TIPOS DE UNIONES MECNICAS

Son elementos que sirven para mantener la posicin relativa entre varias piezas,
es decir, limitan el movimiento entre las piezas a unir (movimiento linear y/o
rotacional) y los grados de libertad de estas. Tambin se conocen como
sujetadores.
El trmino unin, refiere a la accin de unir o de unirse a un todo para realizar una
actividad en conjunto. Tambin se suele conocer como la accin de combinar,
juntar, enlazar, atar o acercar dos o un grupo de cosas se forma simblica, fsica o
emocional.
Por definicin todas las mquinas constan de un cierto nmero de elementos que
cumplen con una funcin determinada. Estos elementos, como en el caso de las
articulaciones, deben estar sujetos entre ellos para poder realizar su funcin de
forma efectiva, para ello se utilizan las uniones.
Como todo en la vida, las uniones se pueden clasificar segn diferentes criterios:
estticas, articuladas, fijas, desmontables, grandes, pequeas, bonitas o feas. Aun
as, la clasificacin ms comn para las uniones es entre uniones fijas y uniones
desmontables; existiendo para cada tipo otros muchos tipos y clasificaciones.

Remachadas o roblonadas;
Un remache consiste en un vstago de dimetro d, provisto de una cabeza
esfrica, que se introduce a travs de los taladros de las chapas a enlazar
calentando al rojo cereza, estampndose otra cabeza en el extremo saliente. Al
enfriarse se contrae, comprimiendo las chapas. Se los utilizan generalmente para
unir chapas, planchuelas, perfiles, etc. En el robln pueden distinguirse las
siguientes partes (Fig.3.1): el cuerpo o vstago de longitud l y el dimetro del cual
se expande hasta un dimetro d1 luego del roblonado y que es el que se utiliza
prale clculo de la resistencia del robln, la cabeza la cabeza propia de dimetro
D y la altura K, generada con un radio R en los de la cabeza esfrica, presentando
un la unin con el vstago un radio r para evitar la concentracin de tensiones en
las aristas agudas, y la cabeza estampada o de cierre. En los roblones
denominados de cabeza perdida y gota de sebo la cabeza corresponde a un
tronco de cono de ngulos. La cabeza propia est hecha de antemano en uno de
los extremos del vstago, y la estampada se la realiza luego de introducirlo este
ltimo en el agujero correspondiente practicado previamente en las piezas a unir,
construyendo as la unin.

El
material
utilizado
en
la
construccin de los roblones y remaches es generalmente hierro dulce, acero,
cobre, aluminio, etc., segn el tipo de material a unir y la resistencia deseada.

La forma y el tamao del robln dependen de las caractersticas de la unin,

recibiendo distintas denominaciones segn el tipo de cabeza propia que posea.
As, en las construcciones metlicas (puentes, torres, edificios, etc.) se tienen (a)
roblones cabeza redonda, (b) roblones cabeza perdida y (c) roblones cabeza gota
de cebo (Fig.3.2) y en las construcciones mecnicas (calderas, maquinas, etc.), en
las cuales el tamao de los roblones por lo general no sobrepasan los 13 m/m de
dimetro d del vstago, se tienen (a) roblones cabeza redonda, (b) roblones
cabeza perdida, (c) roblones cabeza troncocnica y (d) roblones cabeza chata
(Fig.3.3.).

Las dimensiones de los roblones estn dadas en milmetros o pulgadas. El largo

del vstago depende del espesor a remachar, estando normalizado el mismo de
acuerdo al tipo de cabeza. Generalmente este largo es igual al espesor de las

chapas ms 1,5 d1. Para la ejecucin del roblonado se practican previamente los
agujeros ya sea a punzn o a taladro y luego, calentando previamente el robln se
lo introduce a presin remachndose con una remachadora o estampadora el
extremo del vstago, estampando de esta forma la cabeza de cierre (Fig.3.4).

Remaches a presin:
1. Se introduce el vstago en la boquilla de la remachadora. A continuacin se
introduce la cabeza del remache dentro de los taladros previamente en las piezas
a unir.
2. Mediante la accin de la remachadora, las mordazas ejercen sobre el vstago
una fuerza de traccin.
3. Cuando llegamos al grado mximo de presin, el vstago, que se encuentra
debilitado en su parte superior, a una carga determinada, parte a pao con la
cabeza del remache.
4. Una vez separados vstago y cabeza, tenemos una fijacin limpia, rpida y
duradera.

SOLDADURAS:
La soldadura es un proceso
de unin de materiales, en el
cual se funden las superficies
de contacto de dos o ms partes mediante la aplicacin de calor o presin. La
integracin de las partes que se unen mediante soldadura se llama ensamble
soldado. Muchos procesos de soldadura se obtienen solamente por el calor sin
aplicar presin. Otros, nicamente por presin sin aportar calor externo, y otros se
obtienen mediante una combinacin de calor y presin. En algunos casos se
agrega un material de aporte o relleno para facilitar la fusin. La soldadura se
asocia con partes metlicas, pero el proceso tambin se usa para unir plsticos.
La soldadura es un proceso importante en la industria por diferentes motivos:
Proporciona una unin permanente y las partes soldadas se vuelven una sola
unidad.
La unin soldada puede ser ms fuerte que los materiales originales si se usa
un material de relleno que tenga propiedades de resistencia superiores a la de los
metales originales y se aplican las tcnicas correctas de soldar.
La soldadura es la forma ms econmica de unir componentes. Los mtodos
alternativos requieren las alteraciones ms complejas de las formas (Ej. Taladrado
de orificios y adicin de sujetadores: remaches y tuercas). El ensamble mecnico
es ms pesado que la soldadura.
La soldadura no se limita al ambiente de fbrica, se puede realizar en el campo.

a) UNION A TOPE O EMPALMADA

Es la ms utilizada y consiste en unir las chapas situadas en el mismo plano para
chapas superiores a 6 mm o para soldar por ambos lados, hay que preparar los
bordes. El objetivo de esta soldadura es conseguir una penetracin completa y
que constituya una transicin lo ms perfecta posible entre los elementos
soldados.

Algunas soldaduras a tope tpicas: (a) soldadura a tope cuadrada, un lado; (b)
soldadura de bisel nico; (c) soldadura a tope en V nico; (d) soldadura a tope en
U nico; (e) soldadura con a tope nico; (f) soldadura a tope en V doble para
secciones ms gruesas.

b) Soldadura a tope sin bisel posicin plana horizontal

Esta operacin consiste en unir piezas por sus bordes, soldadas desde el lado
superior en posicin plana, siendo el ms comn y conveniente en todo trabajo del
soldador.
Es usada frecuentemente en las construcciones metlicas, por ejemplo: Cubiertas
de barcos, fondos de estanques y carroceras.
Proceso de ejecucin.

1 Prepare las piezas.

2 Ubique y fije las piezas en posicin
plana.
Observacin: La separacin de las
piezas vara de acuerdo al espesor de
las mismas y al dimetro del electrodo
a utilizar.
3 Encienda y regule la mquina.
4 Ejecute puntos de soldadura.
Observacin:
1 El punteado debe ser alternado.
2 Mantenga la separacin de las piezas
durante el punteado usando cuas.
3 Regule la intensidad.
4 Ejecute puntos de fijacin.
5 Limpie los puntos con pica escoria y escobilla de acero.
Precaucin: Al realizar todo tipo de limpiado de escoria de la soldadura, el
operador debe proteger sus ojos con gafas para evitar la proyeccin de partculas
cristalizadas a los ojos.
6 Inicie la ejecucin del cordn de soldadura.
a) Incline el electrodo en direccin al avance (75 aproximadamente).
b) Oscile el electrodo cubriendo los bordes.

Observacin: Si la penetracin es insuficiente, aumente la intensidad de la

corriente.
c) Penetre a travs de ambos bordes hasta la parte inferior manteniendo una
velocidad de avance constante.
7 Interrumpa el cordn.
8 Limpie el crter.
9 Reinicie el cordn.
Observacin: Precaliente y rellene el crter antes de continuar.

10 Finalice el cordn.
Observacin: Al finalizar el cordn, llene el crter depositando material.
11 Limpie todo el cordn con pica escoria y escobilla de acero.

c) Soldadura a tope con chafln o bisel simple

Tiene por objeto unir piezas de espesores superiores a 3
efectuar un chaflanado o bisel previo a la ejecucin de
finalidad de conseguir la mayor penetracin lo que dar a la
resistencia. Se aplica en construcciones de estanques,
construcciones de gran envergadura.

mm, para lo cual se

la soldadura, con la
soldadura una mayor
trenes, refineras y

Proceso de ejecucin:
1 Prepare el material
a) Limpie las piezas biseladas con cepillo de acero
Observacin: El taln debe tener la misma altura en ambas piezas.

b) Fije las piezas sobre la mesa de trabajo para evitar las contracciones del
material.
2 Encienda y regule la mquina de soldar.
3 Ejecute puntos de fijacin.
Observacin: Siempre que sea posible, puntee las piezas por la parte posterior del
biselado.

Al realizar este paso es conveniente usar puntos bajos pero bien fusionados.
4 Limpie los puntos efectuados usando pica escoria y cepillo de acero.
Precaucin: Al limpiar los puntos, protjase los ojos con gafas de seguridad.
5 Suelde
a) Inicie el cordn de raz
Observacin: Al iniciar el cordn, encienda el arco dentro del bisel (fig. 3)

b) Incline el electrodo (fig. 4)

c) Avance oscilando el electrodo (fig. 5)
d) Finalice y limpie el cordn
6 Deposite el resto de los cordones hasta que cubran el bisel (fig. 6)
Observaciones: Despus de cada pasada limpie el cordn depositado y en el caso
de tener que empalmar, limpie el crter.

En una soldadura a tope de chapas de distinta seccin, la de mayo seccin se

adelgazar en la zona de contacto, con pendientes no mayores que el 25 por 100,
para obtener una transicin suave de seccin.
La soldadura a tope no debe producir discontinuidad en la seccin, y su sobre
espesor s no ser mayor que el 10 por 100 del espesor e de la chapa ms
delgada.

d) UNION DE SOLAPADO, SUPERPUESTA O TRASLAPE

Este tipo de uniones consiste en dos partes que se sobreponen. Se utiliza
normalmente para la fabricacin de carroceras de vehculos. Este tipo de unin da
resultados satisfactorios en la sustitucin parcial de paneles exteriores, pudiendo
verificarse que esta configuracin de costura cumple todas las condiciones
necesarias para restablecer la resistencia original. En este mtodo hay un
solapado de las piezas a unir de unos 12 mm. en la zona de la costura. Este
solapamiento se realizar por medio del escalonado de uno de los bordes de la
costura, en funcin de la rigidez de la superficie, bien en el borde que permanece
en la carrocera o bien en el de la pieza nueva. Este escalonado se realiza por
medio de un alicate de filetear o por medio de una dobladora neumtica. Las
uniones con solape se podrn realizar mediante alguno de los siguientes mtodos
de soldadura:
_ Soldadura por resistencia elctrica por puntos.
_ Soldadura MIG/MAG.

e) UNION DE ESQUINA O ANGULO EXTERIOR Y EN T

Consiste en unir dos chapas situadas en distinto plano bien ortogonales o
superpuestas, para rellenar los bordes de las placas creadas mediante uniones de
esquina, sobrepuestas y en T, igual que en la siguiente figura. Se usa un metal de
relleno para proporcionar una seccin transversal de aproximadamente la forma
de un tringulo. Es el tipo de soldadura ms comn en la soldadura con arco
elctrico y en la de oxgeno y gas combustible porque requiere una mnima
preparacin de los bordes; se usan los bordes cuadrados bsicos de las partes.
Las soldaduras de ngulo o filete pueden ser sencillas o dobles (esto es, soldarse
en uno o ambos lados) y continuas o intermitentes (esto es, soldadas a lo largo de
toda la longitud de la unin o con espacio sin soldar a lo largo de una orilla). La
soldadura en ngulo puede ser en ngulo de esquina o en solape. Se realiza con
cordn continuo de espesor de garganta G, siendo G la altura del mximo
tringulo issceles inscrito en la seccin transversal de la soldadura (ver grfico).
Si la longitud del cordn no supera los 500 mm, para su ejecucin se comienza
por un extremo siguiendo hasta el otro. Cuando la longitud se encuentra entre 500
mm y 1000 mm, la soldadura se ejecuta en dos tramos, inicindola en el centro.
Cuando la longitud supera los 1000 mm, la soldadura s ejecuta por cordones
parciales, terminando el tramo donde comienza el anterior. Las esquinas de
chapas donde coinciden los puntos de cruce de cordones, debe recortase para
evitar el cruce. Nunca se ejecuta una soldadura a lo largo de otra ya realizada.
Los parmetros en cuanto al ngulo de avance suelen ser de 60 grados
aproximadamente, el ngulo de posicionamiento con la pieza es de 45 grados, o
sea la mitad de 90 grados que forman las piezas a unir.
Se deber indicar en los planos del proyecto el tipo de soldadura y sus medidas
(longitud y espesor de garganta G). Los planos de taller deben indicar la
preparacin de bordes.

f)

UNION DE BORDE

Una soldadura en flanco se hace en los bordes de dos (o ms) partes, por lo
general lminas metlicas o placas delgadas, en donde las partes en una unin de
bordes estn paralelas con al menos uno de sus bordes en comn y la unin se
hace en el borde comn. Se utiliza normalmente para espesores finos sin aporte
de material (soldadura oxiacetilnica y TIG), el procedimiento de soldeo es crear
un bao de fusin con el metal base y desplazarlo por toda la junta. Los ngulos
de avance y posicionamiento son iguales que en la posicin horizontal pero se
realiza de derechas a izquierdas, para que la atmsfera inerte producida por la
llama o el gas proteja el bao de fisin.

g) SOLDADURA DE RECARGUE O DE SUPERFICIE

Una soldadura en superficie no se usa para unir partes, sino para depositar metal
de relleno sobre la superficie de una parte base en una o ms gotas de soldadura.
Las gotas de soldadura se incorporan en una serie de pasadas paralelas
sobrepuestas, con lo que se cubren grandes reas de la parte base. El propsito
es aumentar el grosor de la placa o proporcionar un recubrimiento protector sobre
la superficie.

Los parmetros a tener en cuenta en cuanto al ngulo de avance y de

posicionamiento son los mismos que en la posicin horizontal.
Se suele utilizar para el rectificado de ejes y los cordones habr que ejecutarlos
alternamente (paso peregrino), para evitar deformaciones debido a las tensiones
producidas por altas temperaturas que origina la soldadura. Al a ver aumentado su
dimetro con los cordones de soldadura procederamos a su rectificado en la
maquina adecuada.

h) SOLDADURA DE RANURA
Las soldaduras con insertos y las soldaduras ranuradas se usan para unir placas
planas, como se muestra en la siguiente figura, usando uno o ms huecos o
ranuras en la parte superior, que despus se rellenan con metal para fundir las dos
partes.

(a)

Soldadura con inserto y (b) soldadura en ranura.

La soldadura de puntos y la soldadura engargolada, usadas para uniones

sobrepuestas, se muestran en la siguiente figura. Una soldadura de puntos es una
pequea seccin fundida entre las superficies de dos chapas o placas.
Normalmente se requieren varias soldaduras de puntos para unir las partes. Se
asocia ms estrechamente con la soldadura por resistencia. Una soldadura
engargolada es similar a una de puntos, excepto que consiste en una seccin
fundida ms o menos continua entre las dos chapas o placas.

TORNILLOS:
Consisten en un vstago de dimetro d; provisto de una cabeza de forma
hexagonal; que se introduce en los taladros de la chapa a enlazar; teniendo en el
extremo saliente del vstago una zona roscada, en la cual se colocan una
arandela y una tuerca que al ir roscndose consigna el apriete de las chapas
unidas. Se suelen hacer con acero. El tamao se especifica por el dimetro y la
longitud. En los tornillos de cabeza plana la longitud incluye la cabeza, en todas
las dems formas slo incluye la longitud del cuerpo o vstago.
El paso de la cuerda se define como la
distancia del pice de una cuerda al pice
de la siguiente. Se expresa como el nmero
de hilos por pulgada en el sistema ingls y
la distancia en milmetros de cresta a cresta
de las cuerdas contiguas en el sistema
mtrico. Los tipos de cuerdas con respecto
al paso se clasifican como:
Unified National Coarse (UNC O NC)
Unified National Fine (UNF O NF)

 Unified National Extra Fine (UNEF o NEF)

Tornillo de Mquina (MS)
Cuerda Milimtrica Burda y Fina (S)

CLASES DE TORNILLOS.
Segn EA-95; son de tres clases:
-Clase T: tornillos ordinarios.
-Clase TC: tornillos calibrados.
-Clase TR: tornillos de alta resistencia.
Los tornillos de clase T se designan TORNILLO T d l A4t NBE EA-95
d - dimetro de la caa.
l. - longitud del vstago.
A4t tipo de acero.
NBE EA-95 - Referencia a la norma.
El tipo de acero y la referencia a la norma pueden suprimirse cuando sean
innecesarias.

UNIN CHAVETA
Las uniones de chaveta son uniones soldables, en las cuales las piezas que
deben realizar un movimiento rotativo, se unen entre s, a travs de elementos de
unin
de
arrastre
de
forma;
estos
son
las
chavetas.
Unin de chaveta:
1 chaveta, 2 eje, 3 buje
Las uniones de chaveta son realizadas, con el fin de:
- unir piezas de mquinas, que deben realizar un movimiento rotativo, con un giro
de circulacin exacto;
- asegurar piezas de mquinas en su posicin, con uniones por apretamiento y
cnicas, de tal forma que pueden realizar un movimiento rotativo con giro de
circunvalacin exacto;

- unir piezas de mquinas con ejes, de tal forma que pueden realizar un
movimiento axial de desplazamiento hacia ac, y hacia ac, garantizando tambin
un movimiento rotativo.
Ventajas especiales de las uniones de chaveta:
- garanta del giro de circulacin exacto de las piezas;
- estabilidad de la unin, tambin cuando se transmiten fuerzas de giro mayores.
Desventajas:
-La unin do soporta cargas de cambio frecuente por adherencia de choque.
Cuando se trabajan los ejes y los bujes, a travs de formas especiales, se
garantiza entonces una unin directa de las piezas rotativas, por medio de esta
deformacin. En ese caso no es necesario el empleo de chavetas adicionales.
Estos ejes se denominan como ejes perfilados. El buje se trabaja de acuerdo al
perfil del eje.
Las uniones de chaveta se diferencian de acuerdo a la funcin de la chaveta en la
unin.
Uniones de chaveta de ajuste: Estas sirven para la fijacin de una pieza de una
mquina sobre un eje, cuando la pieza de la mquina sobre el eje no se debe
desplazar. Las chavetas se instalan en ranuras de ajuste exacto del eje y
transmiten solamente las fuerzas rotativas entre el eje y el buje.
Uniones de chaveta deslizante: Estas sirven para la fijacin de piezas de
mquinas sobre un eje, cuando las piezas de arrastre deben ser desplazas
axialmente sobre el eje, por ejemplo en los engranajes. Las chavetas se fijan con
tornillos cilndricos avellanados, de tal forma que se impide un deslizamiento de la
chaveta en la ranura.
Unin de ejes perfilados: En la unin de bujes con ejes perfilados en arcos
circulares o ejes de chaveta, se emplean los principios de la unin de chaveta de
ajuste o de chaveta deslizante. Para la unin de bujes y ejes dentados de
entalladura, se emplea el principio de la unin de chavetas de ajuste.
PASADORES
Las uniones con pasadores se diferencian conforme a la funcin de los pasadores
en la unin de piezas sueltas. Unin con pasadores de fijacin:
Fijacin de dos piezas sin arrastre de fuerza, por ejemplo para la fijacin de dos
ruedas dentadas sobre el eje, cuando se transmiten solamente momentos de giro
muy reducidos. Se emplean todos los tipos de pasadores.
Unin con pasador de arrastre de una pieza de una maquina a travs de otra, por
Ej.: en engranajes conmutables o en embragues, que se conmutan en estado de

quietud. Se emplean pasadores cilndricos, pasadores de ajuste estriados y

pasadores elsticos.