limitadores de compresion - sumindustria · 2013-10-25 · 3 los valores del factor de compresión...

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LIMITADORES DE COMPRESION

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Nuestro objetivo es proporcionar a nuestros clientes el mejor valor: el funcionamiento óptimo de las partes al costo de instalación más bajo. Para alcanzar este objetivo, nuestro enfoque de ventas se basa en el estudio de aplicaciones realizado por nuestro departamento de ingenieria.

Partiendo del análisis de sus necesidades y objetivos, nuestros ingenieros determinarán la mejor opción de LIMITADOR DE COMPRESION SPIROL para su aplicación. Durante este proceso se tiene en cuenta no únicamente el limitador de compresión sino también las especificaciones de los componentes que se ensamblarán y los problemas potenciales del ensamble. Proporcionamos recomendaciones formales por escrito y muestras para su evaluación.

La versatilidad de los LIMITADOR DE COMPRESION SPIROL hace de ellos las piezas ideales para resolver situaciones complejas de ingeniería cumpliendo con los objetivos económicos de los ensambles de plásticos. Nuestro rango de limitadores estándar de compresión ha sido diseñado para dar respuesta a la mayoría de aplicaciones. Si necesita una pieza especial con relación al diámetro, longitud, material, tolerancia o configuración, disponemos del conocimiento y personal adecuado para dar la respuesta apropiada.

¡Consúltenos!

EL CONCEPTO SPIROL

ISO/TS 16949ISO 9001

Ford Q1

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LA FUNCION DE UN LIMITADORDE COMPRESION

Los limitadores de compresión están diseñados para proteger a los componentes plásticos de un ensamble ante las cargas compresivas generadas al apretar los tornillos, asegurando de esta manera la integridad de la unión roscada.

En la práctica, a medida que se aplica el par de apriete el plástico se comprime y la tensión del plástico aumenta hasta que la cabeza del tornillo (o de la arandela, si se utiliza) entra en contacto con el limitador de compresión. A partir de ese momento, el limitador de compresión y el plástico se comprimirán a la misma velocidad. El limitador de compresión absorberá las cargas de apriete adicionales sin añadir una compresión significativa ni un aumento de tensión en el material plástico.

Una unión atornillada diseñada correctamente debe cumplir con los siguientes criterios:

• Tras la aplicación del par de apriete, la cabeza del tornillo (o de la arandela, si se utiliza) debe apoyarse siempre en el limitador de compresión. De esta manera se evitará el deterioro de la unión atornillada provocado por la fluencia del plástico que se daría si no se cumple esta condición.

• La carga de prueba del limitador de compresión debe ser igual o superior a la carga de prueba del tornillo para garantizar que el limitador de compresión no cederá antes que el tornillo en caso de apriete excesivo.

• El componente de acople contra el que el limitador de compresión se asentará debe ser suficientemente resistente para resistir las tensiones de compresión localizadas que se generarán durante el apriete de tornillos.

• El espacio entre el diámetro máximo del tornillo y el diámetro interior del limitador de compresión una vez instalado en el plástico debe ser suficiente como para compensar los problemas habituales de desalineación.

Los LIMITADORES DE COMPRESION estándar SPIROL cumplen con estos criterios. El espacio entre el tornillo y el diámetro interior de los limitadores de compresión instalados es el adecuado para desalineaciones normales. Tanto la longitud como la tolerancia de longitud dependen de la aplicación. La tolerancia estándar es suficiente para cumplir la mayoría de las necesidades, aunque se recomienda su verificación. El grupo de ingeniería de SPIROL le proporcionará soporte técnico en este proceso. Si se determina que es necesario un limitador de compresión especial, se proporcionará una recomendación formal por escrito.

El rango de limitadores de compresión de SPIROL incluye los sobremoldeados, los elásticos ranurados y los de pared sólida con moleteado. Los sobremoldeados se fabrican en acero bajo carbono y están provistos de ranuras circunferenciales para proporcionar la máxima retención. Los elásticos ranurados se fabrican en acero bajo carbono y alto carbono. Los de pared sólida con moleteado se fabrican en latón y aluminio. Dado que estos limitadores de compresión están diseñados para cumplir las cargas de prueba concretas, las especificaciones dimensionales de cada serie son distintas. El limitador elástico ranurado presenta un chaflán que facilita la inserción. El diseño de pared sólida incorpora una guía piloto que le permite permanecer sin soporte en el orificio antes de la instalación completa.

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CONSIDERACIONES DE DISEÑO

Apriete recomendadoLa integridad de una unión atornillada requiere que todos los componentes sometidos a la compresión sean capaces de resistir indefinidamente el apriete aplicado inicialmente, y esto bajo todas las condiciones de entorno. Para ello, todos los componentes deben estar diseñados para una compresión específica, y el tornillo que se use debe ser sometido al apriete apropiado de manera que no se exceda el límite elástico de ninguno de los componentes. La razón por la que se precisan limitadores de compresión metálicos es que el plástico cederá para liberar tensiones incluso bajo cargas mínimas. Cuando se diseña una unión roscada, se deberían evaluar los siguientes puntos:

• ¿Qué t ipo de apriete se precisa realmente? Por ejemplo, una brida de plástico, ¿necesita realmente un tornillo Clase 12.9 para mantenerla en su sitio?

• ¿Cuáles son las resistencias de los componentes de la unión?• ¿Contra qué asienta el limitador de compresión? Si es

aluminio o plástico, entonces esta podría ser la pieza limitante.• ¿Se rosca el tornillo en un inserto? En este caso, ¿es la rosca

suficientemente resistente y hay suficiente área de contacto con el inserto para que se apoye el limitador correctamente?

• ¿A qué par de apriete debería apretarse el tornillo? SPIROL recomienda que la carga del tornillo sea entre el 25% y el 75% de la carga de prueba. Con menos de un 25% se corre el riesgo de no generar suficiente fuerza de fricción entre los filetes de rosca. Con más de un 75% es posible sobrepasar la carga de prueba debido a variaciones durante el ensamble.

• ¿Qué relación tiene el par de apriete con la carga de compresión del tornillo? El par y la carga real de compresión dependen mucho de los materiales y condiciones. La fórmula teórica proporcionada en la página 9 es solamente de referencia. El par aplicado realmente debe ser determinado por el usuario final y depende de varios factores como los materiales y acabados de los componentes en la unión así como el método para aplicar dicho apriete.

Par de apriete recomendadoLa integridad de una unión atornillada precisa que ninguno de los componentes, incluido el tornillo, trabajen por encima del límite elástico. SPIROL recomienda una carga de compresión de un 75% de la carga de prueba del tornillo. Los pares de apriete recomendados para producir esta carga se proporcionan en las páginas 8 y 9.

Determinación de la longitud del limitador de compresiónLas especificaciones adecuadas de longitud tanto para el limitador de compresión como para el componente de plástico son cruciales para el adecuado rendimiento de la unión atornillada. La longitud máxima recomendada del limitador de compresión es el espesor mínimo del componente plástico. Esto asegura que cuando se aplica la carga adecuada al tornillo se aseguran dos condiciones críticas:

• El tornillo estará en contacto con el limitador de compresión, eliminando la posibilidad de fluencia.

• El plástico siempre estará sometido a una cierta compresión.

La cantidad de compresión en el plástico será como mucho la combinación de las tolerancias del grosor y longitud de ambos componentes más la compresión del limitador de compresión. En realidad, con un buen control de los procesos de producción y buenos valores SPC, la compresión real será mucho menor.

Compresión aceptable por el componente plásticoPara la mayoría de plásticos inyectados que se utilizan en la industria, es difícil determinar un valor máximo específico que sean capaces de comprimirse en un periodo de tiempo corto. Entran en juego demasiadas variables como para realizar un cálculo concreto. Características como la composición del plástico, el tipo y porcentaje de fibras, el diseño del molde, el grosor de pared y la concentración de tensiones, afectarán al comportamiento y la durabilidad del plástico. Como valor indicativo, se puede considerar razonable una compresión entre 2 y 3% en materiales termoplásticos. Después de un corto periodo de tiempo el plástico normalmente se relaja, aliviando así la carga de compresión en el plástico y permitiendo al limitador de compresión mantener la integridad de la unión. La compresión del componente plástico se calcula según la Formula (1) a continuación:

(1) DP = Tmax - Lmin + DC

Donde, DP debe ser típicamente menor que un 3% de Tmax Donde: DP = Compresión requerida del componente plástico, en unidades de longitud.Tmax = Grosor máximo de plástico, en unidades de longitud.Lmin = Longitud mínima del limitador de compresión, en unidades de longitud.DC = Compresión del limitador de compresión bajo carga, en unidades de longitud.

La compresión del limitador de compresión bajo la carga del tornillo puede calcularse usando Formula (2) debajo:

(2) DC =

Donde: DC = Compresión del limitador de compresión bajo carga, en unidades de longitud.FB = Fuerza a compresión generada por el tornillo, en unidades de longitud.LC = Longitud nominal del limitador de compresión, en unidades de longitud. AC = Área de sección del limitador de compresión, en unidades de área.EC = Módulo elástico (Módulo de Young) del material del limitador de compresión, en unidades de fuerza por área. Ver Tabla 1.

FB x LC

AC x EC

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Los valores del factor de compresión C listados en la Tabla 2 se usan para estimar de forma rápida la máxima compresión del limitador de compresión cuando el tornillo se atornilla a la carga de prueba. La Formula (3) usa C y la longitud nominal del limitador de compresión para calcular la compresión.

(3) DC = C x LC

Para compresiones bajo cargas diferentes a la carga de prueba, los valores siguen una relación proporcional a la carga.

Fuerza para asentar el tornillo contra el limitador de compresiónEs importante garantizar que el tornillo (o arandela, si se utiliza) entre en contacto con el limitador de compresión. Si bien el plástico es proporcionalmente mucho más compresible que el limitador de compresión, en el estado inicial del ensamble el plástico será nominalmente más grueso que la longitud del limitador de compresión. Al utilizarse tornillos con cabeza grande o tornillos con arandelas, se puede estar repartiendo la fuerza axial sobre una muy significativa superficie del plástico que será capaz de resistir cargas elevadas. Por lo tanto, es necesario verificar la capacidad del tornillo de comprimir el plástico y llegar a asentarse contra el limitador de compresión, en las condiciones de tolerancias más contrarias. La Formula (4) muestra como calcular la fuerza requerida para asentar el tornillo.

(4) FB =

Donde AP =

Donde: FB = Fuerza a compresión generada por el tornillo, en unidades de fuerza.Tmax = Grosor máximo del componente plástico, en unidades de longitud.Lmin = Longitud mínima del limitador de compresión, en unidades de longitud.EP = Módulo elástico (Módulo de Young) del componente plástico, en unidades de fuerza por área.AP = Área del componente plástico bajo compresión del tornillo, en unidades de área.D1 = Diámetro de agujero mínimo del componente de plástico, en unidades de longitud.D2 = Diámetro máximo de la porción del tornillo o arandela que estará en contacto con el plástico, en unidades de longitud.

La FB resultante debería estar entre el 50% o ligeramente inferior de la carga de prueba del tornillo seleccionado, asegurando así que se aplicará suficiente compresión al limitador de compresión después de que la tensión en el plástico se haya relajado.

π x ( D22 - D1

2 )4

( Tmax - Lmin ) x EP x AP

Tmax

Material del componente de acopleLa carga de apriete del tornillo se transfiere al componente de acople a través del limitador de compresión. Por tanto, debe evaluarse si el material del componente de acople es suficientemente resistente como para soportar la fuerza de compresión. La tensión producida sobre el componente de acople se puede calcular dividiendo la carga axial generada durante el apriete por el área de contacto con el limitador de compresión. Si esta tensión es superior al límite elástico del material del componente de acople se generarían deformaciones permanentes localizadas, y en consecuencia la pérdida de apriete.

Psi30,000,00028,000,00029,000,00015,000,00010,000,000

MaterialAcero alto carbonoAcero Inoxidable (Austenitico)Acero Inoxidable (Martensitico)LatónAluminio

N/mm² (MPa) 206,000 193,000 200,000 103,000 69,000

Tabla 1 - Módulos de Elasticidad para materiales comunes

Limitadores de compresión con cabezaAdemás de ofrecer una mayor superficie de contacto, los limitadores de compresión con cabeza eliminan la necesidad de arandelas. La longitud y la tolerancia de longitud bajo la cabeza deberán determinarse siguiendo las mismas directrices de diseño indicadas anteriormente para evitar superar el límite de elasticidad del componente plástico. Los limitadores de compresión con cabeza sólo están disponibles como componentes sólidos debido a las tolerancias requeridas para el funcionamiento correcto.

Diseño del orificioAunque los limitadores de compresión elásticos ranurados tienen las aristas rematadas, el remate es mínimo, con el fin de mantener la máxima superficie de apoyo. En consecuencia, es aconsejable moldear un radio de entrada al orificio en el componente plástico, con el fin de facilitar la inserción. Este radio no es necesario para limitadores de compresión sólidos, ya que la guía piloto es más pequeña que el orificio. Si se necesita un ángulo de desmoldeo, el orificio debe ajustarse al tamaño de orificio recomendado en toda la longitud de contacto con el limitador de compresión.

Tabla 2 – Factor de compresión C a carga de prueba

Inoxidable (Austenitico)

Acero alto carbono

Inoxidable (Martensitico)

Clase / Grado Tornillo

Serie de Limitador de compresión

Latón Aluminio

0.001700.002450.00135

0.001600.002300.00125

0.001650.002350.00130

Clase 8.8Clase 10.9

Clase 5.8 / Grado 2

CL300 / CL500CL350

CL101 / CL111

0.003200.004550.00255

0.004750.006850.00380

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Las secciones más débiles de la mayoría de los ensambles de plástico son las uniones y puntos de montaje. Durante el ensamble de los componentes, el tornillo tiene que apretarse a un par suficiente para producir la carga axial de tensión recomendada entre los fi letes de rosca del alojamiento roscado y el tornillo, con el fin de impedir que se afloje la unión. Un problema habitual de las uniones atornilladas es que los plásticos son susceptibles a la fluencia o relajación de la tensión como se muestra en el dibujo de la derecha. Incluso bajo cargas muy por debajo de su límite elástico, los plásticos pierden su capacidad para mantener la tensión. Cuando esto ocurre, la unión roscada se afloja.

E n a p l i c a c i o n e s d o n d e e l componente de acople es también de plást ico, pueden usarse insertos roscados en combinación con limitadores de compresión para permitir los pares de apriete necesarios que destrozarían los hilos de rosca del plástico.

Los insertos roscados metálicos mejoran notablemente la resistencia de la unión y no son susceptibles al

fenómeno de fluencia. El cuerpo de mayor diámetro y el diseño del cuerpo del inserto permiten aplicar el par de apriete apropiado durante la instalación del tornillo. Estas uniones no se aflojan a lo largo del tiempo, ya que el latón proporciona resistencia constante a fluencia en toda la longitud de rosca. Además, los insertos permiten el montaje/desmontaje sin dañar la integridad de las roscas.

Es imprescindible que el limitador de compresión esté en contacto con el inserto. Es el inserto – y no el plástico – el que debe aguantar la carga. En caso contrario, el inserto tiende a querer salirse del plástico cuando el tornillo se aprieta. Esta condición se denomina jack-out (o efecto sacacorchos) y no es aceptable bajo ninguna circunstancia.

COMBINAR LIMITADORES DE COMPRESION E INSERTOS ROSCADOS

En aplicaciones donde se usan múltiples insertos y hay que prever y compensar desalineamientos, la solución habitual es aumentar la holgura entre el diámetro interior del limitador de compresión y los tornillos del ensamble. Esto obviamente puede degenerar en una condición donde el limitador de compresión y el inserto roscado no puedan alinearse correctamente. En estos casos siempre se recomiendan insertos con cabeza. También se puede considerar aumentar el grosor de pared del limitador de compresión. Si el diámetro reducido de entrada del inserto que se usa es demasiado pequeño para el diámetro interior del limitador de compresión, entonces se resuelve con un limitador de compresión especial con menor holgura con el tornillo. Esto, naturalmente, reduce la desalineamiento permitido.

Si la superficie del área del inserto es inapropiada para un contacto adecuado con el limitador de compresión, entonces la única solución es usar un plástico que tenga buenas propiedades anti-fluencia y usar un limitador de compresión con el máximo grosor de pared posible para una mejor distribución de la carga. En estos casos el efecto “jack-out” será un problema que deberá atajarse limitando el par de apriete del tornillo.

SPIROL® Series 16, 20, 25, 28, 30 y 51 insertos con cabezapara ensambles en plástico

SPIROL® Series 14, 19, 24, 41 y 45 insertospara ensambles en plástico

Configuración apropiada

Fluenciadel plástico

Jack-out(efecto sacacorchos)

La superficie del área de los insertos SPIROL series 14, 19, 24, 41 y 45 es más que adecuada para la mayoría de las aplicaciones.

Para aumentar la superficie de contacto entre el inserto y el limitador de compresión, los ingenieros de diseño pueden utilizar una de las series con cabeza. Series 16, 20, 25, 28, 30 ó 51.

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ESPECIFICACIONES DE LOS LIMITADORES DE COMPRESION

SERIE CL500

MATERIAL ACABADOF Acero bajo carbono T Zincado trivalente

* Limitadores con longitudes intermedias, más largas, y tolerancias reducidas disponibles bajo petición y tras revisión técnica.

• Tamaños en pulgadas disponibles bajo petición especial.• Dimensionados para uso con tornillos ISO Clase 8.8.

DIMENSIONES

DI min.Tornillo

9.912.9

6.88.8

M6M8

T L*Sistema métrico (mm)

DE1.52.0

4 6 8 10 12 15 20 30 40 50

T NOM

øDEreferenciasolamente

øDI Mín.FILOS REMATADOS (0.25) TYP

L +0-0.2

Pedidos: CMPL, Tamaño nominal de tornillo x longitud, material, acabado, SeriesEjemplo: CMPL 6 X 20 FT CL500

SOBREMOLDEADOS

Plástico cortado para mostrar el limitador

de compresión.

Características y beneficios:

• El canal vertical exterior proporciona la característica anti-rotacional.

• El chaflán en el diámetro interior permite un ritmo de posicionamiento y alimentación más rápido así como mayor eficiencia en aplicaciones automatizadas de selección y posicionamiento.

• Diseñados entorno a las holguras estándares para tornillos M6 y M8 aceptadas en la industria.

SPIROL® Limitadores de compresión sobremoldeados estándar permiten la utilización de machos de moldeo estándares.

Los limitadores de menos de 20 mm de longitud presentan una única ranura circunferencial.

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L +0 -Ltol

T

ØDE

SPIROL®

Limitadores de compresión con ranura abierta se instalan simplemente a presión.

Pedidos: CMPL, Tamaño nominal de tornillo x longitud, material, acabado, SeriesEjemplo: CMPL 6 X 50 BK CL350

ESTANDAR DE RANURA ABIERTA

DIMENSIONES

SERIE CL350Acero alto carbono

SERIE CL300Acero bajo carbono

* Longitudes mayores y menores bajo petición.• CL300 diseñado para tornillos ISO Clase 10.9.• CL350 diseñado para tornillos ISO Clase 12.9.



• El diámetro flexible se adapta a agujeros con amplias tolerancias.

• El chaflán facilita su inserción.

• Disponible en aceros bajo y alto carbono para varias calidades de tornillos.

• Diseñados para evitar daños y marcas en materiales blandos.

MATERIAL ACABADOF Acero alto carbono K LisoB Acero bajo carbono T Zincado con cromado trivalente claro

Tornillo

Ø7.08/7.22Ø8.28/8.45

Ø10.08/10.28Ø13.25/13.52Ø16.25/16.58Ø19.30/19.69

1.01.11.52.02.53.0

Tamaño deorificio

recomendadoØ6.95/7.05Ø8.15/8.25Ø9.95/10.05Ø13.05/13.20Ø16.05/16.20Ø19.10/19.25

Ø4.8Ø5.8Ø6.8Ø8.8Ø10.8Ø12.8

M4M5M6M8M10M12

5 a 258 a 258 a 5010 a 5012 a 5012 a 50

L*DEDI min.

Sistema métrico (mm)

T0.150.150.150.150.250.25

LTol

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SPIROL® Limitadores de compresión sólidos moleteados estándar pueden sobremoldearse o simplemente instalarse a presión.


• Extremos perpendiculares – para asegurar el 100% del contacto con la superficie de acople.

• Series CL111 (con cabeza) – elimina la necesidad de arandelas.

• Moleteado – proporciona una excelente retención.

• El aluminio es ligero y no contiene plomo.

SOLIDOS MOLETEADOS ESTANDARSERIE CL101 SERIE CL111

Con cabeza

Los limitadores con longitud inferior a 10 mm (.375”) presentarán una única banda de moleteado.

L

T

C ref.øH øB øAøA

L

øB C ref.

MATERIAL ACABADOA Aluminio K LisoE Latón

DIMENSIONES

* Longitudes mayores y menores bajo petición.• Diseñados para usar con tornillos ISO Clase 5.8 y SAE Grado 2.

Sistema imperial (pulgadas)

Ø.238Ø.269Ø.300Ø.342Ø.435Ø.529

Ø.188Ø.219Ø.250Ø.292Ø.385Ø.479

.050

.050

.050

.050

.050

.050

Ø.145Ø.168Ø.196Ø.223Ø.282Ø.345

#4#6#8#10.250.312

.118-.394

.187-.500

.187-.562

.236-.687

.236-.812

.236-.812

Ø.195Ø.226Ø.257Ø.299Ø.392Ø.486

A HTornillo TB L*+0/-.006

Agujero±.002

Ø.200Ø.231Ø.262Ø.304Ø.397Ø.491

C

ATornillo

Ø4.80Ø5.55Ø6.35Ø7.65Ø9.00Ø12.15

Ø3.70Ø4.25Ø5.00Ø5.75Ø6.75Ø8.75

M3M3.5M4M5M6M8

B H TØ6.05Ø6.85Ø7.60Ø8.95Ø10.25Ø13.45

1.301.301.301.301.301.30

3.0-10.04.0-12.05.0-14.06.0-16.06.0-20.06.0-20.0

Ø4.90Ø5.70Ø6.50Ø7.80Ø9.10Ø12.30

L*+0/-0.15

Agujero+0.10/-0.00

Sistema métrico (mm)

Ø5.10Ø5.85Ø6.65Ø8.00Ø9.30Ø12.45

C


Plástico cortado para mostrar el limitador

de compresión.

Pedidos: CMPL, Tamaño nominal de tornillo x longitud, material, acabado, SeriesEjemplo: CMPL 6 X 14 EK CL101

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ESPECIFICACIONES DE TORNILLOS

Notas:• Las cargas de prueba (máximas) son según SAE J429 y ISO 898 respectivamente.• Los tamaños en pulgadas sombreados no están cubiertos por SAE J429, pero se han

calculado de la misma manera. • La carga de apriete recomendada es aproximadamente un 75% de la carga de prueba.

Tornillos pulgadas más comunes según SAE J429

Prueba

Roscas

510770

1,1901,4802,7004,4506,600

250375575720

1,3102,2003,200

380580895

1,1102,0253,3404,950

540820

1,2601,5752,8504,7257,000

330500770960

1,7502,9004,250

#4-40#6-32#8-32#10-241/4-205/16-183/8-16

Apriete720

1,0901,6802,1003,8006,3009,300

Grado 2 Cargas (Lbs) Grado 5 Cargas (Lbs) Grado 8 Cargas (Lbs)

Paso grueso Prueba Apriete Prueba Apriete


Prueba

Roscas

560860

1,2501,7003,1004,9007,450

270410600825

1,5002,4003,600

420645940

1,2752,3253,6755,600

600910

1,3201,8003,2605,2107,900

360550800

1,1002,0003,2004,800

#4-48#6-40#8-36#10-321/4-285/16-243/8-24

Apriete790

1,2101,7602,4004,3506,950

10,500

Grado 2 Cargas (Lbs) Grado 5 Cargas (Lbs) Grado 8 Cargas (Lbs)

Paso fino Prueba Apriete Prueba Apriete

85,000 psi120,000 psi380 N/mm²580 N/mm²830 N/mm²970 N/mm²

Límites de pruebade tornillos estándares.

SAE Grado 5SAE Grado 8ISO Clase 5.8ISO Clase 8.8ISO Clase 10.9ISO Clase 12.9

Tornillos métricos más comunes según ISO 898

PruebaRoscas

2,9203,9405,1008,230

11,60022,70021,20037,40035,50033,70053,40051,10048,900

1,4301,9402,5004,0505,750

11,20010,40018,40017,50016,50026,30025,10024,000

2,1902,9603,8506,1508,700

17,00015,90028,10026,60025,30040,10038,30036,700

3,1404,2205,4508,850

12,55024,40022,80040,10038,10036,10057,30054,80052,500

1,9102,5803,3405,4007,640

14,90013,90024,50023,30022,00035,00033,50032,000

M3M3.5M4M5M6M8 X 1M8 X 1.25M10 X 1M10 X 1.25M10 X 1.5M12 X 1.25M12 X 1.5M12 X 1.75

Apriete4,1805,6307,290

11,80016,70032,50030,40053,50050,80048,10076,40073,10070,000

Clase 5.8 Cargas (N) Clase 8.8 Cargas (N) Clase 10.9 Cargas (N)

Prueba Apriete Prueba Apriete Prueba Apriete

Clase 12.9 Cargas (N)

3,6604,9406,400

10,35014,65028,50026,60047,00044,60042,20067,00064,10061,400

4,8806,5808,520

13,80019,50038,00035,50062,70059,40056,30089,30085,50081,800

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ESPECIFICACIONES DE PAR

Notas:• Los tamaños en pulgadas sombreados no están cubiertos por SAE J429, pero se han calculado de la misma manera. • Los pares para roscas en pulgadas son en in•lbs.• Los pares para roscas métricas son en N•m.• Los valores de par mostrados son para cargas de apriete. • Las cargas desarrolladas realmente por un par determinado pueden variar ±25%.


Seco

Roscas

8.516.029.442.2

101.0209.0371.0

4.27.8

14.120.549.0

103.0180.0

6.412.022.031.676.0

157.0278.0

9.117.031.045.0

107.0221.0394.0

5.610.418.927.465.5

138.0240.0

#4-40#6-32#8-32#10-241/4-205/16-183/8-16

Lubricado12.122.641.360.0

143.0295.0525.0

Grado 2 Par Grado 5 Par Grado 8 ParPaso

grueso Seco Lubricado Seco Lubricado


Seco

Roscas

9.417.830.848.5

116.0230.0420.0

4.58.5

14.823.556.5

113.0202.0

7.113.423.136.387.0

172.0315.0

10.118.832.551.5

122.0244.0444.0

6.011.319.731.475.0

150.0270.0

#4-48#6-40#8-36#10-321/4-285/16-243/8-24

Lubricado13.425.143.368.5

163.0326.0593.0

Grado 2 Par Grado 5 Par Grado 8 Par

Paso fino Seco Lubricado Seco Lubricado

T = K x D x P

Donde:K = Coeficiente par-fricciónD = Diámetro nominal del tornilloP = Carga de apriete del tornilloKSeco = 0.2KLubricado = 0.15

Los valores típicos de pares de apriete para alcanzar las cargas de apriete recomendadas se basan en la siguiente fórmula:

Tornillos métricos más comunes según ISO 898

SecoRoscas

1.32.13.16.2

10.427.225.456.253.250.696.291.988.1

0.61.01.53.05.2

13.412.527.626.324.847.345.243.2

1.01.62.34.67.8

20.419.142.139.938.072.268.966.1

1.42.23.36.6

11.329.327.460.257.254.2

103.198.694.5

0.91.42.04.06.9

17.916.636.835.033.063.160.257.6

M3M3.5M4M5M6M8 X 1M8 X 1.25M10 X 1M10 X 1.25M10 X 1.5M12 X 1.25M12 X 1.5M12 X 1.75

Lubricado1.93.04.48.8

15.139.036.580.276.272.2

137.5131.5126.0

Clase 5.8 Par (N•m) Clase 8.8 Par (N•m) Clase 10.9 Par (N•m)

Seco Lubricado Seco Lubricado Seco Lubricado

Clase 12.9 Par (N•m)

1.62.63.87.8

13.234.231.970.566.963.3

120.6115.4110.5

2.23.55.1

10.317.645.642.694.089.284.4

160.8153.8147.4

4© 2012 Spirol International Corporation 2M 03/12

Un fabricante de bobinas de ignicion del sector automotriz contactó con SPIROL para encontrar una alternativa eficiente a limitadores de compresión fabricados por decoletaje de latón. El método de instalación preferido era por sobremoldeo. La función de los limitadores de compresión era la de proteger la integridad de la carcasa de plástico durante el apriete de los tornillos. Utilizaban tres limitadores por bobina, uno de los cuales debía sobresalir de la carcasa para realizar una segunda función como elemento de alineación. Por esta razón, el cliente final requería unos valores de retención considerablemente altos que evitaran el desplazamiento del limitador de alineación.

El mayor potencial de ahorro se obtenía con la eliminación de la utilización de latón. El acero ofrecía la resistencia necesaria a mucho menor coste. Los limitadores de compresión se pueden fabricar a partir de acero bajo o alto carbono y ser tratados térmicamente o suministrados sin tratamiento adicional, en función de la clase de tornillo a utilizar. El método de fabricación ofrecía el segundo potencial de ahorro. Las operaciones de mecanizado, corte y decoletaje son substancialmente más caras que el conformado en frío. La mejor manera de reducir el coste del cliente era pasar de un componente de latón mecanizado a un limitador de compresión fabricado por rolado de acero.

El departamento de ingeniería de SPIROL diseñó un limitador de compresión de acero fabricado a partir de fleje rolado entorno a los requisitos de la aplicación. El limitador fue diseñado con una ranura embutida de manera que se garantizara que el plástico no pudiera penetrar en el diámetro interior, interfiriendo con el tornillo. El espesor de pared se seleccionó para proporcionar una resistencia columnar suficiente para absorber las cargas compresivas generadas durante el apriete de un tornillo de clase 9.8. Se añadieron ranuras circunferenciales que se rellenarían de plástico durante la inyección confiriendo una excelente retención y resistencia a movimientos en dirección axial.

Los limitadores de compresión de acero rolado facilitaron un substancial ahorro de costes cumpliendo al mismo tiempo con todos los requisitos de rendimiento. Los limitadores de compresión rolados están concebidos para trabajar con tornillos de clase 9.8. Se ofrecen varios acabados superficiales para satisfacer los requisitos particulares. Las ranuras o canales de retención les dotan de una excelente resistencia a rotación y a movimiento axial y su coste es significativamente menor que piezas decoletadas de características similares. El acero también presenta la ventaja de no contener plomo, lo que cumple con las restricciones medioambientales en vigor. Además el acero reduce el efecto de corrosión galvánica inducida por el magnesio. La corrosión galvánica es habitual en los ensambles con contacto directo entre latón y magnesio ya que el campo eléctrico generado por las bobinas favorece este indeseado efecto.

Aplicación:Bobina de Ignicion Automotriz

SOLUCIONESDE INGENIERÍA

Los ingenieros de aplicaciones SPIROL revisarán las necesidades de su aplicación y trabajarán con su equipo de diseño para recomendar la mejor solución. Una manera de empezar este proceso es seleccionar Limitadores de compresión en nuestro portal de Ingeniería de optimización de aplicaciones en nuestro portal www.SPIROL.com.

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