Ensamblaje Mecánico
Hay casos en que la unión con adhesivos, la soldadura u otra forma de adhesión por medios no mecánicos no son la forma más práctica para lograr el ensamble de dos piezas de plástico. Esto generalmente ocurre porque el diseño óptimo de la unión no es posible, el costo y la complejidad son demasiado altas, o la habilidad y los recursos no están presentes para intentar estas formas de fijación. Otra razón común para renunciar a la unión o soldadura es cuando se requiere el desensamblado repetido del producto. Afortunadamente, cuando ocurren estas situaciones, el diseñador todavía puede recurrir a la fijación o ensamblado mecánico como una posible solución.
Básicamente, hay dos métodos de ensamblado mecánico para piezas de plástico. El primero usa sujetadores tales como tornillos o pernos; el segundo usa un ajuste de interferencia como ajuste a presión o el uso de cuñas encontradas, mejor conocido por su término en inglés como «snap-fit» y generalmente se usa en ensamblado con piezas termoplásticas. Este último método de fijación también se llama diseño para ensamblaje de auto-sujeción. Si es posible, el diseñador debe tratar de diseñar todo el producto como un moldeado de una pieza o con la capacidad de ajustarse a presión o encajar a presión, ya que eliminará la necesidad de una operación de ensamblaje secundario. Sin embargo, las limitaciones mecánicas a menudo harán que sea necesario unir una parte a otra con un dispositivo de sujeción.
Afortunadamente, hay una serie de sujetadores mecánicos diseñados para metales que generalmente también son adecuados para plásticos y hay muchos otros sujetadores específicamente diseñados para plásticos. Típico de estos son los tornillos de rosca, remaches, insertos roscados y clips de resorte.
Al igual que en la unión con adhesivo o soldadura, se deben tener consideraciones especiales para la sujeción mecánica debido a la naturaleza del material plástico. Se debe tener cuidado para evitar sobre-tensionar las partes. La fluencia mecánica puede provocar la pérdida de precarga en sistemas mal diseñados. Las uniones plásticas fijas mecánicamente confiables requieren:
- Una conexión firme y fuerte
- Materiales que son estables con los cambios en el medio ambiente
- Geometría estable
- Tensiones apropiadas en las piezas, incluida una fuerza de sujeción correcta
Además de la resistencia de la unión, las uniones sujetadas mecánicamente deben evitar el deslizamiento, separación, vibración, desalineado y desgaste de las piezas. Las juntas bien diseñadas brindan lo anterior sin ser excesivamente grandes o pesadas o equipando a los ensambladores con herramientas especiales. El diseño de piezas de plástico para la sujeción mecánica dependerá principalmente del plástico particular que se vaya a unir y los requisitos funcionales de la aplicación.
Bien diseñado, un ensamblaje mecánico adicionalmente ofrece varias ventajas:
- Piezas bien sujetas
- Evita el uso de agentes químicos
- No requiere operaciones secundarias
- Bajo Costo
Al momento de pensar en una sujeción de dos piezas plásticas, no debe eliminarse la posibilidad de un ensamblaje mecánico.
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