Cuando se trata de sujetar materiales, los ingenieros y los fabricantes a menudo enfrentan una elección crítica: rivnuts o tornillos ? Si bien ambos sirven para unir componentes, sus diseños y aplicaciones fundamentales conducen a características de rendimiento distintas, particularmente en relación con la fuerza.

Comprender los sujetadores

Antes de comparar su fuerza, definamos brevemente cada sujetador:

• Tornillos: Estos son sujetadores roscados diseñados para ser impulsados en un material, creando sus propias roscas de apareamiento (como tornillos de madera o tornillos de autocomprobación) o que se involucran con roscas precipitadas o una tuerca. Los tornillos dependen de la integridad del material en el que se roscan o la resistencia de la tuerca para su potencia de sujeción. Son conocidos por su eliminación y reutilización.

• Rivnuts (nueces remolientes/nueces): Las rivnuts son remaches tubulares roscados internamente que están diseñados para instalarse desde un lado de una pieza de trabajo (instalación ciega). Cuando se instala, el Rivnut se deforma y se abulta en el lado ciego, creando un hilo permanente, fuerte y de carga en materiales delgados o huecos donde las roscas de tapping directamente no son prácticos o imposibles. Luego se puede roscar un perno o un tornillo en el Rivnut.

Comparación de fuerza: donde cada sobresale

La "fuerza" de un sujetador no es una sola métrica; Abarca varios aspectos como la resistencia a la tracción, la resistencia al corte, la resistencia a la extracción y la resistencia a la vibración y al aflojamiento.

Resistencia a la tracción (resistencia a la extracción)

Tornillos: La resistencia a la tracción de un tornillo (su resistencia a ser sacada directamente) depende en gran medida de varios factores:

• Propiedades del material: La resistencia del material del tornillo en sí (por ejemplo, los grados de acero como el grado 8 son mucho más fuertes que el grado 2) y el material en el que está sujetando es crucial.

• Compromiso del hilo: Cuantos más hilos se activen, y más fuertes son los hilos en el material base, mayor será la resistencia a la extracción. En materiales blandos como madera o chapa delgada, los tornillos pueden quitarse o extraer relativamente fácilmente, especialmente bajo estrés repetido o vibración.

• Tamaño del agujero: Un orificio piloto de tamaño incorrecto puede reducir significativamente la potencia de sujeción de un tornillo.

• Con una nuez: Cuando se usa un tornillo con una tuerca y una arandela (es decir, una conexión de perno), su resistencia a la tracción a menudo es superior a una rivada de tamaño comparable porque la carga se distribuye sobre un área de respaldo más grande, y se utiliza la resistencia completa de la sección transversal del perno.

Rivnuts: Las rivnuts están diseñadas para crear un hilo fuerte y permanente en materiales delgados. Su resistencia a la extracción es generalmente superior a un tornillo de autocomprobación en paneles de chapa delgada o compuesto por algunas razones:

• Expansión del lado ciego: La clave para la fuerza de un Rivnut es su expansión en el lado ciego, que crea una superficie de rodamiento más grande contra el material, aumentando significativamente la resistencia a la extracción.

• Distribución de carga: El Rivnut deformado distribuye la carga sobre un área más amplia del material base, reduciendo el estrés localizado que puede conducir a la rotura o la deformación.

• Espesor del material: Las rivnuts tienen rangos de agarre específicos y requieren un grosor mínimo del material para funcionar de manera efectiva. Si el material es demasiado delgado o el Rivnut no está instalado correctamente, su resistencia puede verse comprometida.

• Tipo de rivnut: Diferentes diseños de rivnut (por ejemplo, plusnuts pre-bulbidos) ofrecen una fuerza de extracción aún mayor al crear una brida más grande y robusta en el lado ciego.

Resistencia al corte

Tornillos: La resistencia al corte de un tornillo (su resistencia a las fuerzas que actúan perpendiculares a su eje, tratando de cortarlo) se determina principalmente por:

• Material de tornillo y diámetro: Un tornillo más grueso hecho de acero de alta resistencia generalmente tendrá mayor resistencia al corte.

• Diseño conjunto: Cómo se sujetan los componentes y el ajuste del tornillo en el agujero impactan el rendimiento del corte.

Rivnuts: Si bien las rivnuts crean un ancla fuerte fuerte, su función principal no es necesariamente proporcionar una alta resistencia al corte como un sujetador independiente. Cuando un perno o un tornillo se enroscan en una rivnut, la resistencia al corte de la conexión depende en gran medida de la resistencia del perno o el tornillo en sí, y qué tan bien se asienta la rivnut en el material. En aplicaciones donde hay cargas de corte muy altas, se pueden preferir métodos de fijación alternativos como remaches sólidos o pernos estructurales. Sin embargo, para muchas aplicaciones típicas, un Rivnut instalado correctamente con un perno apropiado puede ofrecer suficiente resistencia al corte.

Resistencia a la vibración y aflojamiento

Tornillos: Los tornillos de autocomprobación, especialmente en aplicaciones sometidas a vibraciones constantes o cargas dinámicas, pueden aflojarse con el tiempo. Esto se debe a que las roscas pueden desgastar el material, o el tornillo simplemente puede retroceder. Si bien los compuestos de bloqueo o bloqueo de hilos pueden mitigar esto, sigue siendo una preocupación.

Rivnuts: Las rivnuts proporcionan una conexión más segura y resistente a la vibración. Una vez instalado, el cuerpo expandido del Rivnut crea una articulación ajustable e inmunible que es menos susceptible al aflojamiento bajo vibración. Esto los hace particularmente ventajosos en las industrias automotrices, aeroespaciales y otras donde las estructuras están expuestas a fuerzas dinámicas.

Cuándo elegir cuál

La elección entre Rivnuts y tornillos depende en última instancia de los requisitos de aplicación específicos.

Elija tornillos cuando:

• La eliminación es esencial: Los tornillos permiten un fácil ensamblaje y desmontaje sin dañar los componentes.

• El enhebrado directo es factible: Si el material es lo suficientemente grueso como para tocar roscas fuertes directamente, o si se puede acceder a una tuerca y usarse en la parte posterior.

• El costo es una preocupación principal: Los tornillos a menudo son más económicos que las rivnuts.

• La resistencia al corte es primordial (con una tuerca): Una combinación de perno y nuez de tamaño adecuado y aturdido generalmente ofrece una resistencia a la corte superior.

• El grosor del material permite: En materiales más gruesos, los tornillos de autocuidado pueden proporcionar una potencia de sujeción adecuada.

Elija Rivnuts cuando:

• Se requiere acceso a ciegas: Las rivnuts son ideales para situaciones en las que solo puede acceder a un lado de la pieza de trabajo.

• Agregar hilos fuertes a materiales delgados: Se destacan en la creación de hilos robustos y reutilizables en chapa, plásticos, compuestos o tubos donde no es posible el tapping tradicional.

• La resistencia a la vibración es crítica: El cuerpo expandido de un Rivnut ofrece una excelente resistencia al aflojamiento de la vibración.

• Se necesita un ancla permanente y segura: Las rivnuts crean un punto de anclaje fijo y duradero.

• Ensamblaje/desmontaje repetido se anticipa en materiales delgados: La intensidad del hilo adicional evita el desgaste del material base.

Conclusión

Si bien una comparación simple podría sugerir que un tornillo grande de alto grado (especialmente con una tuerca) podría tener una mayor resistencia a la tensión o corte de cizallamiento que una rivnut más pequeña, esto simplifica demasiado el verdadero proceso de toma de decisiones profesionales. Las rivnuts no son necesariamente "más fuertes" que todos los tornillos en todos los escenarios, pero ofrecen ventajas distintas que los convierten en la opción más fuerte para aplicaciones específicas.