Calculadora de Tamaño de Remaches: Encuentre las Dimensiones Perfectas de Remaches

Calculadora del tamaño de remaches

Una calculadora del tamaño de remaches es una herramienta que recomienda el diámetro, la longitud y el tipo de material de un remache a partir del tamaño del orificio, el espesor del material y el rango de apriete de la unión. Un remache es un pasador metálico corto que une dos o más capas de material formando una cabeza en cada extremo: una se fabrica previamente y la otra se forma durante la instalación. Elegir un tamaño incorrecto puede dejar la unión débil o impedir que el remache encaje.

Cómo se calcula el diámetro del remache

El remache debe pasar por el orificio previamente perforado, por lo que su diámetro nunca puede ser mayor que el del orificio. En la práctica, el orificio se perfora con un tamaño aproximadamente 0,1 mm a 0,3 mm mayor que el cuerpo del remache, para que este pueda introducirse con facilidad.

La calculadora trabaja con un conjunto de diámetros métricos estándar de remaches: 2,4, 3,2, 4,0, 4,8 y 6,4 milímetros. Elige el mayor de estos que todavía quepa en el orificio.

Fórmula:

$\text{Diámetro del remache} = \text{mayor tamaño estándar} \leq \text{Diámetro del orificio}$

Por ejemplo, un orificio de 4,2 mm admite un remache de 4,0 mm (el siguiente tamaño, 4,8 mm, es demasiado grande). Un orificio menor de 2,4 mm no puede admitir ningún remache estándar, por lo que la calculadora muestra un error en lugar de hacer una estimación.

Comprobación de la resistencia al cizallamiento

Un remache delgado colocado en un material grueso puede cortarse bajo carga. Como regla general, el diámetro del remache debe ser al menos tres veces el espesor de la capa más gruesa que se une:

$\text{Diámetro mínimo para la resistencia al cizallamiento} = 3 \times \text{Espesor del material}$

Si el orificio es demasiado pequeño para permitir un remache que cumpla esta regla, la calculadora sigue devolviendo el remache más grande que cabe en el orificio, pero añade una advertencia de que la unión puede ser más débil de lo ideal. Para solucionarlo, se debe perforar un orificio más grande y utilizar un remache mayor, o colocar más remaches a lo largo de la unión para repartir la carga.

Cómo se calcula la longitud del remache

La longitud del remache depende del rango de apriete: el espesor total de todas las capas que se unen. El remache también necesita una longitud adicional más allá del rango de apriete para que su extremo pueda formar una cabeza; esta longitud se denomina margen del vástago. Dicho margen equivale a 1.5 veces el diámetro del propio remache.

Fórmula:

$\text{Longitud mínima} = \text{Rango de apriete} + 1.5 \times \text{Diámetro del remache}$

La calculadora redondea esta cifra hacia arriba hasta la siguiente longitud estándar: 6, 8, 10, 12, 16, 20 o 25 milímetros. Si la longitud necesaria supera 25 mm, ningún remache estándar encaja y la calculadora devuelve un error en lugar de hacer una estimación.

Tipo de remache y código del remache

El material recomendado para el remache depende del material que se va a unir: una lámina de aluminio requiere un remache de aluminio, el acero requiere un remache de acero, el acero inoxidable requiere un remache de acero inoxidable, el plástico requiere un remache de plástico y los materiales mixtos requieren un remache multimaterial. Esto evita la corrosión galvánica, que se produce cuando dos metales diferentes entran en contacto en presencia de humedad y el metal menos noble se corroe más rápido.

La calculadora también genera un código corto de remache para pedidos o documentación:

$\text{Código del remache} = \text{Código del material} + \text{Diámetro}\times10 + \text{"-"} + \text{Longitud}$

Los códigos de material son AL (aluminio), ST (acero), SS (acero inoxidable), PL (plástico) y MM (multimaterial). Un remache de acero de 4,0 mm de diámetro y 8 mm de longitud recibe el código ST40-8.

Ejemplo

Considérese una lámina de aluminio de 1,5 mm con un orificio de 3,2 mm y un rango de apriete de 3,0 mm.

1. Diámetro: el mayor tamaño estándar igual o inferior a 3,2 mm es 3,2 mm.
2. Longitud: longitud mínima = 3,0 + 1.5 × 3,2 = 7,8 mm, redondeada hacia arriba hasta la longitud estándar de 8 mm.
3. Comprobación de cizallamiento: la regla general requiere un diámetro de al menos 3 × 1,5 = 4,5 mm, pero solo un remache de 3,2 mm cabe en el orificio, por lo que la calculadora muestra una advertencia sobre la resistencia al cizallamiento.
4. Resultado: un remache de aluminio de 3,2 mm y 8 mm de longitud, con el código AL32-8, junto con una advertencia para considerar un orificio y un remache más grandes.

Un segundo caso no produce la advertencia. Una lámina de acero de 1,0 mm con un orificio de 4,2 mm y un rango de apriete de 2,0 mm da un diámetro de 4,0 mm (el mayor tamaño estándar igual o inferior a 4,2 mm), una longitud de 2,0 + 1.5 × 4,0 = 8,0 mm (que ya es un tamaño estándar) y un diámetro que supera el mínimo de cizallamiento de 3 × 1,0 = 3,0 mm. El resultado es un remache de acero de 4,0 mm y 8 mm de longitud, con el código ST40-8 y sin advertencia.

Remaches ciegos y remaches macizos

Un remache ciego, llamado con frecuencia remache pop, puede instalarse desde un solo lado del material. Tiene un cuerpo tubular y un pasador central, llamado mandril, que se rompe cuando se tira de él y forma una cabeza en el lado opuesto, que el instalador no puede ver. Un remache macizo requiere acceso a ambos lados: uno de sus extremos ya tiene forma de cabeza y el otro se aplasta con un martillo o una prensa durante la instalación. Por lo general, los remaches macizos soportan más carga para un mismo tamaño, pero tardan más en instalarse.

Usos habituales

El remachado une chapas metálicas sin el calor ni las deformaciones que puede causar la soldadura. Las cubiertas y los bastidores estructurales de aeronaves utilizan remaches de forma extensa, ya que resisten bien las vibraciones repetidas. Las carrocerías de automóviles, las cubiertas y revestimientos metálicos, las escaleras y otros trabajos de bricolaje con metal emplean los mismos elementos de fijación a menor escala. Los cascos de embarcaciones y los accesorios de cubierta suelen utilizar remaches de aluminio o de acero inoxidable porque resisten mejor la corrosión en condiciones húmedas que el acero común.

Los pernos, la soldadura, los adhesivos y los tornillos autorroscantes son alternativas habituales. Los pernos permiten desmontar posteriormente la unión; la soldadura crea una unión continua y muy resistente, pero necesita equipos especializados; los adhesivos distribuyen la carga de manera uniforme, aunque pueden debilitarse con el calor; y los tornillos autorroscantes evitan, en algunos materiales, el paso independiente de perforar el orificio.

Preguntas frecuentes

¿Qué significa el código del remache?

Combina el material (AL, ST, SS, PL o MM), el diámetro en décimas de milímetro y la longitud en milímetros. AL32-8 es un remache de aluminio de 3,2 mm de diámetro y 8 mm de longitud.

¿Por qué la calculadora me mostró una advertencia sobre la resistencia al cizallamiento aunque me dio un resultado?

El orificio limitó el remache a un diámetro menor que tres veces el espesor del material. La calculadora sigue devolviendo el remache más grande que cabe en el orificio, ya que es el único que puede introducirse físicamente, pero la advertencia indica que la unión podría no soportar tanta carga como debería.

¿Puedo usar remaches de aluminio en acero o remaches de acero en aluminio?

Mecánicamente es posible, pero los dos metales pueden corroerse en el punto de contacto, sobre todo en exteriores o cerca de agua salada. Los remaches de acero inoxidable son una opción más segura para unir metales distintos.

¿Por qué la calculadora muestra un error en lugar de un tamaño?

Dos situaciones producen un error: un orificio menor de 2,4 mm, ya que ningún remache estándar es tan fino, y un rango de apriete tan grande que el rango más el margen del vástago supera 25 mm, la longitud estándar máxima. Un remache más ancho necesita un margen más largo, por lo que se queda sin longitud disponible antes: un remache de 6,4 mm necesita un margen de 9,6 mm, así que deja de encajar cuando el rango de apriete supera 15,4 mm.

¿Qué es el rango de apriete?

El rango de apriete es el espesor combinado de todas las capas que atraviesa el remache. Determina qué parte de la longitud del remache queda dentro del material antes del margen del vástago necesario para formar la cabeza.

¿Cuánto debe superar un remache al rango de apriete?

Aproximadamente 1.5 veces su propio diámetro, redondeado hacia arriba hasta la longitud estándar más cercana. Un remache de 4,0 mm necesita unos 6 mm de longitud adicional más allá del rango de apriete para formar correctamente su cabeza.

Referencias

1. Higgins, Raymond A. (2001). Materials for Engineers and Technicians. Newnes. ISBN 978-0750652506.
2. Messler, Robert W. (2004). Joining of Materials and Structures: From Pragmatic Process to Enabling Technology. Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0750677578.
3. ASME B18.1.1: Small Solid Rivets. American Society of Mechanical Engineers.
4. ISO 14588: Blind rivets — Terminology and definitions. International Organization for Standardization.