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 servo remachadora eléctrica 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 la velocidad de colocación de remaches, con el beneficio de la removibilidad y reutilización. Foto cortesía de Stanley Engineered Fastening

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

La Rosie Reiniciada usaría herramientas inalámbricas en una Fábrica del Futuro, por supuesto. También mostraría su versatilidad al instalar todos los tipos y tamaños de remaches, en lugar de los simples 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 micro.

"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 productos para América del Norte para sujeción ciega en 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 la velocidad de colocación de remaches, con el beneficio de la removibilidad 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 la vibración que los tornillos estándar.

Los tornillos remachados 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 alto volumen del Rivscrew. El Tier 1 usa varios de los remaches para instalar cámaras de reversa, mientras que el OEM mantiene los ensamblajes de la placa interior de la puerta 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 despojaba, por lo que consideró probar el Rivscrew", señala Custovic. "La capacidad de servicio 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, los ingenieros tendrían dificultades para 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), sólidos, tubulares, semitubulares o partidos. El vástago normalmente 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 micro remaches 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 remaches pequeños en dispositivos médicos, artículos electrónicos pequeños y joyería", dice Denny Lytle, gerente técnico de BalTec Corp. "Estas empresas prefieren la permanencia de un remache frente a la posibilidad de que se afloje un tornillo. Las empresas de electrónica, especialmente como este beneficio al sujetar 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 interruptores y bloques de fusibles, accesorios de iluminación y tomas de corriente. 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", agrega 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 principales, así como a otros distribuidores", señala Allan Weitzman, vicepresidente de Jay-Cee Sales & Rivet Inc., que vende remaches pequeños desde finales de la década de 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 de barbacoa, remolques y automóviles. Estos últimos usan los remaches para unir dos piezas de chapa y hacerlas lo más ligero posible".

Los remaches pequeños tienen pocas desventajas. El principal, común a todos los remaches excepto al Rivscrew, no se desmonta. Los remaches son un sujetador permanente, lo que hace que quitarlos sea una tarea desafiante, a diferencia de un tornillo y una tuerca. La resistencia limitada a la tracción y al corte es otra, según Weitzman. Cuanto más pequeño es el remache, menor es la resistencia a la tracción y al corte.

Los micro remaches 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 pequeños remaches de cobre tienen una mayor resistencia al corte y a la tracción, tienden a usarse de manera más selectiva debido a la suavidad del material y la susceptibilidad al daño.

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 cabeza y diámetro de vástago personalizados, tipo de material y longitud de remache.

El pedido mínimo de remaches personalizados suele ser de 25 000 piezas, según Weitzman. Las empresas compran remaches pequeños estándar en lotes tan pequeños como 100 y tan grandes como 1 millón. Agrega que el mercado de remaches pequeños es estable, a pesar de que los precios están subiendo este año, en algunos lugares hasta en un 20 por ciento o más.

"Las grandes tiendas como Home Depot ofrecen remaches pequeños, pero por lo general solo del tipo ciego", dice Weitzman. "Igualmente importante, sus remaches no están hechos con los mismos estándares o nivel 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 había estado usando era al menos tres tamaños más largo", recuerda Weitzman. "Les proporcionamos el remache pequeño del tamaño adecuado, que se instala con una pistola remachadora neumática, y desde entonces les ha ahorrado alrededor del 20 por ciento en costos de remaches".

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 y evitaba 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 proporcionar 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 pasa durante la instalación sin dejar una cabeza suelta en ninguna parte de la junta. El beneficio de esto, según Custovic, es que no hay ruido de traqueteo cuando la junta vibra.

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

"La instalación de remaches cada 2 segundos es posible con nuestro sistema POP Rivet Presenter automatizado", señala Custovic. "Se permite la protuberancia trasera de la cola de la hoja de cada sujetador instalado de 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 personalizada, mordazas y empujador de mordazas), 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 a batería, junto con sistemas en línea totalmente automatizados.

Las herramientas manuales ligeras y versátiles, similares a pinzas, generalmente se limitan a aplicaciones de bajo volumen. Las herramientas de instalación automatizadas, como las pistolas de remaches con empuñadura de pistola, ofrecen una mayor capacidad de extracción y son más capaces de resistir la patada que se crea cuando se coloca un remache.

Las remachadoras en línea están diseñadas para aplicaciones de alto volumen. Pueden equiparse con varios cabezales que instalan simultáneamente varios sujetadores y pueden suministrarse con unidades de alimentación automática que sujetan 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 martillo en un husillo giratorio. La herramienta se mueve en un ángulo de 2 a 6 grados, según 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 en la forma deseada.

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

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

El remachado orbital difiere del radial en un aspecto fundamental, según Wright. El husillo mueve el material a diferentes velocidades, con el cerca del perímetro del remache moviéndose 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. "Radial es una buena solución cuando el remache es pequeño, tiene un vástago relativamente largo y es difícil acceder 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 para operar y mantener. "

Los modelos BSV-125 y BR-240 de Orbitform son muy 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 engrapadoras quirúrgicas estaba usando una prensa para ensamblar prototipos de un nuevo producto. Las pruebas indicaron inconsistencia en la tensión y el torque en cada una de las tres uniones remachadas de acero inoxidable del dispositivo de una pieza a otra. Esto ocurrió porque la cantidad de fuerza aplicada durante la formación del remache estaba causando que el vástago del remache se hinchara, lo que resultó en la deformación de algunos componentes en la pila de juntas.

"Se nos pidió que realizáramos pruebas de laboratorio adicionales y que determináramos el mejor proceso de remachado para lograr requisitos funcionales uniformes de las juntas de la grapadora", recuerda Wright. "El remachado radial demostró ser el proceso de elección, ejerciendo la cantidad mínima de fuerza de carga hacia abajo y lateral para formar los remaches con éxito. Las pruebas de laboratorio también demostraron que es mejor formar cada remache por separado, en lugar de hacer los tres simultáneamente, como se acabó 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 de accesorios deslizantes XY. El ensamblaje ahora implica colocar la engrapadora debajo del cabezal de remachado de la BR-240 en cada posición de remache antes de activar manualmente la máquina para instalar el remache pequeño. Los beneficios continuos incluyen juntas consistentes y libres de daños, junto con el máximo rendimiento de producción.

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

Jim es editor sénior 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.