El remache ciego con mandril de estiramiento es un tipo de unión mecánica permanente clasificado dentro de los remaches ciegos. Permite unir materiales de diferente dureza o densidad y, al igual que el resto del mismo tipo, tiene la ventaja de poder ser instalado en agujeros de unión que solo son accesibles desde una cara. Es el más utilizado de los remaches ciegos, y está formado por el cuerpo del remache y un mandril interior con una cabeza en el extremo ciego.
El proceso de unión consiste en introducir el remache en el agujero de las piezas a unir, y estirar el mandril mientras su cabeza aplasta el cuerpo del remache para formar una cabeza ciega, arrancando finalmente el mandril y permitiendo que la cabeza quede dentro del interior del cuerpo del remache.
Se requiere el uso de varios materiales en un mismo remache ya que el mandril está diseñado para ser más fuerte que el cuerpo, el cual debe ser más dúctil para permitir la expansión de la cabeza sin agrietarse. El material del mandril debe ser lo más compatible posible con el del cuerpo para minimizar los efectos potenciales que puedan producir corrosión.
Como materia prima se utilizan aleaciones de aluminio, aleaciones cobre-níquel y acero inoxidable. Para la fabricación del mandril también se utiliza aceros al carbono para combinarlos con aceros de bajo contenido en carbono utilizado en la fabricación del cuerpo del remache.
En aplicaciones aeroespaciales, donde se necesita mayor resistencia a altas temperaturas, se utiliza como material el acero inoxidable A286, aunque actualmente, también se fabrican de titanio para reducir el peso.
Según el tipo de cabeza después del remachado se puede distinguir:
Según el tipo de mandril se clasifican:
A continuación se nombran algunas de las aplicaciones de este tipo de remaches
Las principales características de este tipo de remaches son las siguientes:
Este tipo de remache ciego está diseñado para soportar cargas de tipo cortante, aunque también existen algunos remaches estructurales capaces de soportar pequeñas fuerzas de tracción.
El esfuerzo que es capaz de soportar depende del material con el que se fabricó. En la tabla inferior se muestran algunos ejemplos de los esfuerzos máximos soportados para diversos materiales de fabricación y diámetros:
Material cuerpo | Material mandril | 31,75mm | 39,67mm | 47,63mm | 63,5mm |
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Aluminio 5056 | Aluminio 2017 | 340 | 550 | 760 | 138 |
Aluminio 2117 | Aluminio 2017 | 350 | 570 | 790 | 1440 |
Acero bajo carbono | Acero carbono | 490 | 750 | 1090 | 1970 |
Aleación Ni-Cu | Aleación Ni-Cu | 630 | 970 | 1400 | 2500 |
A continuación se muestran algunas consideraciones de diseño que se deben de tener en cuenta al utilizar este tipo de remaches.
El principio de funcionamiento del remache ciego requiere el uso de una herramienta específica de instalación que sea capaz de sostener el cuerpo del remache mientras se estira del mandril, y además debe ser compatible con el tipo de remache a instalar.
Existen distintos tipos de herramientas: neumáticas, manuales y eléctricas. Tienen la ventaja de ser portátiles y solo se necesita una persona para manejarlas.
Las herramientas neumáticas son quizás el método más común de instalación de remaches ciegos. Permiten el intercambio rápido de cabeza para adaptarse a distintos tamaños de remaches, y a diferencia de las manuales, tienen un funcionamiento muy rápido. Las de tipo manual se limitan generalmente a la instalación de remaches de diámetros más pequeños o fabricados con materiales más blandos como las aleaciones de aluminio.
Las especificaciones y normas americanas son publicadas por Industrial Fasteners Institute, Department of Defense y Aerospace Standards Committee. Estas normas fijan el uso predominante de remaches con un diámetro de 1/8,5/32,3/16 y 1/4 de pulgada. Un resumen de las principales normas industriales predominantes se muestran el la tabla inferior.
Nº Especificación | Título |
---|---|
IFI-114 | Standard for break mandrel blind rivets |
IFI-116 | Standard for structural self plugging pull mandrel blind rivets-type 23 |
IFI-117 | Standard for pull through mandrel blind rivet |
IFI-123 | Standard for drive pin blind rivets |
IFI-126 | Standard for break mandrel closed end blind rivets |
NAS 1740 | Rulbed mechanically locked spindle self-plugging blind rivet |
MIL-R-24243 | General specification for retained mandrel non-structural blind rivet |
MIL-R-8814 | Non-structural type blind rivet |
Los remaches ciegos para aplicaciones aeroespaciales están sometidos a la normativa MIL-HDBK-5 Metallic Materials and Elements for Aerospace Vehicle Structures, donde se fijan los valores admisibles de carga y resistencia para el diseño.
La normativa española que regula este tipo de remaches es publicada por Aenor a través de las principales normas:
UNE-EN ISO 14588:2002: Remaches ciegos. Terminología y definiciones.
UNE-EN ISO 14589:2002: Remaches ciegos. Ensayos mecánicos.
También se pueden encontrar normas específicas para distintos remaches según el tipo de vástago y cabeza.