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• Miguel Angel Pedemonte Grau

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I. INTRODUCCIÓN La mayoría de piezas que pueden ser mantenidas directamente unidas por medio de pernos, también pueden serlo por medio de remaches, pero naturalmente estos no se utilizan a no ser que se prevea que las piezas no han de ser desunidas o únicamente en muy raras ocasiones. Los remaches son fijaciones especializadas que a diferencia de los tornillos, hacen uniones fijas. Cuando unimos dos piezas con un remache, este quedará fijo y solo se podrá retirar “rompiendo” la unión. Se llevan usando cientos de años, el ejemplo más mediático es el Titanic. Todas las piezas del casco estaban remachadas, pero si nos remontamos podemos encontrar vestigios medievales o incluso prehistóricos. ¿Qué ventaja tiene frente a otros sistemas de fijación? Pues sobre todo la economía y rapidez de trabajo. A la hora de poner remaches solo se precisa un agujero en las piezas de unión y una herramienta específica para la colocación de los remaches, la remachadora. Ésta es una herramienta de uso habitual en talleres, carpinterías de aluminio, chapistas, etc. Pero poco a poco va adquiriendo importancia en el sector de bricolaje y del aficionado por su facilidad de uso y posibilidades de unión. Alguno pensará que no tiene ninguna ventaja, pero imagina que una de las caras de las piezas de unión no es accesible. En este caso el uso de remaches se convierte en imprescindible pues no es necesario más que la cara de entrada en las piezas para poder remacharlas. Por norma general las partes de un remache son vástago, cuerpo de remache y cabeza de vástago. Los más habituales son los remaches ciegos de rotura de vástago. Su funcionamiento es sencillo, el vástago en su extremo tiene una cabeza de mayor diámetro que el mismo. Cuando introducimos el vástago en la remachadora, unas mordazas comienzan a tirar del vástago y la cabeza de éste deforma el cuerpo del remache y seguirá así hasta que las piezas a unir queden fijas. En ese momento el vástago rompe y se separa del remache. Unión realizada.

II. MARCO TEÓRICO Un roblón o remache es un elemento de fijación que se emplea para unir de forma permanente dos o más piezas. Consiste en un tubo cilíndrico (el vástago) que en su fin dispone de una cabeza. Las cabezas tienen un diámetro mayor que el resto del remache, para que así al introducir éste en un agujero pueda ser encajado. El uso que se le da es para unir dos piezas distintas, sean o no del mismo material. Un remache tiene la facultad de unir dos (o más) piezas al pasar el pasador a través de orificios en las piezas y después formar (recalcar) una segunda cabeza en la punta del lado opuesto. La operación de deformación se ejecuta en caliente o en frío (trabajo en caliente o trabajo en frío), y utiliza el martilleo o presión estable. Una vez deformado, el remache no puede removerse, a menos que una de las cabezas se rompa. Los remaches se especifican por su longitud, diámetro, cabeza y tipo. El tipo de remache se refiere a las cinco configuraciones geométricas básicas que afectan la manera en que éste se recalcará para formar la segunda cabeza. Partes de un remache o roblón  

Cuerpo de forma cilíndrica llamado caña, vástago o espiga. Cabeza en forma de casquete esférico y cuyo diámetro es mayor al cuerpo del remache.

Tipos de remaches o roblón   

Remaches de compresión. Remaches ciegos que pueden ser: con mandril de estiramiento, con pasador guiado, roscados y los que son expandidos químicamente. Remaches de golpe, los cuales se emplea un martillo para su instalación.

El remache o roblón es utilizado para unir dos o más piezas de forma fija y permanente, inclusive de materiales diferentes. Los campos en los que más se usa el remachado como método de fijación son: automotriz, electrodomésticos, muebles, hardware, industria militar, metales laminados, etc.

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¿Cómo se usa un remache o roblón? Para la colocación de los remaches primero se utiliza un barreno o bien un perforador o también conocido como taladro, que es un dispositivo que se usa para hacer un hueco y luego se debe introducir el cuerpo cilíndrico en el agujero. Éste debe tener las dimensiones adecuadas de manera que sobresalga, deformando a continuación la parte saliente hasta formar una nueva cabeza. En ocasiones, la colocación de los remaches se efectúa en frío para diámetros de ocho milímetros; y en caliente para diámetros mayores de diez milímetros.

La herramienta adecuada para la colocación de remaches es la remachadora.

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Recomendaciones al momento de usar un remache  

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La resistencia alcanzable con un remache es inferior a la que se puede conseguir con un tornillo. La unión no es desmontable, lo que dificulta el mantenimiento. Más allá de esto, retirarlo es sencillo (se debe utilizar un perforador o taladro con mecha o broca de acero rápido, cuyo diámetro exterior debe ser igual al del remache), aunque una vez que lo retiramos, debemos utilizar un remache nuevo. No es adecuado para piezas de gran espesor. Este accesorio no es reusable como el tornillo. Sólo se usa una vez.

Debemos tener en cuenta, que al momento de desear unir dos superficies y vamos a adquirir los remaches necesarios, se debe tener en cuenta el espesor de ambas superficies (ya que dependiendo el espesor, la cabeza del remache debe ser más larga), el diámetro del agujero, y los materiales a unir, ya que dependiendo del tipo de material, se deben utilizar remaches más blandos o no. Las cabezas representadas en las figuras (a) – (d) son de estilos “regulares”; estos remaches se insertan en los agujeros y luego se forma la cabeza a máquina en los extremos opuestos (martillo remachador o alta presión). El agrandamiento de una parte del agujero para la cabeza avellanada puede debilitar excesivamente la pieza unida; por ello este tipo de cabeza solo se usa cuando se desea enrasar una superficie, o ponerla casi al ras. El remache semitubular de la figura (e), dibujado aumentado, es un ejemplo de tamaños pequeños utilizados para material delgado, como chapa de aluminio. Hay numerosos estilos patentados que pueden ser aplicados y que únicamente se les debe formar cabeza en un lado de la unión.

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II.1 - MATERIALES El material de los remaches para construcción ordinaria de acero debe ser típicamente un acero suave o blando, como el 1010, pero también pueden emplearse cobre, latón, aluminio, titanio y otros materiales por alguna razón determinada. II.2 - TIPOS DE REMACHE En el pasado hubo muchos tipos diferentes de remaches empleados en la construcción de aviones, pero a consecuencia de la normalización en la industria quedaron reducidas a dos, que son: el de cabeza universal (AN 470) Y el de cabeza embutida o perdida (AN 426). Otros tipos en uso son descritos brevemente. Además de los corrientes, existen tipos especiales empleados en aquellos puntos donde no pueden adaptarse los normalizados por causa de su diseño o porque deben poseer características especiales de resistencia. Los cinco tipos básicos son: a) sólido, b) tubular c) semitubular d) bifurcado e) de compresión,

Un estudio detenido de la figura 1 hace posible identificar los diversos tipos empleados en aviación.

figura 1

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Los remaches se usan primordialmente para uniones superpuestas. El orificio de separación donde se inserta el remache debe tener un diámetro cercano al del remache. Si el orificio es demasiado pequeño, será difícil insertar el remache, lo que reducirá la velocidad de producción. Si el orificio es muy grande, el remache no llenará el orificio y puede doblarse durante la formación de la cabeza en el lado contrario. Existen tablas de diseño para remaches en las que se especifican los tamaños de orificio óptimos.

II.3 - SIMBOLIZACIÓN DE LOS REMACHES. Para identificar los remaches correctamente, así como el material de que están fabricados, se han desarrollado algunos sistemas de simbolización. En la industria aeronáutica se emplean los métodos numérico y simbólico. Las letras y números que identifican un remache indican el tipo, material y dimensiones. Por ejemplo, AN-470 AD-3-4, se interpreta como sigue:     

AN indica que el remache cumple las especificaciones impuestas por los servicios militares. 470, denota cabeza universal. AD, que el material es de aleación de aluminio A-17S-T4. el número 3, el diámetro en treintaidosavos de pulgada. el 4, la longitud de la espiga en dieciseisavos de pulgada.

Otro ejemplo explicado es el siguiente que corresponde al remache AN-426 DD-5-5:     

AN Elemento normalizado correspondiente a especificaciones de la U.S. Navy y U.S. Army 426 Tipo (cabeza perdida en este ejemplo) DD Aleación (24S-T4 en este ejemplo) 5 Diámetro en treintaidosavos de pulgada (1/32") 5 Longitud en dieciseisavos de pulgada (1/16").

En el caso de remaches de cabeza embutida, el largo se da incluyendo la cabeza, porque su parte superior enrasa con la superficie del material al que está adaptado. Los símbolos correspondientes de un remache se indican en la figura 2.

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Figura 2. 7

II.4 - DESIGNACIONES PARA EL TRATAMIENTO DE LOS REMACHES Designaciones para el tratamiento de los remaches. Los remaches de aleación de aluminio pueden estar fabricados de cualquier material de esta clase, pero las condiciones de resistencia de los diversos tipos de uniones remachadas son cubiertas satisfactoriamente con las aleaciones para remaches actualmente empleadas. Estas son, las 2S, AI7S, 17S, 24S, 53S y 61S. Las más utilizadas para las estructuras de aviación son las A17S, 17S y 24S. Los remaches de A17S pueden ser colocados en las estructuras, tal y como se reciben del fabricante. Los de 17S y 24S, son, normalmente, sometidos a tratamiento térmico y colocados inmediatamente, o tratados y almacenados a temperaturas bajo cero para evitar la maduración. Los remaches que deben ser refrigerados para que permanezcan suaves, se llaman remaches congelados o de nevera, y deben ser colocados, como máximo, cinco o diez minutos después de haberlos sacado de la refrigeradora. Los remaches congelados envejecen muy rápidamente a temperaturas ordinarias, pero a 45°C se conservan durante varias semanas lo bastante suaves para poderlos colocar. A O°C se conservan suaves durante 24 horas. La designación completa de aleación y temple de un remache de cualquier aleación de aluminio, comprende el número de la aleación; la letra S cuando el material es forjado y la T seguida de un número para las aleaciones tratadas. Los remaches empleados en aviación son designados por 17S-T4, A17S-T4 y 24S-T4. El T4 que sigue al número de la aleación indica que el remache puede ser únicamente utilizado previo tratamiento térmico. Después de colocado se le califica por T3, que indica que ha sido tratado térmicamente y después trabajado en frío. (El trabajo en frío se lleva a cabo durante el proceso de colocar el remache). II.5 - PRÁCTICA DEL REMACHADO Dimensiones de los remaches. Cuando se sustituyen remaches, deben conservarse las dimensiones originales si con ellas se llenan bien los taladros y los remaches se adaptan correctamente. En caso contrario se taladra de nuevo o se pasa un escariador a la medida correspondiente al remache de tamaño inmediato superior. El diámetro del remache para la unión de planchas metálicas debe ser aproximadamente tres veces el espesor de la plancha más gruesa y algo mayor para las delgadas. Al determinar las dimensiones de los remaches que deben ser utilizados en una reparación de avión, el mecánico debe cumplir las instrucciones dictadas por los organismos pertinentes relativas a reparación, entretenimiento y revisiones totales de adones y motores. En la reparación de aviones militares, igualmente, el mecánico debe

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conocer las normalizaciones existentes publicadas en manuales para uso exclusivo de los talleres militares.

Separación entre remaches. La distancia entre remaches en una sustitución o reparación de planchas metálicas sujetas a esfuerzos, puede ser determinada observando las establecidas en las partes adyacentes del mismo avión. En general la distancia entre remaches es de 3 veces el diámetro de la espiga, y con relación al borde 2 veces el diámetro indicado (véase figura 9). El espacio entre los remaches de una misma fila se llama paso y el que hay entre filas intervalo (fig. 10). Estas distancias se miden de centro a centro de las espigas. Es práctica general limitar el paso máximo a 24 veces el espesor de la plancha. Por ejemplo, si éste es de 2 mm el paso será 24 X 2 = 48 mm. REMACHES NECESARIOS PARA UNA REPARACIÓN. Son determinados por la resistencia necesaria para la junta y está basada sobre dos consideraciones principales. La primera, en la determinación del esfuerzo cortante o cizallamiento que han de sufrir los remaches, o sea en la carga que tiende a cortado en dos partes (fig.11). La segunda, en el esfuerzo de tracción que debe resistir la plancha. Estos dos esfuerzos considerados simultáneamente constituyen la base para determinar el número de remaches necesario para un determinado trabajo.

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El esfuerzo cortante en un remache y el de tracción en el material puede determinarse por medio de tablas. Cuando se conocen estos valores es posible determinar el número de remaches requerido para una reparación, dividiendo por el esfuerzo cortante de un remache, el esfuerzo de tracción a que estará sometida la junta. Por ejemplo, si la carga de cizallamiento de un remache de 3,2 mm de diámetro construído en A17S- T3 es de 156 kg y es necesario soportar un esfuerzo total de tracción de 2 540 kg, el número de remaches requerido será de 2540/156 = 16,3 y para mayor seguridad se emplearán 17. El Civil aeronautics Manual número 18, proporciona tablas que dan el número de remaches requeridos en las reparaciones de juntas al solape de una sola fila; una de estas tablas se reproduce en la ligur 12, cuya utilización hace innecesarios los cálculos.

DIMENSIONES DE LOS REMACHES. Cuando se colocan remaches en una reparación normalizadas, es necesario guardar un mínimo de dimensiones, según se indica en la figura 13 para las cabezas formadas y la longitud del vástago.

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II.6 - VENTAJAS Si desea emplear un método para la unión de una o más piezas, sea o no del mismo material, le presentamos las ventajas que tiene el remache frente a otros elementos de fijación como el tornillo o el clavo. 

Es considerado como un método de unión barato y automatizable.

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Es útil para la unión de materiales diferentes así como para dos o más piezas.

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Existe una gran variedad de modelos y materiales de remaches, lo que permite acabados más estéticos que con las uniones atornilladas.

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Permite las uniones ciegas, es decir, la unión cuando sólo es accesible la cara externa de una de las piezas.

II.7 - INCONVENIENTES 

No es adecuado para piezas de gran espesor.

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La resistencia alcanzable con un remache es inferior a la que se puede conseguir con un tornillo.

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La unión no es desmontable, lo que dificulta el mantenimiento.

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La unión no es estanca.

II.8 - RECOMENDACIONES Cuando los roblones llenan los agujeros y sujetan las piezas tan apretadamente que inducen una gran fuerza de fricción, los remaches que nominalmente trabajan en cizalladura, trabajan en condiciones de fuerte fatiga a causa de que la junta no desliza, condición que muchos proyectistas no tienen debidamente en cuenta. Por otra parte, cuando los elementos de sujeción están sometidos a cizalladura, no hay que desestimar la posibilidad de corrosión y ludimiento. La sujeción apretada (pernos o roblones) somete al metal adyacente al agujero a un esfuerzo de compresión, que tiende a mejorar la resistencia a la fatiga de las piezas unidas sometidas a tracción. La contracción en el sentido de la longitud durante el enfriamiento de un remache con cabeza calentado, induce un esfuerzo de tracción en él que puede aproximarse a la resistencia de fluencia. No obstante, los ensayos con remaches de 19,05 mm ( ¾ pulg) ponen de manifiesto que los roblones introducidos en caliente son ligeramente más fuertes que la varilla original; los roblones con agarres largos no son tan fuertes como los 12

agarres cortos (variados de 50 a 152 mm, o sea de 2 a 6 pulgadas); la aptitud de un remache para resistir una carga externa de tracción no se reduce por la tracción inicial, debido probablemente a la elevada rigidez de la placa o la plancha comparada con la del roblón. Si en una conexión remachada una carga externa repetida tiende a someter al roblón a esfuerzos simultáneos de tracción y cizalladura, las cargas de tracción tienden a disminuir la fuerza de fricción entre las piezas, de modo que el esfuerzo cortante variable puede dar lugar a averías en la junta. Por lo menos, este factor debe ser tenido en cuenta. II.9 - REMACHES ESPECIALES Los remaches normalizados no pueden cubrir todas las exigencias de fabricación y resistencia en la construcción de aviones y, por ello, se impone la necesidad de utilizar una gran variedad de tipos especiales, diseñados para fines específicos. Es tan pronunciada esta necesidad que algunos fabricantes han montado organizaciones dedicadas enteramente al diseño y fabricación de remaches especiales. Entre algunos dedicados a la fabricación de aviones tenemos:      

Remaches ciegos. Remaches Cherry. Remaches explosivos Du Pont. Tuerca remache. Remaches Hi-Shear. Remachado N. A. C. A.

BIBLIOGRAFÍA 

Diseño de Elementos de Máquinas – V. M. Faires

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Diseño de Elementos de Máquinas - Hori

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http://blog.briconatur.com/los-remaches-para-que-sirven-y-como-se-usan/

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http://www.demaquinasyherramientas.com/herramientas-manuales/tipos-y-usosde-remaches

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http://es.wikipedia.org/wiki/Remache

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