Tipos de remaches: macizos, ciegos y tubulares (explicados)

Comparación de siete tipos de remaches

Los remaches son elementos de fijación mecánica permanentes. Constan de un vástago cilíndrico con una cabeza en un extremo. Al instalarlos, el vástago se deforma, lo que asegura la unión de los materiales y crea una unión fuerte y sin vibraciones. 

Existen muchos tipos de remaches, cada uno con un propósito diferente. Tecnología ProleanNuestro equipo experto en ensamblaje y DFM puede ayudarle a seleccionar el remache adecuado para sus aplicaciones en el sector aeroespacial, automotriz o fabricación de chapaDisponemos de una amplia gama de materiales resistentes a la corrosión y de una mano de obra experta en remaches. 

Principio de funcionamiento de los remaches

Los remaches establecen conexiones mecánicas permanentes mediante la deformación del vástago, que se expande para ajustarse a los orificios y crea una cabeza de sujeción en el extremo posterior. El proceso de instalación de los distintos tipos de remaches depende de la deformación plástica para lograr una distribución uniforme de la carga.

• Remaches sólidos: La remachadora y la barra de compresión aplican una fuerza de compresión que deforma la sección de cola, creando una cabeza de taller con una altura de rebaje equivalente a 1.5 veces el diámetro del vástago. La estructura monolítica de este diseño proporciona una alta resistencia al corte, ya que se mantiene como una sola pieza.
• Remaches ciegos: La herramienta extrae el mandril del vástago tubular, lo que provoca que el cuerpo se expanda tanto radial como axialmente hasta que alcanza su punto de ruptura previsto para formar una cabeza ciega sin acceso a la parte posterior.
• Cálculo de la resistencia al corte: La distribución de la carga sigue la fórmula τ = F / (πd²/4), donde τ representa el esfuerzo cortante, F la fuerza aplicada y d el diámetro del vástago. El valor máximo del esfuerzo cortante antes de la falla depende del límite elástico del material.

Materiales comunes para remaches

• Aleaciones de aluminio (2117-T4, 5056):  El rendimiento de resistencia-peso de las aleaciones de aluminio, incluidas la 2117-T4 y la 5056, las hace adecuadas para sujetadores de aviones Sus aplicaciones son prometedoras porque alcanzan resistencias a la tracción de hasta 40 ksi. La ductilidad del material permite operaciones de conformado en frío sin agrietamiento, y su recubrimiento de óxido natural proporciona una protección aceptable contra la corrosión atmosférica, aunque el tratamiento de anodizado mejora su rendimiento en ambientes húmedos.
• Acero al carbono (A307 Grado A): La elevada resistencia a la tracción de los remaches de acero al carbono supera los 60 ksi gracias a la presencia de elementos que les confieren una excelente resistencia a la fatiga durante las cargas cíclicas, lo que los hace idóneos para las conexiones de vigas de puentes. El proceso de cincado protege los remaches de acero al carbono de la oxidación en ambientes húmedos, ya que sus superficies sin recubrimiento se oxidan rápidamente.
• Acero inoxidable (304, 316): Las propiedades anticorrosivas de los remaches de acero inoxidable se deben a su contenido de cromo, que crea películas de óxido protectoras que evitan la corrosión por picaduras y grietas en entornos marinos y de procesamiento químico. La estructura austenítica de estos remaches les confiere ductilidad a temperaturas criogénicas, lo que los hace idóneos para la construcción de recipientes a presión.
• Cobre y Latón: La alta conductividad eléctrica del cobre (58 MS/m) y su estabilidad térmica lo hacen idóneo para aplicaciones en envolventes eléctricas que requieren conexión a tierra continua. El latón contiene zinc, lo que mejora su maquinabilidad y sus propiedades antimicrobianas, haciéndolo adecuado para accesorios de fontanería que necesitan prevenir la bioincrustación.
• Monel (aleación de níquel y cobre): Las propiedades de resistencia a la corrosión de los remaches de Monel los hacen idóneos para plataformas petrolíferas marinas, ya que soportan entornos ácidos y salinos manteniendo resistencias a la tracción de hasta 70 ksi.
• Aleaciones de titanio (Ti 6Al-4V): Estos materiales ofrecen una elevada relación resistencia-peso (resistencia a la tracción de hasta 130 ksi) y una biocompatibilidad superior, esenciales para implantes médicos y componentes aeroespaciales expuestos a temperaturas extremas, ya que resisten la deformación por fluencia y mantienen su integridad por encima de los 400 °C.

Tabla de selección rápida de remaches

¿Cuáles son los diferentes tipos de cabezas de remache?

Cabeza redonda

Remache sólido de cabeza redonda

El cabezal redondo presenta un diseño de cúpula convexa que crea una superficie de contacto ampliada (de 1.5 a 2 veces el diámetro del vástago) para distribuir la presión de manera uniforme. El proceso de fabricación del cabezal incluye mecanizado o conformado para evitar que la chapa se salga, manteniendo una altura equivalente a 0.4 veces el diámetro.

Cabeza plana

Remache de cabeza plana con cabeza avellanada

Los cabezales planos ofrecen una superficie plana al ras del material, minimizando la protuberancia para aplicaciones que requieren superficies exteriores lisas. El diámetro del cabezal está estandarizado al doble del diámetro del vástago, lo que garantiza una sujeción estable sin necesidad de avellanado.

Cabeza avellanada

Remache sólido de cabeza avellanada

El diseño cónico de 100° o 120° de las cabezas de remaches avellanados permite que se asienten al ras dentro de los agujeros biselados. Esto crea una superficie lisa, que es especialmente útil en montaje de chapa Para aplicaciones aeroespaciales, automotrices y otras donde la reducción de la resistencia aerodinámica y un acabado impecable son importantes. El ángulo de cabeza de 100° también proporciona una buena distribución de la carga alrededor de la junta.

Pan cabeza

Remache sólido de cabeza plana

El diseño de la cabeza plana presenta una sección superior redondeada que se une a una base plana, lo que proporciona soporte estructural y una visibilidad óptima. La altura de la cabeza es 0.6 veces el diámetro, lo que resulta adecuado para entornos con vibraciones moderadas que no requieren una instalación completamente a ras de la superficie.

Cabeza de armadura

Remache sólido de cabeza de celosía

El diseño de la cabeza de la cercha presenta una cúpula plana y ancha con una curva hacia adentro que distribuye el peso a lo largo de un diámetro tres veces mayor que el del vástago, evitando así que los materiales compuestos se agrieten.

Cabeza de brida grande

Remache ciego de brida grande

La base alargada tipo arandela de las cabezas de brida grandes proporciona una mayor resistencia a la extracción al trabajar con materiales blandos. El diámetro de la brida de estos sujetadores supera cuatro veces el tamaño de su vástago, lo que los hace idóneos para aplicaciones de unión de plástico que requieren alta tensión.

Diferentes tipos de remaches

Remache sólido

Comparación de remaches macizos de latón

La instalación de remaches macizos requiere el troquelado de la cola para formar una cabeza secundaria mediante deformación en frío o en caliente del material. La construcción de una sola pieza, con remaches macizos, proporciona una alta resistencia al corte, que alcanza entre el 80 % y el 90 % de la resistencia a la tracción máxima del material base, además de un excelente rendimiento ante la fatiga bajo cargas cíclicas. El proceso de fabricación incluye operaciones de rebordeado y recorte para lograr dimensiones exactas, permitiendo que la longitud del vástago alcance diez veces el diámetro para aplicaciones de inserción profunda.

• Los componentes estructurales de los fuselajes y revestimientos de las alas de las aeronaves requieren una resistencia a las vibraciones superior a 10^6 ciclos.
• En la construcción naval se utilizan planchas para el casco que resistan la exposición al agua salada corrosiva durante la operación.
• Las estructuras de maquinaria pesada operan bajo cargas estáticas que superan las 50 toneladas.

Remache ciego (pop)

Remache ciego estándar de extremo abierto

El diseño de los remaches ciegos, también conocidos como remaches pop, incluye un mandril que se extiende desde un cuerpo tubular al ser accionado, creando una expansión del vástago que da como resultado una sección de cabeza oculta. El proceso de instalación de estos remaches toma menos de cinco segundos con herramientas neumáticas, alcanzando resistencias al corte de entre 200 y 500 libras para diámetros de 1/8 de pulgada. El diámetro del vástago determina el rango de agarre, que abarca desde 0.5 hasta 2 veces el diámetro del vástago.

• Sujetadores automotrices Los paneles de la carrocería son componentes esenciales que permiten el funcionamiento de las líneas de producción de montaje de alta velocidad.
• Los conductos de climatización sellan todas las juntas para evitar fugas de aire.
• Las placas de circuito impreso son delgadas gracias al diseño de la carcasa, que impide el acceso a la parte posterior de las mismas.

Remache tubular

Surtido de remaches tubulares

Los remaches tubulares son otro tipo de remache con vástago hueco. Su instalación crea una unión por remache mediante su vástago parcialmente hueco, que se enrolla o ensancha en el extremo. El diseño hueco de estos remaches permite una reducción de peso del 30-40% en comparación con los remaches macizos, a la vez que requiere un 50% menos de fuerza de deformación para su instalación, lo que los hace idóneos para operaciones de prensado automatizadas.

• Los materiales de los artículos de cuero y tapicería permanecen intactos porque atraviesan los materiales blandos sin causar desgarros.
• El diseño incluye remaches en chapa metálica que protegen los electrodomésticos mediante sus mecanismos de pivote.
• La aplicación de conjuntos de plástico en envases de consumo requiere fuerzas de corte mínimas.

Remache semi-tubular

Los remaches semitubulares presentan una hendidura poco profunda (de 0.2 a 0.3 veces la longitud del vástago) en el extremo, lo que permite la deformación con un 20-30% menos de fuerza que los remaches macizos, manteniendo al mismo tiempo el 70-80% de la capacidad de corte. Esta hendidura comienza a controlar la deformación, lo que ayuda a prevenir el flujo irregular del material.

• Las pastillas de freno y los discos de embrague de los vehículos sufren desgaste debido a la fricción continua a la que están sometidos.
• Escaleras y andamios, que se mantienen en posición para soportar el peso del cuerpo humano mientras las personas se desplazan.
• Las estructuras y los elementos de los muebles proporcionan conexiones permanentes y rentables.

Remache tubular completo

Los remaches tubulares completos cuentan con un vástago hueco y profundo que se extiende entre el 70 % y el 80 % de su longitud, lo que permite un remachado completo con una fuerza axial mínima. Sin embargo, su resistencia al corte disminuye al 50-60 % de la de los remaches macizos debido al hueco. Este diseño es adecuado para situaciones en las que se requiere el paso de cables o fluidos.

• Las luminarias y las secciones de señalización contienen puntos de integración de conductos a través de sus conexiones de unión.
• Las encuadernaciones suaves y flexibles, ya sean colocadas sobre los libros o convertidas en correas para bolsos, actúan como un velo protector, evitando que el material base sufra daños.
• Las carcasas de los dispositivos médicos sirven para permitir el drenaje de fluidos estériles.

Remache partido

Remache partido

El diseño de remache partido presenta un vástago dividido que se ensancha al insertarse para asegurar materiales fibrosos sin necesidad de perforar previamente. Las puntas de estos remaches se expanden en un ángulo de 45 a 60° para generar fuerzas de extracción de madera de hasta 136 kg (300 libras), mientras que su capacidad de autoperforación facilita la instalación en obra.

• El proceso de tapicería y construcción de tiendas de campaña de lona implica el uso de armazones para sujetar las telas en su lugar.
• El sistema incluye cajas y palés de madera que se pueden desmontar según sea necesario.
• La distribución de las fuerzas de tracción se produce a través de cinturones y arneses de cuero, que mantienen una distribución uniforme de la tensión.

Remache de compresión

Componentes de remaches de compresión

El diseño de dos piezas de los remaches de compresión consta de un cuerpo tubular y un vástago sólido que se unen mediante un ajuste a presión para aumentar el diámetro del vástago entre 0.01 y 0.02 pulgadas. Este diseño proporciona una presión de sujeción uniforme con herramientas estándar, lo que lo hace idóneo para operaciones de fabricación en masa.

• Se utilizan habitualmente en artículos de cuero, como bolsos.
• Los refuerzos textiles en las velas tienen la función de contrarrestar las fuerzas de cizallamiento del viento.
• El embalaje incluye correas que crean precintos a prueba de manipulaciones.

remache de accionamiento

Par de remaches de accionamiento

El diseño del remache de accionamiento incorpora un mandril corto que se extiende desde el vástago para generar una expansión radial al martillar, eliminando la necesidad de extraer la herramienta. El proceso de instalación requiere entre un 40 % y un 50 % menos de fuerza que los remaches ciegos, mientras que el mandril permanece en el interior para proporcionar una resistencia al corte adicional de hasta 400 libras.

• El proceso de construcción requiere un encofrado que sirva como revestimiento temporal de madera contrachapada, el cual queda fijado en su lugar.
• Los herrajes de cubierta marinos deben resistir el impacto de las olas.

Remache avellanado (enrasado)

La cabeza cónica de los remaches al ras encaja perfectamente en los orificios avellanados, creando una superficie lisa al no sobresalir del material. El ángulo de 100° se mantiene intacto ante la deformación, mientras que la superficie de apoyo maximiza su resistencia a las fuerzas de tracción que actúan a través del plano de la junta.

• El revestimiento de la aeronave tiene la función de disminuir la resistencia aerodinámica cuando opera en condiciones de vuelo transónico.
• Los paneles de revestimiento para automóviles mejoran la uniformidad estética.
• El diseño de los cuadros de bicicleta logra una reducción de peso mediante el uso de materiales mínimos, manteniendo al mismo tiempo un rendimiento aerodinámico.

Remache de bloqueo por fricción

Remache ciego multiagarre

El collar de bloqueo de los remaches de fricción crea una resistencia al corte por fricción superior a 100 ksi mediante la compresión axial de los pasadores ranurados. El ajuste a presión, que oscila entre 0.005 y 0.010 pulgadas, crea un sistema de retención a prueba de vibraciones que funciona sin necesidad de adhesivos.

• Se utiliza en operaciones de reparación de aeronaves ligeras donde solo se dispone de acceso por un lado.
• Las carcasas de los misiles tienen la función de protegerlos contra las fuerzas explosivas que se producen durante el lanzamiento.
• Las plataformas petrolíferas marinas son susceptibles a la corrosión debido a su exposición a ambientes salinos.

Remache Huck (perno de seguridad)

Remache estructural Huck

El sistema de remaches Huck utiliza un pasador roscado o ranurado con un collarín que recibe un par de apriete de 20 a 30 lb-pie para crear un bloqueo prensado que distribuye las fuerzas de manera uniforme. El sistema alcanza una resistencia a la tracción de 150 ksi gracias a su diseño, que incluye un vástago retenido para una mayor estabilidad multidireccional.

• Los conjuntos del chasis del camión experimentan una tensión torsional excesiva.
• Las torres de los aerogeneradores están diseñadas para soportar vientos huracanados muy potentes.
• El sistema de bloqueo requiere acoplamientos para vagones que funcionen en condiciones de alta fatiga de los rieles.

Remache explosivo

La carga pirotécnica en el interior de los remaches explosivos se enciende por calor o inducción, provocando una rápida expansión del vástago que alcanza velocidades de 1000 a 2000 pies/s para establecer una conexión sellada. El proceso de deformación completa se produce en milisegundos, lo que los hace idóneos para su uso en lugares peligrosos o remotos.

• El proceso de reparación de oleoductos en yacimientos petrolíferos consiste en realizar conexiones selladas a alta presión sin necesidad de desmontar ningún componente.
• El sistema incluye deflectores para el reactor nuclear, que mantienen la integridad del sistema de contención.
• Los paneles solares de los satélites funcionan en el vacío del espacio cuando despliegan sus sistemas.

Remache de pelar

Remache ciego pelable

La rotura del mandril crea múltiples anillos concéntricos de remaches Peel, que eliminan capas del vástago para rellenar huecos en materiales dúctiles, aumentando así la resistencia a la tracción en un 50 % en comparación con los remaches ciegos estándar. El rango de agarre de estos remaches alcanza tres veces el diámetro del material.

• Las palas de las turbinas eólicas utilizan paneles compuestos que se unen a núcleos de nido de abeja mediante procesos de unión.
• Los interiores de plástico para automóviles ayudan a evitar que las grietas se propaguen.
• Los elementos cerámicos frágiles tienen la función de distribuir las fuerzas concentradas que se producen en puntos específicos.

Remache ranurado

Remache ciego ranurado

El vástago de los remaches ranurados presenta estrías circunferenciales que penetran en los sustratos durante la expansión, creando una unión por fricción más fuerte que alcanza de 2 a 3 veces la resistencia original en materiales porosos. Las ranuras tienen una profundidad de 0.005 pulgadas para evitar que el remache gire al aplicar torsión.

• Las vigas estructurales de madera sirven para mejorar la resistencia a la extracción.
• Los cascos de fibra de vidrio de las embarcaciones tienen la función de impedir que el agua entre en el barco.
• Los paneles de aislamiento de espuma se utilizan como materiales de construcción en estructuras de baja densidad.

Remache de agarre múltiple

Remache ciego multiagarre

Los remaches multigrip incorporan un proceso de rotura del mandril por etapas, que crea protuberancias progresivas para lograr una fuerza de sujeción uniforme. Los valores de resistencia al corte mantienen la estabilidad en diferentes rangos de espesor, lo que reduce los requisitos de inventario en un 70 %.

• Las aletas de las serpentinas de los sistemas de climatización funcionan con diferentes configuraciones de espaciado entre aletas.
• Las carcasas de los electrodomésticos están fabricadas con chapa metálica de diferentes calibres.
• Los marcos de los paneles solares deben cumplir con los requisitos de dilatación térmica.

Remache de extremo cerrado

Remache ciego de extremo cerrado

Los remaches de extremo cerrado cuentan con extremos sellados que, tras la instalación, actúan como sellos para evitar la entrada de fluidos o gases, a la vez que ofrecen una protección IP67 contra factores ambientales. El mandril dentro de la carcasa aumenta la resistencia a la tracción en un 20 %, lo que le permite soportar diferencias de presión de hasta 100 psi.

• Los componentes electrónicos impermeables son esenciales para los sistemas de navegación marítima.
• Los deflectores del tanque de combustible contienen vapores volátiles.
• Los conectores de tubos médicos sirven para preservar y confirmar la esterilidad.

Remache ciego estructural

Ajuste de remaches ciegos estructurales

El mandril de remaches ciegos estructurales permanece fijo mediante sistemas de enclavamiento que permiten el acceso unilateral para lograr una resistencia a la tracción similar a la de un perno, de hasta 200 ksi. El remache puede rellenar orificios un 120 % más grandes que su diámetro estándar, lo que permite adaptarse a las variaciones de fabricación.

• El sistema de refuerzo del tablero del puente demuestra su resistencia cuando los vehículos lo impactan.
• El sistema funciona como una sección de la pluma de la grúa para proteger el equipo de los fuertes vientos.
• Los refuerzos sísmicos de los edificios sirven como sistemas de resistencia a los terremotos.

Cómo seleccionar el tipo de remache adecuado

1. Evaluar los requisitos de carga: El análisis de elementos finitos determina los requisitos de corte, tracción y fatiga para el diseño, que selecciona pernos sólidos o de bloqueo. tipos de sujetadores cuando las cargas superan las 1000 libras manteniendo un factor de seguridad mínimo de 1.5.
2. Evaluar la compatibilidad del material: La aleación del remache debe ser compatible con el material del sustrato, según lo demuestran las pruebas galvánicas en serie, para prevenir la corrosión. El acero inoxidable es el más adecuado para entornos químicos agresivos, mientras que el aluminio es idóneo para materiales no ferrosos.
3. Determinar el rango de agarre y el ajuste del orificio: La evaluación del rango de agarre y el ajuste del orificio requiere medir el espesor total más 1.5 veces el diámetro para obtener la longitud de la protuberancia. La producción requiere variantes de agarre múltiple cuando las variaciones de espesor superan el 20 %.
4. Considere el acceso y las herramientas de instalación: La selección de remaches ciegos resulta necesaria para operaciones unilaterales, pero los usuarios deben verificar que sus herramientas cumplan con los requisitos de producción en un plazo de 10 segundos por unión.
5. Tenga en cuenta los factores ambientales: El proceso de selección requiere opciones selladas o resistentes a la corrosión para entornos con humedad y fluctuaciones de temperatura superiores a 200 °C, así como exposición a productos químicos. Realice las pruebas según las normas ASTM F606.
6. Revisión de costos y eficiencia de ensamblaje: La elección entre los gastos iniciales y la eficiencia operativa requiere evaluación, ya que los remaches tubulares minimizan la energía de deformación en un 40 % para aplicaciones de baja carga y alto volumen.

Fabricación de chapa personalizada

Proleantech ofrece servicios de fabricación de chapa metálica de alta calidad con asesoramiento sobre materiales, inspección y servicios de montaje. Ofrecemos una amplia gama de acabados superficiales y métodos de unión posteriores al mecanizado y la fabricación, que incluyen: 

• Remachado
• Soldadura (láser y soldadura por puntos)
• Soldadura
• Soldadura
• Atornillado y dobladillo

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Conclusión

Los remaches son fundamentales en la fabricación de chapa metálica y constituyen el método estándar para unir paneles y láminas de metal sin aplicar calor ni dañar el material. Seleccionar el tipo de remache adecuado es crucial para la integridad estructural y la fiabilidad de las uniones. La distinción entre los diferentes tipos de remaches permite elegir la amortiguación de vibraciones, la resistencia al corte y el material, lo que garantiza una larga vida útil de las uniones y su resistencia al desgaste y a los impactos.

Preguntas Frecuentes

¿Para qué se utilizan los remaches?

Los remaches se utilizan para unir materiales de forma permanente. Se emplean habitualmente en la fabricación de chapa metálica, aplicaciones aeroespaciales y paneles de automóviles, donde proporcionan conexiones resistentes y sin vibraciones. 

¿Cuál es la diferencia entre remachar y soldar?

La principal diferencia entre remachado vs soldadura es el tipo de unión. Los remaches unen el material mecánicamente sin calor ni deformación directa del material. La soldadura utiliza calor para fusionar térmicamente el material.