Tornillería

La tornillería, anclaje, fijación o sujetadores es el uso de dispositivos de hardware que une o fija mecánicamente dos o más objetos. En general, los sujetadores se utilizan para crear uniones no permanentes; es decir, juntas que se pueden quitar o desmontar sin dañar los componentes de unión. La soldadura es un ejemplo de creación de juntas permanentes. Los sujetadores de acero generalmente están hechos de acero inoxidable, acero al carbono o acero aleado.

Otros métodos alternativos para unir materiales incluyen: prensado, soldadura blanda, soldadura fuerte, cinta adhesiva, pegado, cemento o el uso de otros adhesivos. También se puede usar la fuerza, como con imanes, vacío (como ventosas) o incluso fricción (como almohadillas adhesivas). Algunos tipos de juntas para carpintería utilizan refuerzos internos independientes, como espigas o bizcochos, que en cierto sentido pueden considerarse sujetadores dentro del alcance del sistema de juntas, aunque por sí solos no son sujetadores de uso general.

Los muebles suministrados en forma de paquete plano a menudo usan pasadores de leva bloqueados por cerraduras de leva, también conocidos como sujetadores conformados. Los sujetadores también se pueden usar para cerrar un contenedor como una bolsa, una caja o un sobre; o pueden implicar mantener juntos los lados de una abertura de material flexible, colocar una tapa en un recipiente, etc. También existen dispositivos de cierre especiales, por ejemplo, una pinza para pan.

Se pueden usar elementos como cuerdas, hilos, alambres, cables, cadenas o envolturas de plástico para unir objetos mecánicamente; pero generalmente no se clasifican como sujetadores porque tienen usos comunes adicionales. Del mismo modo, las bisagras y los resortes pueden unir objetos, pero por lo general no se consideran sujetadores porque su propósito principal es permitir la articulación en lugar de una fijación rígida.

Industria

En 2005, se estimó que la industria de sujetadores de los Estados Unidos opera 350 plantas de fabricación y emplea a 40.000 trabajadores. La industria está fuertemente ligada a la producción de automóviles, aeronaves, electrodomésticos, maquinaria agrícola, construcción comercial e infraestructura. En los EE. UU. se utilizan más de 200 000 millones de sujetadores al año, 26 000 millones de ellos en la industria automotriz. El mayor distribuidor de sujetadores en América del Norte es Fastenal Company.

Materiales

Hay tres sujetadores de acero principales que se usan en las industrias: acero inoxidable, acero al carbono y acero aleado. El grado principal utilizado en sujetadores de acero inoxidable: serie 200, serie 300 y serie 400. El titanio, el aluminio y varias aleaciones también son materiales comunes de construcción para sujetadores metálicos. En muchos casos, se pueden aplicar revestimientos o revestimientos especiales a los sujetadores metálicos para mejorar sus características de rendimiento, por ejemplo, mejorando la resistencia a la corrosión. Los recubrimientos/revestimientos comunes incluyen zinc, cromo y galvanizado en caliente.

Aplicaciones

Al seleccionar un sujetador para aplicaciones industriales, es importante considerar una variedad de factores. Deben tenerse en cuenta el roscado, la carga aplicada sobre el sujetador, la rigidez del sujetador y la cantidad de sujetadores necesarios.

Al elegir un sujetador para una aplicación determinada, es importante conocer los detalles de esa aplicación para ayudar a seleccionar el material adecuado para el uso previsto. Los factores que se deben considerar incluyen:

• Accesibilidad
• Medio ambiente, incluida la temperatura, la exposición al agua y los elementos potencialmente corrosivos
• Proceso de instalación
• Materiales a unir
• Reutilización
• Restricciones de peso

Tipos

Un sujetador roscado tiene roscas de tornillo internas o externas. Los tipos más comunes son los de tornillo, tuerca y perno, posiblemente con arandelas. Otros tipos más especializados de sujetadores roscados incluyen sujetadores roscados cautivos, espárragos, insertos roscados y varillas roscadas.

Otros tipos de cierre incluyen:

• perno de anclaje
• listón
• perno (sujetador)
  • tornillo
• broche de presión
• sujetador de latón
• hebilla
• botón
• brida
• leva
• sujetador cautivo
• abrazadera (o calambre)
  • abrazadera de la manguera
• broche y grillete
  • broche de presión
  • mosquetón
  • chaveta circular
  • broche de langosta
• cleco
• acortar
  • anillo de seguridad
  • pasador de horquilla
  • clip de papel
  • presilla de rizo
• embrague
• chincheta (chincheta)
• brida
• rana
• ojal
• cierre de gancho y ojo
• sujetador de gancho y bucle
  • velcro
• pestillo
• clavo y remache
  • remaches de cabeza sólida/redonda
  • remaches semitubulares
  • remache ciego (pop)
• clavijas
  • pinza de ropa
  • clavija de tienda
• Tuerca PEM
• patas
  • sujetador de horquilla
  • chaveta
  • clavija
  • eje
  • R-clip
  • imperdible
  • pasador
  • el pasador de resorte
  • pasador cónico
• anillos de retención
  • anillo de seguridad
  • anillo electrónico

• tipo remache
  • bien loco
• perno de roca
• banda de goma (o bandas de otros materiales)
• ancla de tornillo
• sujetador rápido
• ajuste a presión
• grapa
• puntadas
• Correa
• Corbata
• perno de palanca
• anillos de tolerancia
• etiqueta del tesoro
• lazo de torcedura
• ancla de cuña
• cremallera

Estándares y trazabilidad

Normas ASME B18 sobre ciertos sujetadores

La Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos (ASME) publica varios estándares sobre sujetadores. Algunos son:

• B18.3 Tapa de dado, reborde, tornillos de fijación y llaves hexagonales (serie en pulgadas)
• B18.6.1 Tornillos para madera (serie en pulgadas)
• B18.6.2 Tornillos de cabeza ranurada, tornillos de cabeza cuadrada y tornillos de cabeza ranurada sin cabeza (serie en pulgadas)
• B18.6.3 Tornillos para metales, tornillos autorroscantes y tornillos de accionamiento metálico (serie en pulgadas)
• B18.18 Garantía de calidad para sujetadores
• B18.24 Estándar del sistema de código de número de identificación de pieza (PIN) para productos de sujetadores B18

Para hardware militar

Históricamente, los tornillos, pernos y tuercas estadounidenses no eran completamente intercambiables con sus contrapartes británicas y, por lo tanto, no encajarían correctamente en el equipo británico. Esto, en parte, ayudó a conducir al desarrollo de numerosos estándares y especificaciones militares de los Estados Unidos para la fabricación de prácticamente cualquier pieza de equipo que se utilice con fines militares o de defensa, incluidos los sujetadores. La Segunda Guerra Mundial fue un factor significativo en este cambio.

Un componente clave de la mayoría de los estándares militares es la trazabilidad. En pocas palabras, los fabricantes de hardware deben poder rastrear sus materiales hasta su origen y proporcionar la trazabilidad de sus piezas que ingresan a la cadena de suministro, generalmente a través de códigos de barras o métodos similares. Esta trazabilidad está destinada a ayudar a garantizar que se utilicen las piezas correctas y que se cumplan los estándares de calidad en cada paso del proceso de fabricación; además, las piezas deficientes pueden rastrearse hasta su origen.