Ya sea que se trate de la construcción de puentes, maquinaria pesada o componentes simples de varias piezas, se requieren pernos personalizados para el ensamblaje y las uniones mecánicas. Un perno es un componente mecánico que tiene una rosca en la superficie externa con una cabeza en la parte superior, que se puede apretar en orificios transversales mediante el apriete de tuercas correspondientes. En comparación con la soldadura y el remachado, estos sujetadores se pueden desmontar fácilmente al perder las tuercas.
Entre los diferentes métodos de fabricación de pernos, el mecanizado CNC es conocido por su precisión y complejidad. El movimiento de la herramienta controlado por computadora permite a los fabricantes producir Elementos de fijación CNC con tolerancias estrictas de manera constante.
Continúe leyendo, discutiremos el tipo de pernos hechos a medida, las opciones de materiales, las técnicas de mecanizado y las terminologías de pernos.
¿Qué se entiende por perno mecánico?
Concepto de tuerca y tornillo
Un perno mecánico es un tipo de sujetador que une dos o más componentes individuales insertando agujeros y apretando las roscas helicoidales con las tuercas correspondientes. Puede confundirse con tornillos y pernos personalizados. Aunque ambos tienen la misma función de sujeción, el perno contiene una parte sin rosca (superficie lisa, llamada vástago) cerca de la cabeza y los tornillos tienen roscas que llegan hasta la cabeza.
El diagrama esquemático a continuación muestra una estructura típica de un perno;
Estructura típica de un perno mecánico
Geometría del perno hexagonal
El perno que se muestra en el diagrama anterior es un perno hexagonal (definido por la geometría de la cabeza), que es la forma más típica en los usos industriales. En el mercado, puede obtener formas estándar de sujetadores con diámetros nominales, pasos y longitudes de rosca específicos. Por ejemplo, M3 x 1.5 x 30 es el tamaño común de perno disponible en el mercado. Significa un perno con un diámetro nominal de 3 mm, un paso de 1.5 mm y una longitud de 30 mm.
En diferentes aplicaciones, las industrias necesitan pernos personalizados que satisfagan requisitos únicos. sujetadores automotrices Un ejemplo de ello son los conjuntos de ruedas y culatas de motor.
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Terminología de pernos
Ahora veamos qué describe cada terminología sobre el perno;
| Términos de Bolt | Mareas Ideales para Lecciones |
| Cabeza | La parte superior del perno (aplicar torque) |
| Superficie de apoyo | Se apoya sobre el material que se va a fijar (distribución de carga) |
| Vástago | Parte sin rosca del perno (corta o ausente en tornillos) |
| Longitud de rosca | Parte roscada (que se acopla con el orificio o se rosca) |
| punto | Forma plana o biselada en el extremo. |
| Longitud Mínima | La longitud total del perno desde la cabeza hasta la punta. |
| Diámetro mayor | El diámetro se mide desde los bordes exteriores. |
| Diámetro menor | El diámetro se midió desde las raíces (puntos más internos). |
| Paso | Distancia de dos hilos adyacentes (Hilos por pulgada) |
| Tipo de unidad | Cabeza del perno que determina la herramienta requerida (por ejemplo, hexagonal, Phillips, Torx). |
| root | Parte roscada que se acopla a un orificio roscado) |
Tipos de pernos personalizados
Existen diferentes tipos de pernos según su forma, preferencia de aplicación, mecanismo de torsión, etc. Los siguientes son los tipos de pernos típicos;
Perno de anclaje
Tipos de pernos de anclaje
Los pernos de anclaje se utilizan para la fijación externa de piezas, como una percha en la pared. Contienen un extremo roscado largo que se inserta en las piezas y se atornilla después de que se fijan las piezas externas. Además, son muy populares para asegurar elementos externos a la pared de hormigón.
Perno del cenador
Perno de árbol
Los pernos de eje tienen una arandela unida entre la cabeza y el extremo de la longitud roscada. Se utilizan principalmente para componentes en polvo, como hojas de mecanizado y sierras manuales.
Perno de Porte
Perno de carro
Un perno de carruaje contiene una cabeza redondeada y un vástago cuadrado. Puede funcionar tanto en piezas de madera como de metal. Los pernos de carruaje personalizados se pueden fabricar con un vástago cuadrado diseñado debajo de la cabeza que sujeta el perno de forma segura en el ensamblaje.
Pernos en U personalizados
Pernos en U personalizados
Como sugiere el nombre, los pernos en U tienen forma de letra "U" con una longitud roscada en ambos extremos. Este tipo de fijación se utiliza para uniones estables. Por ejemplo, soportes de vigas y tuberías, anclajes de techo y ejes de motor. Por lo general, los pernos en U requieren personalización para lograr posiciones de rosca, longitud y curvatura en U precisas.
Perno hexagonal
Tornillo de cabeza Hexagonal
Los pernos hexagonales se caracterizan por la geometría hexagonal de la cabeza del perno, se encuentran entre las mejores opciones para usos industriales, maquinaria pesada, elementos estructurales, construcción metálica, etc. A continuación, el perno hexagonal no implica una arandela a diferencia de la mayoría de los pernos.
perno de ojo
Pernos de ojo
Los pernos con cáncamo se definen por su estructura de anillo en la posición de la cabeza. A menudo, no contienen vástago o son muy pequeños. La estructura de anillo hace que el perno sea estable sin el vástago.
Más información: tipos de arandelas
¿Cómo hacer tornillos personalizados?
Mecanizado de pernos
Dependiendo del tipo, tamaño y material, puede utilizar métodos de forjado, mecanizado CNC, conformación en frío o conformación en caliente para fabricar sus pernos o sujetadores personalizados.
| Método | Vista general del proceso | El más adecuado para | Aplicaciones principales |
| Forja | Conformación de material caliente bajo presión | Pernos grandes, sujetadores de alta resistencia. | Aplicaciones de servicio pesado (por ejemplo, automoción, aeroespacial) |
| Mecanizado CNC | El material se corta con precisión a la forma deseada mediante torneado CNC, mecanizado de tornillos suizos personalizados, etc. | Pernos personalizados o de precisión | Pernos especiales para electrónica, aeroespacial y dispositivos médicos. |
| Formación en frío | Conformación del material por deformación a temperatura ambiente | Pernos de tamaño pequeño a mediano, gran volumen | Elementos de fijación estándar (por ejemplo, para automoción, construcción) |
| Formación en caliente | Material moldeado a temperaturas elevadas | Pernos grandes o de formas complejas | Pernos estructurales, aplicaciones de alta carga |
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Materiales para pernos o sujetadores
El material del perno está directamente relacionado con la aplicación, la funcionalidad, el rendimiento, el coste y la durabilidad. Normalmente, se utilizan metales o aleaciones de alta resistencia y conformabilidad. Sin embargo, los plásticos y los materiales compuestos se pueden mecanizar con CNC para fabricar los pernos.
Materiales de los pernos
Los siguientes son los materiales para sujetadores personalizados;
Acero al Carbón
Es un material de alta resistencia y rentabilidad que se puede mecanizar o formar en diferentes pernos, automóviles, sitios de construcción, maquinaria de fabricación, muebles, etc. Aunque es menos resistente a la corrosión, se puede aplicar el revestimiento protector.
Además, es más rentable que los pernos de acero inoxidable y puede satisfacer requisitos de alta preferencia.
Acero Inoxidable
Puede encontrar varios pernos de acero inoxidable populares en muchos usos, hexagonales, de carruaje, de hombro, en forma de U y otros tipos de pernos. La alta resistencia a la corrosión, la fuerza y el rendimiento bajo tensión hacen que el acero inoxidable sea una opción de material eficaz para los pernos.
Latón y Bronce
Ambos son aleaciones de cobre, latón (Cu + Zn) y bronce (Cu + Sn). Son los preferidos en agua salada y donde la conductividad es importante. Además, los pernos de bronce y de latón se utilizan en tuberías y otros herrajes relacionados debido a sus propiedades de resistencia a la corrosión.
Aluminio:
Aunque los sujetadores personalizados hechos con aluminio tienen una resistencia menor que el acero, tienen un peso reducido y un buen comportamiento de protección contra la corrosión. Forma una capa de óxido de aluminio después de la exposición al aire o a un entorno húmedo, que protege aún más los sujetadores de pernos. Uno de los ejemplos más populares es el sujetador de aluminio 6060-T6. Posteriormente, los pernos de aluminio se pueden terminar con anodizado o enchapado de metal para mejorar la resistencia al desgaste y la abrasión.
Titanium
El titanio es una de las opciones más populares para pernos, tornillos y arandelas, especialmente para aplicaciones de alto rendimiento. Su resistencia superior a la corrosión, la relación resistencia-peso, la estabilidad térmica y otras propiedades útiles lo hacen perfecto para esto. Los pernos de titanio muestran una mayor inercia frente al agua salada y los disolventes de cloruro. Las aleaciones de titanio de grado 2 y grado 5 son las más preferidas para la fabricación de pernos.
Pernos o sujetadores no metálicos
Además de los pernos de metal y aleaciones, los pernos de plástico y compuestos también son una alternativa viable en ciertas aplicaciones. La alta relación resistencia-peso, la resistencia superior a la corrosión y a los productos químicos, el aislamiento térmico y el bajo costo los han hecho populares en aplicaciones eléctricas, electrónicas, aeroespaciales, de petróleo y gas y muchas otras aplicaciones industriales.
- Nailon
- Tereftalato de polietileno (PET)
- Policarbonato (PC)
- Poliéter éter cetona (PEEK)
- Plástico reforzado con fibra de vidrio (PRFV)
- Nylon relleno de vidrio
- Polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP)
Además, la elección del material para pernos personalizados depende de los requisitos de resistencia y carga, el entorno de aplicación, las restricciones de peso, etc.
¿Necesita pernos personalizados? Póngase en contacto con Boda
Fabricar pernos personalizados puede ser un desafío, especialmente con la selección de herramientas y el mecanizado de geometrías de rosca personalizadas. Boda es una empresa líder en servicios de fabricación y mecanizado CNC personalizados. Podemos brindar cualquier tipo de servicios de fabricación de sujetadores adaptados a las necesidades de su aplicación.
Nuestra fábrica está equipada con maquinaria de conformado en frío, máquinas CNC multieje y equipos de forjado avanzados para la fabricación de pernos. Envíenos sus requisitos. Nuestros ingenieros lo guiarán hacia soluciones óptimas.
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Recapitulación
Existen distintos tipos de pernos disponibles en el mercado, con distintas formas, tamaños y materiales. Para algunas aplicaciones y requisitos de rendimiento específicos, es posible que necesite pernos personalizados que pueda fabricar mediante forjado, mecanizado CNC, conformado de metales y otros procesos adecuados. A continuación, la elección del tipo y material del perno depende de las preferencias particulares de diseño y aplicación.
Preguntas Frecuentes
¿Cómo hacer un perno personalizado?
La personalización de pernos requiere consideraciones cuidadosas desde el principio, diseño y selección de materiales. Luego, debe elegir qué método es mejor para usted: mecanizado, forjado, conformado en caliente o conformado en frío.
¿Cuales son los tipos comunes de tornillos?
Los tipos más comunes de pernos son los hexagonales, de eje, de anclaje, de carro, de ojo, de perno en U, etc. Tienen una geometría única, capacidad de soporte y preferencia sobre sus usos.
¿Por qué el acero inoxidable es común para los pernos?
Inoxidable El acero tiene una alta resistencia a la formación de óxido, incluso en condiciones duras y húmedas. Por consiguiente, proporciona el equilibrio perfecto entre rendimiento y coste. Por ello, los aceros inoxidables son habituales para los pernos, como el ASI 304 y el ASI 316 Ti.
¿De qué material está hecho el perno de construcción?
Los aceros al carbono de grado 2, grado 5 y grado 8 son las opciones más comunes para los pernos de construcción debido a su alta resistencia mecánica. Están galvanizados o recubiertos con capas protectoras contra la corrosión, como pintura en polvo, cromado, etc.