Un remache ciego tiene una clase de resistencia

La norma es ISO 15977:2002, Open end blind rivets with break pull mandrel and protruding head, AlA/St. Ese título ya es una especificación: extremo abierto, vástago que se tracciona hasta romperse, cabeza sobresaliente, cuerpo de aleación de aluminio y vástago de acero, en diámetros nominales de 2,4 mm a 6,4 mm inclusive. Cambiar cualquiera de esos elementos conduce a otra norma de la misma familia; todo lo que sigue pertenece únicamente a esta construcción.

Qué aporta la letra de clase

El capítulo 5 fija cargas mínimas de corte y tracción para dos clases de cuerpo de remache. Estas son las filas que se leyeron claramente en la vista previa pública:

Las filas de 4, 4,8 y 5 mm quedan bajo la marca de agua de la vista previa y no pudieron leerse, por lo que no se reproducen. Las filas legibles muestran que la letra tiene un efecto real en ambas direcciones: a 3,2 mm, H aporta la mitad adicional de la resistencia al corte de L; a 6,4 mm, la diferencia es de 1 200 N. Un plano que indica diámetro y longitud ha especificado dos de los cuatro campos de la designación.

Un número de esa tabla es un límite superior

La última columna dice máximo, no mínimo, y no es un error tipográfico. La carga de rotura del vástago es la fuerza a la que debe partirse la espiga; la norma la limita en vez de exigir que sea alta. Un vástago que no se rompe no hace más resistente al remache. Es un remache cuya instalación no ha terminado, y la carga pasa a la herramienta y a la unión en lugar de formar la cabeza ciega.

Es el mismo problema de lectura que el par predominante de una tuerca de seguridad, que también es un límite superior y se suma a valores a los que no debe sumarse. Cuando una especificación da un máximo, hay que preguntar qué falla si el valor es alto, no qué se gana.

Dos números muy pequeños que se refieren al vástago

El capítulo 6 indica que la carga necesaria para expulsar el vástago debe superar 10 N. El capítulo 7 fija una carga de ensayo de retención de cabeza que la parte restante del vástago debe resistir sin ser expulsada:

Al ponerlos junto a la tabla de resistencia, conviene detenerse en la escala. Un remache de 6,4 mm tiene una carga mínima de corte de 2 200 N y su resto de vástago debe permanecer en su sitio frente a 50 N, unos cinco kilogramos. La resistencia de la unión y la capacidad de retener la espiga son dos números distintos, separados por un factor aproximado de cuarenta, que responden a dos preocupaciones distintas. Si preocupa que un vástago suelto llegue a una rueda de ventilador o un conducto, el valor pertinente es el segundo. Es pequeño a propósito, porque la espiga es un residuo y no una ruta de carga con la que se pueda contar.

El agujero forma parte de la resistencia

El apartado 3.3 tabula el agujero de paso, con una tolerancia sorprendentemente estrecha:

Todas las filas siguen la misma regla: nominal más una décima a nominal más dos décimas. No hay una banda de un milímetro entero en ninguna parte de esa tabla. La norma explica después, con sus propias palabras, qué ocurre al incumplirla: apartarse de esos valores puede causar dificultades de montaje y reducir las cargas de corte y tracción especificadas.

Hay una segunda frase que parece escrita después de observar un trabajo real. Para facilitar la alineación, el agujero puede agrandarse más allá de la tabla solo en el lado de acceso, y hacerlo también puede reducir las cargas especificadas. La corrección de campo está permitida, se limita a una de las dos chapas y tiene un coste. El remache llena el agujero; por eso el agujero pertenece a la capacidad de la fijación y no es un juego como en un tornillo.

Rango de agarre: sus extremos no son el mismo tipo de límite

La tabla 1 da un rango de agarre recomendado para cada longitud de remache. Para el más corto, de 4 mm nominales, indica entre 0,5 y 2,0 mm de espesor total de chapa. Bajo la tabla hay una nota fácil de pasar por alto que merece dos lecturas: las longitudes mínimas de agarre se dan solo como recomendación, y en casos individuales puede ser posible quedar por debajo del mínimo.

No se dice nada parecido del máximo, y esa asimetría es lo útil. Con poco espesor se sale de una recomendación. Con demasiado, el vástago se rompe antes de que la cabeza ciega se forme contra algo: no es tanto una unión más débil como una unión incompleta. Es la misma asimetría que confunde en los dos números de una caja de tornillos autoperforantes, donde la capacidad de perforación y el rango de apriete responden a preguntas distintas, y solo una trata del espesor que puede tener el apilamiento.

Dónde se midieron esas cargas, que no fue en un conducto

Todos los números anteriores están sujetos a when tested in accordance with ISO 14589, por lo que conviene conocer el dispositivo. ISO 14589:2000, Blind rivets, Mechanical testing especifica cinco ensayos: corte, tracción, capacidad de retención de la cabeza del vástago, resistencia a la expulsión del vástago antes de colocarlo y carga de rotura del vástago, a una temperatura ambiente de 10 a 35 °C. Tres de los cinco se refieren al vástago, señal de cuánto del problema de esta fijación reside en la parte que se desecha.

Los ensayos de corte y tracción cargan hasta el fallo un remache colocado en un dispositivo. Las placas son de acero con dureza no inferior a 420 HV30. Cada método tiene dos dispositivos: uno de rutina y otro arbitral cuyos insertos son de acero templado y revenido con 700 HV30 como mínimo. Este es decisivo en caso de disputa y utiliza insertos nuevos en cada programa arbitral. Las placas se descartan cuando los agujeros dejan de ser redondos.

Por tanto, una carga de corte publicada es una propiedad medida entre dos piezas de acero duro, con un agujero controlado a una décima de milímetro. Un conducto galvanizado de menos de un milímetro no es eso. El número no es incorrecto: califica la fijación, no la unión, que puede agotarse primero. Es el mismo error que leer un valor de niebla salina como vida útil, donde la probeta tampoco es la pieza.

Lo que no resuelve la discusión de aquel hilo

Nada de esto dice que se equivocara quien maldecía quince remaches en una caja de retorno. El desmontaje es destructivo, cuesta un turno, y ese coste no aparece en ISO 15977. La norma contiene apartados sobre acabado, inspección de aceptación según ISO 3269 y examen de grietas en un remache colocado a 5 aumentos, pero ninguno sobre si la siguiente persona podrá desmontarlo. La mantenibilidad es un requisito real y debe venir del plano, porque no vendrá de la norma de la fijación.

La norma sí resuelve la otra mitad de la discusión, la que nadie planteaba. Un remache ciego es una fijación especificada con una clase, una carga nominal de corte, una carga nominal de tracción, una carga de rotura del vástago limitada, una tolerancia de agujero de una décima de milímetro y un procedimiento de aceptación. Una página anterior decía que un remache no ofrece una fuerza de apriete ajustable, y sigue siendo cierto porque la fuerza es lo que produce el prensado. Nunca fue cierto que el remache no tuviera ningún valor.

La alternativa que quería ese hilo, un tornillo para chapa fina, es el caso en que la capacidad realmente disminuye con el espesor, porque lo que sujeta es la longitud de rosca que engrana la chapa. Ambas fijaciones se especifican, pero con documentos y magnitudes diferentes. Elegir entre ellas es elegir cuál se pretende desmontar.

Este artículo no pertenece a un solo paso de los seis: abarca varios o aparece después del montaje. Las decisiones se explican en el artículo inglés Specifying a screw.

Preguntas frecuentes

¿Los remaches ciegos tienen una resistencia nominal?

Sí, y dos valores. ISO 15977 fija cargas mínimas de corte y tracción para cada diámetro en dos clases de cuerpo, L y H; la letra es el último campo de la designación. A 3,2 mm, las cifras legibles son 500 N y 700 N para L frente a 750 N y 1 100 N para H; a 6,4 mm, 2 200 y 3 150 frente a 3 400 y 4 850. Se aplican a la construcción de cuerpo de aluminio y vástago de acero cubierta por esa norma.

¿Qué significa la letra final de la designación de un remache?

Es la clase de resistencia del cuerpo. Una designación completa según esa norma es Blind rivet ISO 15977 - 4 x 12 - AlA/St - L: número de norma, diámetro nominal y longitud, materiales del cuerpo y del vástago, y clase. Una compra que solo indica diámetro y longitud deja abierto el último campo, pese a la diferencia sustancial entre las clases.

¿Por qué la carga de rotura del vástago es máxima y no mínima?

Porque la espiga debe romperse. Su función es tirar del cuerpo hasta formar la cabeza ciega y después soltarse; una carga alta es un defecto, no más resistencia. En las filas legibles, la norma la limita a 2 000 N para 2,4 mm y 11 000 N para 6,4 mm. Ante cualquier máximo de una especificación, pregunte qué falla cuando el valor es alto.

¿Qué fuerza impide que caiga el vástago?

Muy poca, deliberadamente. La carga de expulsión antes de la colocación solo debe superar 10 N, y la carga de retención de cabeza para la parte que queda va de 10 N a 2,4 mm a 50 N a 6,4 mm. Así, un remache de 6,4 mm con 2 200 N de corte mínimo retiene su resto de vástago frente a unos cinco kilogramos. Si preocupa un vástago suelto en una máquina, mire ese número y no la carga de corte.

¿Qué tamaño de agujero necesita un remache ciego?

Uno ajustado. En toda la gama, el agujero tabulado es el nominal más 0,1 mm a más 0,2 mm: un remache de 3,2 mm requiere 3,3 a 3,4 mm y uno de 4,8 mm, 4,9 a 5,0 mm. La norma dice que apartarse puede dificultar el montaje y reducir las cargas; agrandar para alinear solo se permite en el lado de acceso, con la misma advertencia.

¿Puedo usar un remache fuera de su rango de agarre?

Los extremos no son el mismo tipo de límite. La norma llama recomendación a las longitudes mínimas y dice que en casos individuales puede ser posible quedar por debajo. No dice nada comparable del máximo; superarlo hace que el vástago se rompa antes de formar bien la cabeza ciega contra la chapa posterior. Trate el máximo como límite real y el mínimo como orientación.

Referencias

• ISO 15977:2002 — Open end blind rivets with break pull mandrel and protruding head, AlA/St. Apartados 3.3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 y 10, y tablas 1 a 4
• ISO 14589:2000 — Blind rivets, mechanical testing. Objeto y campo de aplicación y apartado 3, dispositivos de ensayo de corte y tracción
• r/HVAC — el hilo de origen, con ochenta y ocho comentarios sobre cómo volver a sacar los remaches

Ambas normas se leyeron en sus vistas previas públicas y todas las referencias a apartados y tablas anteriores proceden de ese texto. Los números de catálogo se confirmaron por separado en el sitio de ISO, donde ambas entradas figuran en la etapa 90.93, norma internacional confirmada. Las filas de 4, 4,8 y 5 mm de la tabla de propiedades mecánicas están tapadas por la marca de agua y se omiten deliberadamente; por el mismo motivo solo se cita la primera entrada del rango de agarre. La vista previa de ISO 14589 termina en la página 5 de 13, por lo que se describen los dispositivos de corte y tracción, pero no los procedimientos de los tres ensayos del vástago. Todos los valores de esta página pertenecen a la construcción de cuerpo de aluminio y vástago de acero cubierta por ISO 15977 y no deben trasladarse a remaches de acero o acero inoxidable, regidos por otras normas de la familia. No se cita ningún código de construcción, especificación de conductos ni documento de asociación profesional, ni se da una cifra de extracción de un tornillo para chapa fina.