Cómo diseñar una correcta combinación de insertos roscados y limitadores de compresión

Ensambles de piezas plásticas

Christie Jones, directora de desarrollo de mercado de Spirol International Corporation31/08/2010

31 de agosto de 2010

En piezas plásticas con insertos roscados donde el componente de acoplamiento es también de plástico es necesario utilizar un limitador de compresión para evitar que la fluencia o la relajación de estrés inducida en el componente de plástico reduzcan la carga friccional de la unión roscada. Similar a los insertos, los limitadores de compresión son usados para asegurar la integridad del plástico al instalar el elemento de fijación roscado.

Al apretar el elemento roscado para alcanzar la fricción requerida entre filetes, el plástico se comprime. El limitador de compresión absorbe la fuerza generada durante la instalación del elemento roscado y aísla al plástico de cargas excesivas de compresión. Sin la presencia del limitador, el plástico se fracturaría dando como resultado que el ensamble se afloje y eventualmente la unión falle. El limitador de compresión asegura que la unión permanezca intacta durante la vida del producto.

Para que el limitador de compresión realice su función debe estar en contacto con el inserto de manera que sea este y no el plástico el que reciba las solicitación. El diámetro interno del limitador de compresión debe ser mayor que el diámetro externo del tornillo, pero menor que el del inserto para evitar la situación de 'jack out' que se muestra en el gráfico.

Limitadores de compresión de la series CL101 y CL111, CL200 y CL250, y CL500.

Spirol ofrece tres tipos distintos de limitadores de compresión estándares. Esta variedad facilita la selección del limitador más apropiado en cuanto a costo rendimiento para cada ensamble en particular dependiendo de los requerimientos del ensamble y del método de instalación.

Insertos con cabeza

Las series 16, 20, 25, 28, 30 y 51 de Spirol están diseñadas para incrementar el área de contacto con el limitador de compresión. Además, las series 14, 19, 24, 41 y 45 proporcionan generalmente un área de contacto adecuada. En cualquier producto, en la etapa de diseño el área de contacto debe ser evaluada.

En aplicaciones donde se utilizan múltiples insertos y la desalineación necesita ser minimizada, la solución estándar es incrementar el espacio entre el diámetro interno del limitador de compresión y el diámetro externo del ensamble con el tornillo. Evidentemente, esto puede conducir a que el limitador de compresión no se alinee satisfactoriamente con el inserto. En estas situaciones, es recomendable un inserto con cabeza.

Insertos de Spirol para los ensambles de piezas plásticas de las series 16, 20, 25, 28, 30 y 51 (arriba) y 14, 19, 24, 41 y 45 (abajo).

También se puede considerar el incrementar el espesor de la pared del limitador de compresión. Si la superficie del inserto es insuficiente para un contacto correcto con el limitador de compresión, la única solución pasa por utilizar un plástico en el componente de acople que posea buenas características anti-fluencia y combinarlo con un limitador de compresión de grosor de pared máximo para una óptima distribución de la fuerza. En estos casos, la situación de 'jack out' es problemática y se debe afrontar evitando un apriete excesivo del tornillo de ensamblado.