y los remaches pequeños son excelentes para eso".

“Vendemos remaches pequeños a fabricantes de todas las industrias importantes, así como a otros distribuidores”, señala Allan Weitzman, vicepresidente de Jay-Cee Sales & Rivet Inc., que vende remaches pequeños desde finales de los años 1940. “Ninguna industria domina nuestras ventas de estos remaches. Los compradores van desde fabricantes de dispositivos médicos, escaleras y sillas plegables, hasta aquellos que ensamblan equipos para barbacoas, remolques y automóviles. Estos últimos utilizan los remaches para unir dos piezas de chapa y hacerla lo más ligera posible”.

Los remaches pequeños tienen pocas desventajas. El principal, común a todos los remaches excepto al Rivscrew, es la ausencia de desmontaje. Los remaches son un elemento de sujeción permanente, lo que hace que su extracción sea una tarea difícil, a diferencia de un tornillo y una tuerca. Según Weitzman, la resistencia limitada al corte y a la tracción es otra. Cuanto más pequeño sea el remache, menor será la resistencia al corte y a la tracción.

Los microremaches de Stanley tienen una resistencia al corte de 66 libras y una resistencia a la tracción de 87 libras, dice Custovic. También señala que, aunque los remaches de cobre pequeños tienen mayor resistencia al corte y a la tracción, tienden a usarse de manera más selectiva debido a la suavidad del material y su susceptibilidad a sufrir daños.

Jay-Cee almacena casi 10 millones de libras de sujetadores en sus instalaciones de Farmington, MI, incluidos remaches pequeños estándar de numerosos proveedores. Previa solicitud, la empresa puede obtener remaches pequeños con un diámetro de cabeza y vástago, tipo de material y longitud de remache personalizados.

El tamaño mínimo de pedido de remaches personalizados suele ser de 25.000 piezas, según Weitzman. Las empresas compran remaches pequeños estándar en lotes desde 100 hasta 1 millón. Añade que el mercado de remaches pequeños es estable, aunque los precios están subiendo este año, en algunos lugares hasta un 20 por ciento o más.

"Las grandes tiendas como Home Depot ofrecen remaches pequeños, pero normalmente sólo del tipo ciego", dice Weitzman. "Y lo que es igualmente importante, sus remaches no se fabrican con los mismos estándares o niveles de calidad que los nuestros".

Entre los muchos clientes de remaches pequeños de Jay-Cee se encuentran empresas que fabrican asientos y escaleras. Un fabricante de asientos acudió a Jay-Cee hace varios años en busca de un remache más pequeño.

“El remache que utilizaba era al menos tres tamaños más largo”, recuerda Weitzman. "Les proporcionamos un remache pequeño del tamaño adecuado, que se instala con una remachadora neumática, y desde entonces les ha ahorrado alrededor del 20 por ciento en costos de remachado".

En cuanto a las escaleras, un fabricante buscó la ayuda de Jay-Cee cuando el pequeño remache sólido que estaba usando a veces se expandía ligeramente e impedía que girara. Weitzman dice que su empresa recomendó reemplazar este remache por uno semitubular con un diámetro de vástago de 0,1875 pulgadas, que no se expande de manera radial ni interfiere con el movimiento de la escalera.

"Desarrolle una relación sólida con su proveedor de remaches desde el principio y hágalo responsable de proporcionarle constantemente remaches que cumplan con las especificaciones", recomienda Wright. "Esto es crucial con los remaches pequeños, que normalmente tienen una tolerancia más estricta que los remaches estándar y cuestan más debido al mecanizado adicional".

Los remaches ciegos Avdel SKK de Stanley cuentan con un mandril que se tira durante la instalación sin dejar una cabeza suelta en ninguna parte de la junta. La ventaja de esto, según Custovic, es que no se producen ruidos cuando la articulación vibra.

Con un cuerpo de acero galvanizado (superior) y un mandril de acero recubierto de 0,118 pulgadas de diámetro, el remache de doble cabeza avellanada proporciona una fuerza de sujeción constante y una superficie de ajuste al ras en ambos lados de la aplicación. La rigidez estructural es otra ventaja, afirma Custovic.

“La instalación de remaches cada 2 segundos es posible con nuestro sistema automatizado POP Rivet Presenter”, señala Custovic. “Se permite que la cola de la lámina trasera sobresalga de cada sujetador instalado hasta 0,016 pulgadas. Los usuarios finales también pueden solicitar mandriles de colores para acelerar la identificación visual de diferentes tamaños de piezas”.

Al igual que los remaches estándar, los remaches pequeños se instalan con equipos tradicionales (equipados con una boquilla, mordazas y empujador de mordazas personalizados), una remachadora de impacto, una prensa o una máquina formadora orbital o radial. Los proveedores de equipos ofrecen una amplia gama de herramientas semiautomáticas manuales, neumáticas, eléctricas y alimentadas por baterías, junto con sistemas en línea totalmente automatizados.

Las herramientas manuales, ligeras y versátiles, similares a alicates, generalmente se limitan a aplicaciones de bajo volumen. Las herramientas de instalación automatizadas, como las remachadoras con empuñadura de pistola, ofrecen una mayor capacidad de tracción y son más capaces de resistir el impacto que se crea cuando se coloca un remache.

Las remachadoras en línea están diseñadas para aplicaciones de gran volumen. Pueden equiparse con múltiples cabezales que instalan simultáneamente múltiples sujetadores y suministrarse con unidades de alimentación automática que contienen una gran cantidad de remaches. En todos los casos, cuando se instalan remaches ciegos, los mandriles rotos caen al suelo o son movidos por vacío a un dispositivo de recolección.

La línea de equipos de Jay-Cee incluye pistolas remachadoras eléctricas, pistolas pop y herramientas para remaches ciegos, remachadoras de compresión neumática, martillos neumáticos (con regulador), martillos remachadores y remachadoras de impacto. La empresa también vende herramientas especiales para remaches sólidos y semitubulares y tuercas remachables.

BalTec fabrica varias máquinas formadoras radiales para la instalación de remaches. El remachado radial es un proceso de conformado en frío que utiliza una herramienta de granallado en un husillo giratorio. La herramienta se mueve en un ángulo de 2 a 6 grados, dependiendo de la longitud requerida de la herramienta, y se mueve en un patrón de roseta en la cabeza del remache para amasar el material a una velocidad constante y uniforme hasta obtener la forma deseada.

Lytle dice que muchos fabricantes utilizan la unidad de remachado servo eléctrico ER-O3U de BalTec junto con un indexador giratorio para el ensamblaje de piezas de volumen medio con remaches pequeños. El ER-O3U tiene un diseño delgado (con enrutamiento de cables interno) y proporciona un control de proceso avanzado para una instalación precisa de remaches de hasta 0,079 pulgadas de diámetro. Produce una fuerza de conformado de 0,3 a 3 kilonewtons, con una carrera lineal de hasta 100 milímetros.

La unidad mide la posición de los remaches a través de dos sistemas independientes y sus servoaccionadores monitorean la temperatura del motor para optimizar el rendimiento. La lubricación del husillo es continua y controlada por software.

Según Wright, el remachado orbital se diferencia del radial en un aspecto fundamental. El husillo mueve el material a diferentes velocidades, y el que está cerca del perímetro del remache se mueve más rápido y más lejos que el material cerca del centro.

"Ciertos factores de aplicación determinan si la formación radial u orbital es mejor para instalar un remache pequeño", dice Wright. “El radial es una buena solución cuando el remache es pequeño, tiene un vástago relativamente largo y resulta difícil acceder a él y asegurarlo durante el proceso de formación. Orbital es la opción de remachado preferida en casi todas las aplicaciones porque la máquina orbital cuesta menos de operar y mantener”.

Los modelos BSV-125 y BR-240 de Orbitform son bastante populares entre los fabricantes que instalan remaches pequeños. Los usuarios habituales incluyen empresas que fabrican instrumentos médicos, productos electrónicos y cerraduras para puertas y ventanas.

Recientemente, un fabricante de grapadoras quirúrgicas estaba utilizando una prensa para ensamblar prototipos de un nuevo producto. Las pruebas indicaron inconsistencia de estanqueidad y torsión en cada una de las tres uniones remachadas de acero inoxidable del dispositivo de una parte a otra. Esto ocurrió porque la cantidad de fuerza aplicada durante la formación del remache hacía que el vástago del remache se hinchara, lo que provocaba la deformidad de algunos componentes en la pila de juntas.

"Nos pidieron que realizáramos pruebas de laboratorio adicionales y determináramos el mejor proceso de remachado para lograr requisitos funcionales consistentes de las uniones de las grapadoras", recuerda Wright. “El remachado radial demostró ser el proceso elegido, ejerciendo la mínima cantidad de fuerza de carga lateral y hacia abajo para formar los remaches con éxito. Las pruebas de laboratorio también demostraron que es mejor formar cada remache por separado, en lugar de hacerlo los tres simultáneamente, como se hizo con la prensa”.

Para cumplir con los requisitos de producción de la empresa para la aplicación, Orbitform proporcionó una máquina remachadora radial BR-240 con un paquete deslizante de fijación XY. El montaje ahora implica colocar la grapadora debajo del cabezal de remachado del BR-240 en cada posición de remache antes de activar manualmente la máquina para instalar el remache pequeño. Los beneficios continuos incluyen uniones consistentes y sin daños, junto con un rendimiento máximo de producción.

Para la instalación de sujetadores Rivset, Custovic recomienda que los ensambladores utilicen el SB25PT-05 a batería de Stanley. La herramienta crea rápidamente uniones repetibles con alta precisión. Sus características estándar incluyen un gatillo de baja fuerza con un solo dedo, un mango ergonómico de agarre suave para comodidad del operador y una luz LED para garantizar una línea de visión clara hacia la aplicación.

Jim es editor senior de ASSEMBLY y tiene más de 30 años de experiencia editorial. Antes de unirse a ASSEMBLY, Camillo fue editor de PM Engineer, Association for Facilities Engineering Journal y Milling Journal. Jim tiene un título en inglés de la Universidad DePaul.