El efecto del gripado en artículos de fijación de acero inoxidable

En la aplicación de artículos de fijación de acero inoxidable o aluminio "soldadura en frío" (también conocida como gripado) puede ocurrir durante el montaje. Cuando ocurre, los hilos de rosca quedan soldados hasta que no sea posible ningún movimiento, esto puede llevar a la fractura de los tornillos durante el apriete. Esto causa situaciones incómodas o peligrosas, lo que puede llevar a retrasos, daños o accidentes. Pude que los tornillos no partan durante el montaje pero posiblemente se deformarán durante la torsión o “griparán” antes de que la precarga sea la correcta, esto puede llevar a fallas futuras, debido a las fuerzas externas en la unión o a la fatiga del material. Un pensamiento aterrador es fundamental cuando los sindicatos pueden fallar repentinamente de forma inesperada. Si durante la vida útil de la unión no se producen fallos, el efecto de gripado puede causar problemas de desmontaje - los artículos de fijación no se aflojan. Pueden existir reclamaciones de calidad de nuestros clientes, donde, después de la investigación, queda claro que la calidad del producto es de acuerdo con las normas, pero la causa del fallo es el gripado. 

Los metales que se mueven mientras están en contacto entre ellos, experimentan la fricción. Esta fricción es causada por la rugosidad de la superficie de los metales y puede resultar en un calentamiento y desgaste de las piezas. Cuando la presión sobre las superficies de contacto aumenta, la fricción también aumenta. Para algunos metales, puede llevar al desgaste de las superficies de contacto porque la fricción es tan alta que las superficies están juntas y el movimiento va a rasgar parte de la superficie.

En los artículos de fijación roscados (por ejemplo, tuercas y tornillos) hay una gran acumulación de presión sobre las superficies de contacto en los flancos de rosca, llevando a una creciente fricción y adhesión. Esto puede llevar al gripado de las roscas. Los productos hechos de acero inoxidable austenítico o aluminio serán siempre más sensibles a este efecto, en comparación con los productos en acero, debido a que estos metales son más dúctiles y debido a la estructura cristalina atómica de estos metales. Es por eso motivo que los artículos de fijación en acero inoxidable presentan muchos más problemas de gripado que los artículos de acero.

Los productos que a menudo insertan una mayor fricción en los filetes de rosca (por ejemplo, las tuercas de seguridad que ejercen una fuerza de apriete en las roscas) aumentarán en gran medida las probabilidades de gripado, porque la fricción adicional durante el movimiento de apriete causa mucha energía de fricción (calor) en un área muy pequeña. Este tipo de tuerca de seguridad, no garantiza la precarga en la unión, pero porque mantiene la presión en la rosca después del auto aflojamiento, la tuerca permanece en el tornillo. Este tipo de tuerca, con base en la fricción de las roscas, no corren libremente hasta alcanzar la superficie de material de apriete. Cada rotación de la rosca, significa movimiento con fricción y por lo tanto, mayor riesgo de gripado. Es aconsejable utilizar diferentes tipos de productos de bloqueo que operen en principios diferentes de la fricción de rosca, para evitar problemas de gripado, a menos que tomen medidas especiales de lubricación.

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Resultados de gripado en una tuerca de acero inoxidable.

Las uniones atornilladas que requieren muchos movimientos de rosca, para hacer la unión debido al intervalo entre las partes a unir, presentará un riesgo mayor de gripado. Lo mismo ocurre con uniones que contienen piezas "suaves" como juntas o elementos elásticos (por ejemplo, arandelas de resorte, arandelas de disco y arandelas de goma o plástico). Estos elementos también causan un movimiento más largo bajo fricción cuando se usan uniones roscadas.

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La unión con brida contiene una junta suave.

Asegúrese siempre de que los productos están limpios, libres de rebabas, partículas de metal, arena, polvo, etc, y que la fricción local por daño de las roscas de los tornillos o montaje deficiente se evita.

El menor desplazamiento axial de las roscas significa menor probabilidad de gripado. Uniones rígidas donde sólo una pequeña cantidad de rotación es necesaria para suministrar la precarga, significará por lo tanto una pequeña probabilidad de ocurrencia de gripado, que en uniones elásticas, que contienen elementos suaves o elásticos, casos en que es necesario un desplazamiento axial mayor para alcanzar la precarga necesaria.

Lentamente y con una rotación uniforme de los tornillos roscados, también se aconseja evitar herramientas de impacto. Esto disminuye la fricción en las roscas.

La combinación de dos tipos diferentes de acero inoxidable austenítico como AISI 304 y AISI 316 se menciona a menudo como una forma de reducir las probabilidades de gripado, pero una vez que ambas tienen una rugosidad superficial y estructura atómica, esto generalmente no mejora el efecto del gripado . Ambos tipos tienen en la estructura metálica austenítica y un alto riesgo de gripado.

Las roscas hechas por prensado son favorables, en comparación con roscas hechas por corte, porque los cojinetes resultan en una menor rugosidad de la superficie (la mayoría de los artículos de fijación en acero inoxidable se producen con roscas prensadas).

Los productos que reducen activamente la fricción, como los lubricantes con alta resistencia a la presión, generalmente ayudan contra el gripado. Algunos fabricantes de lubricantes producen productos específicos anti-gripado para artículos de fijación.

Además de los lubricantes que se deben aplicar manualmente, también hay tratamientos anti-gripantes, con propiedades lubricantes. Estos pueden ser pre-aplicados y proporcionan una capa anti-fricción no pegajosa y seca. Esto ahorra tiempo de montaje debido a la capa seca superficial, es menos susceptible a la contaminación por partículas pequeñas que los lubricantes pegajosos y grasientos.

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Al prestar más atención al montaje de artículos de fijación en acero inoxidable o aluminio y al evitar situaciones que aumenten la fricción en los hilos de rosca, muchos problemas se pueden evitar. Esto aumenta la fiabilidad y la durabilidad de las uniones roscadas.