La guia completa dels elements de fixació roscats i les seves aplicacions

Els elements de fixació roscats continuen sent un dels invents més essencials de la humanitat des del seu descobriment fa més de 2.400 anys. Des que Arquitas de Tàrent va introduir per primera vegada la tecnologia per millorar les premses d'olis i extractes en l'antiguitat, el principi del cargol que hi ha darrere dels elements de fixació roscats va trobar una nova vida durant la revolució industrial i ara els fabricants depenen d'aquestes unions mecàniques per suportar milions d'aplicacions diferents.

A la dècada del 1860, el primer angle de rosca estandarditzat i el nombre per polzada van permetre a les empreses utilitzar elements de fixació roscats fabricats a la fàbrica en tot tipus d'equips i productes. Avui dia, els analistes prediuen que el mercat dels elements de fixació mecànics i industrials arribarà als 109.000 milions de dòlars el 2025, amb una taxa de creixement anual composta (CAGR) de més del 4% durant els propers cinc anys. Els elements de fixació roscats moderns donen suport a totes les indústries de la fabricació moderna, des de l'electrònica de consum fins als equips miners robustos i més enllà.

• Els elements de fixació roscats utilitzen el principi del cargol per transformar la força de tensió en una força lineal

   

• Els elements de fixació roscats moderns són compatibles amb gairebé totes les indústries, incloent-hi l'electrònica, l'aeroespacial, l'automoció i els sectors industrials.

   

• Els elements de fixació roscats vénen en totes les formes i mides, adequats per a qualsevol aplicació, inclosos dissenys personalitzats quan calgui

   

Amb els anys, els tipus i dissenys de fixacions han continuat evolucionant i ara teniu una gamma de solucions per triar per a la vostra aplicació específica. Segons els experts en fixacions, el 95% de les fallades es produeixen a causa de la selecció d'una fixació roscada incorrecta o a causa d'una instal·lació incorrecta de la peça. Les diferents funcions, característiques de disseny, recobriments i eleccions de materials influeixen en la resistència de la unió i el pes del disseny general del producte.

Aquí teniu una guia pràctica de tot el que necessiteu saber sobre els elements de fixació roscats moderns i les seves aplicacions.

La definició d'un element de fixació roscat és un element de fixació que utilitza una rampa en espiral que surt d'un eix cilíndric per unir dues o més peces de material. Una rosca o rampa en espiral converteix la força de rotació (o parell de torsió) en una unió lineal capaç de mantenir la tensió en múltiples materials units.

Quan la rosca és a l'exterior de l'eix cilíndric (com passa amb els cargols), s'anomena rosca mascle i les que hi ha a l'interior de l'eix (femelles) són femelles. Quan les rosques internes i externes interactuen entre si, les propietats de tensió d'un element de fixació lineal poden suportar la tensió de cisallament que dues o més peces de material unides exerciran l'una sobre l'altra.

Els elements de fixació roscats utilitzen la força de tensió per resistir la separació i evitar que les diferents peces llisquin entre si. Les propietats de resistència a la tracció i tensió els fan ideals per a situacions en què es necessita una unió forta i no permanent entre qualsevol tipus de material. Els elements de fixació roscats són útils per a les indústries de l'automoció, l'aeroespacial, la fabricació, la construcció i l'agricultura, entre d'altres.

Els dissenys van des de rosques fines fins a gruixudes, permetent diferents resistència de les unions per adaptar-se a l'aplicació específica. Quan dissenyeu un producte nou o optimitzeu dissenys existents, haureu de saber quins elements de fixació roscats hi ha disponibles per suportar les vostres unions i conjunts.

Avui dia hi ha disponibles una àmplia varietat de dissenys adequats per a qualsevol nombre d'aplicacions d'unió i fixació. L'elecció del disseny adequat continua sent una part essencial de l'especificació general del producte, incloent-hi el tipus de capçal, el nombre de fils i la resistència del material.

Segons l'aplicació, els principals tipus de fixacions roscades inclouen:

• fruits secs– Normalment, una femella amb rosca femella s'adapta a un cargol en diversos dissenys per fixar dues peces de material juntes.

   

• Cargols– Rosques mascle a l'exterior d'un cilindre que es cargolen en una peça de material amb rosca femella o utilitzen una femella per fixar els materials al seu lloc

   

• Cargols– No requereix femella i ve en gairebé qualsevol forma o mida, utilitzant el principi del cargol per unir dues peces de material

   

• Volantelles– Distribueix les càrregues uniformement mentre s'estreny un cargol, pern, femella o vareta roscada

   

Els tipus anteriors són només les configuracions de disseny principals, amb diferents subtipus com ara cargols hexagonals, cargols de màquina, elements de fixació roscats per a xapa metàl·lica i una varietat de materials i graus disponibles.

Per a aplicacions especialitzades, podeu dissenyar cargols roscats i elements de fixació personalitzats (normalment fets per encàrrec) si un producte estàndard no és suficient. Els cargols d'ancoratge uneixen l'acer estructural als fonaments dels edificis, mentre que els penjadors de canonades i les safates de cables necessiten regularment elements de fixació roscats de major resistència per suportar dissenys industrials.

Les varetes roscades funcionen com els cargols, però normalment tenen un cap únic o formen part de la peça que té més força en una unió. Els fabricants moderns poden treballar amb vosaltres per trobar el material, el disseny del cap i la resistència a la tracció ideals per suportar qualsevol aplicació, tenint en compte el cost i el pes. Els elements de fixació roscats de plàstic ara també són habituals en els productes electrònics, permetent un muntatge ràpid alhora que permeten el desmuntatge quan el producte necessita ser reparat.

La majoria de les fixacions roscades vénen amb un identificador codificat (o anotat) al producte. La informació continguda en aquests codis us ajudarà a prendre la decisió correcta a l'hora de triar un producte per a la vostra aplicació.

La notació sobre els elements de fixació roscats descriu:

• El tipus d'accionament– Col·locar la fixació al seu lloc pot requerir una eina o dispositiu especial. Els tipus d'accionament inclouen eines com ara Phillips (cargols), hexagonals (femelles), quadrades (cargols o femelles) i d'estrella (fixacions roscades especials).

   

• L'estil del cap– Descriu el cap del fixador, que pot ser pla, rodó, de forma plana, hexagonal o ovalat. La selecció d'un tipus de cap depèn del tipus d'acabat que vulgueu per al producte o conjunt.

   

• El material– El material és una de les consideracions més importants a l'hora d'escollir un element de fixació roscat. Com que el material determina la resistència general de la unió, heu d'assegurar-vos d'escollir un element de fixació roscat que tingui una resistència a la tracció adequada com a part de les seves propietats.

   

• La mesura– Cada element de fixació roscat també tindrà una mesura estampada al producte per guiar-vos. Inclou el diàmetre, el nombre de rosques i la longitud. Als Estats Units, els cargols o perns de menys de 1/4 polzada poden utilitzar un número, mentre que les mides mètriques a la resta del món us proporcionaran mesures mil·limètriques.

   

La notació al lateral o al cap del fixador roscat us proporciona tota la informació que necessiteu per determinar si el producte serà adequat per al vostre disseny.