Diferencias entre pasadores sólidos estampados en frío y pasadores sólidos maquinados

El primer paso en el diseño de una unión es establecer los requisitos funcionales tanto de los componentes principales como de los elementos de fijación. Los requisitos de rendimiento deben cumplirse sin especificar en exceso el diseño. Una unión ideal satisface los requisitos de rendimiento y calidad al menor costo posible. La siguiente información ayudará a los diseñadores a comprender las diferencias en las capacidades entre el estampado en frío y el maquinado en lo que se refiere a las especificaciones de diseño de los Pasadores Sólidos y los orificios de los componentes principales.

Los pasadores de ajuste a presión y los pasadores rectos suelen fijarse en el conjunto presionándolos en orificios más pequeños que el diámetro del pasador. En la mayoría de las aplicaciones, la interferencia debe limitarse para mantener las fuerzas de inserción dentro de límites prácticos. El ajuste a presión aceptable para la mayoría de los metales (acero, latón y aluminio) es de 0,0125 mm a 0,025 mm (0,0005" - 0,001") de desplazamiento del material. Dado que este umbral de tolerancia incluye la suma de las tolerancias del diámetro del pasador y del orificio, los pasadores deben mecanizarse con precisión y los orificios deben escariarse y/o rectificarse. Esto aumenta el tiempo ciclo y los costos de fabricación asociados con la preparación de los orificios.

También es importante reconocer que las bisagras de ajuste libre no requieren orificios de ajuste a presión y no deben requerir tolerancias de diámetro de pasador más estrictas que ± 0,025 mm (± 0,001").

Los pasadores Sólidos maquinados suelen costar aproximadamente diez veces más que los pasadores Sólidos estampados en frío. ¿Por qué los pasadores Sólidos estampados en frío son tan rentables?

• El estampado en frío produce pasadores Sólidos a una velocidad de aproximadamente 300 piezas por minuto (ppm), mientras que el maquinado rinde aproximadamente 4 ppm.
• El maquinado genera desechos. Por lo tanto, se necesita más materia prima para mecanizar un Pasador Sólido que para estampar en frío la misma pieza. Los únicos desechos que se generan durante el estampado en frío son los que se producen durante la configuración.
• Las varillas con diámetro exterior rectificado pueden costar más del triple que las varillas estándar utilizadas para el maquinado.

Aunque el maquinado es más costoso que el estampado en frío, los costos de configuración son significativamente más bajos para el maquinado. Las empresas que estandarizan los tamaños de los Pasadores Sólidos pueden mitigar los costos de configuración, por lo que el impacto en los costos para los clientes es insignificante. Sin embargo, los costos de configuración pueden ser significativos para los diseños personalizados, especialmente en volúmenes bajos. La tabla 4 resume las diferencias generales entre el estampado en frío y la configuración del maquinado.

El siguiente caso práctico ilustra las diferencias entre el estampado en frío y el maquinado de un Pasador Sólido (de varilla) de 3 mm de diámetro exterior y 30 mm de longitud. Como se destaca en la tabla 5, la cantidad de materia prima y la tasa de producción (ppm) son los principales factores que determinan la drástica diferencia de costo entre el estampado en frío y el maquinado.

Los diseñadores pueden optimizar el rendimiento y el costo total de fabricación de una junta si comprenden las diferencias entre los Pasadores Sólidos estampados en frío y los maquinados. Ambos métodos de fabricación producen piezas de alta calidad y uniformes. Sin embargo, existen diferencias significativas en cuanto a costo y capacidad entre el estampado en frío y el maquinado. Este documento puede servir como herramienta de referencia para ayudar a los diseñadores con las especificaciones de diseño de Pasadores Sólidos. Sin embargo, se recomienda que los fabricantes se asocien con expertos del sector en unión y montaje para identificar la solución de menor costo para su emsamble.