¿Cuál pasador elástico de acero inoxidable austenítico es mejor para cargas dinámicas?

Todos los pasadores elásticos en espiral están diseñados con un diámetro preinstalado mayor al orificio recomendado. Los pasadores elásticos ranurados están fabricados con una separación que permite la compresión del pasador durante la instalación. Estos difieren de los pasadores elásticos en espiral que están diseñados con una costura (sin ranura). Una vez instalado, el pasador elástico se mantiene tensionado y esto le provee retención. Un pasador elástico también puede mantener el ajuste deseado y funcionar absorbiendo la vibración y el impacto, lo que previene daño y/o deformación del orificio receptor. Un pasador elástico ranurado solo puede flexionarse a 180° del lado opuesto a la ranura, como al abrir y cerrar un libro. Esto focaliza el estrés en un solo lugar (ver Imagen 2) produciendo una rápida fatiga y un potencial agrietamiento (ver Imagen 3). De manera similar, una vez que el metal ha perdido la ductilidad ya no puede recuperarse para mantener la tensión dentro del orificio y la retención puede verse comprometida.

De manera comparativa, los pasadores elásticos en espiral distribuyen el estrés por compresión por todo el pasador y no poseen puntos de concentración de estrés. Al aplicarse la carga, el pasador elástico en espiral continúa flexionándose y se enrolla hacia el centro, absorbiendo el impacto y la vibración, y distribuyendo la carga a través del corte transversal que se muestra en la Imagen 4. El pasador elástico en espiral se traba de manera efectiva en la costura y el movimiento tiene lugar a través del espiral interior. Esto cumple dos propósitos importantes: el estrés se distribuye de forma pareja a través del corte transversal del pasador y el pasador permanece en forma circular para mantener el máximo contacto con la pared del orificio.

En la Imagen 5 se observa un pasador elástico ranurado instalado en el orificio mínimo recomendado. Se mantiene una separación mínima por lo que el movimiento permanece posible. Esto puede ayudar a retrasar el endurecimiento por deformación y la fatiga -aunque igual ocurrirán. En este ejemplo, una vez que el pasador elástico ranurado es comprimido por completo bajo carga, los bordes se unen y funciona como un tubo sólido. Esto puede dañar el orificio.

En la Imagen 6, el pasador elástico ranurado está colocado en un orificio demasiado grande. En este caso, hay mayor potencial de movimiento ya que la separación es mayor y la fatiga se puede producir más rápido.

La Imagen 7 muestra el pasador elástico en espiral del mismo diámetro colocado en el mismo orificio mínimo recomendado como muestra la Imagen 5. Inmediatamente se evidencia una mejor forma circular del pasador elástico en espiral. En lugar de la típica forma de lágrima del pasador elástico ranurado, el pasador elástico en espiral mantiene el contacto con un mínimo de 270 grados de su circunferencia. La única separación tiene lugar junto al borde plegado que es necesario para asegurar que el borde no tenga contacto con la pared del orificio lo que podría crear rebaba o corte en el material. Esta zona se conoce como la zona coma (Imagen 8).

En resumen, el acero inoxidable austenítico podría ser el material ideal más efectivo en temas de costo para algunos usos aunque tiene limitaciones que deben ser consideradas en el diseño. El endurecimiento por deformación es de gran importancia, aunque se deben considerar varios otros problemas. Corrosión galvánica/ compatibilidad de materiales, capacidad para resistir agentes/ ambientes corrosivos específicos, reflectividad, magnetismo, y otros temas menos generales y más específicos de cada uso. Los pasadores elásticos en espiral están diseñados para proveer una óptima función bajo las más amplias condiciones posibles. Los beneficios de los pasadores elásticos en espiral comparados con los pasadores elásticos ranurados aplican en todos los materiales y tareas aunque podrían ser más evidentes en productos fabricados en acero inoxidable austenítico. Si se requiere este material, los diseñadores deben saber que la fatiga siempre es un problema potencial si el pasador está sujeto a cargas dinámicas. Un pasador elástico en espiral proveerá una vida superior a la fatiga si se coloca según las normativas de diseño recomendadas.