Unión Acero-Aluminio, ¿debería emplear adhesivo o ajuste con calor? (Valoración de 5.00 sobre 5, resultante de 1 votos)

Cuestiones relativas a máquinas, motores, piezas, componentes, tecnologías de fabricación, etc.
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#290772
Hola, soy un nuevo usuario que os ha encontrado "googleando" un poco. Soy I.T. en Diseño Industrial dentro del Dpto. de I+D de una empresa bioprotésica y que actualmente me encuentro inmerso en un proyecto en el que preciso de una unión entre dos componentes de distinto material, que por su naturaleza me complica bastante la solución.

Se trata de un acero AISI-304 y un Duraluminio 7075-T6. Preciso de una unión mediante adhesivo, aunque me planteo el uso de unión por calor. La soldadura es imposible ya que se trata de dos cilindros que deben ir solidarios (el interior será el de acero). Estarán sometidos a esfuerzos de torsión uno sobre el otro. ¿Se os ocurre alguna otra idea?

De momento y debido a las herramientas de las que disponemos en fábrica, la opción del adhesivo es la que más puntos se lleva, pero no sé el grado de fiabilidad que pueden tener. He contactado con diversos proveedores y me recomiendan el uso de Epoxi, Poliuretano mono o bicomponente, pero ninguno se atreve a darme garantías :cabezazo .

Muchas gracias de antemano.

Un saludo :cheers
Última edición por jsanz_83 el 11 Ene 2012, 10:24, editado 2 veces en total
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#290777
No nos cuentas las dimensiones de los cilindros pero para ese par quizá te podría servir con un ajuste. Se calienta el tubo de aluminio, se mete el de acero, se deja enfriar, y que el apriete haga el resto. Otra opción podría ser un estriado del eje y del agujero, aunque para ese par, me imagino que la pieza sea demasiado pequeña como para planteárselo.

Si puedes dar algún dato más, tanto de la prótesis en sí (qué es en concreto, si es algo que se implantará dentro del cuerpo o va por fuera...) tanto como de los medios de que disponéis, será más fácil que tengas una respuesta útil.

Echa un ojico a las instrucciones del foro (en Bienvenida a Nuevos Usuarios) que creo que no las has leído bien.
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#290787
Hola, gracias por tu respuesta. He leido las instrucciones pero entiendo que no he incumplido ninguna norma, si lo he hecho, pido disculpas.

Respecto a los datos, paso a comentarte:

Se trata de un producto para una prótesis de un amputado femoral. Es un sistema de suspensión para la prótesis, por lo que va por fuera.
La pieza de la que hablamos en cuestion (imaginemos un cilindro), es un mencanismo que debe ir roscado en el interior del sistema de suspensión (imaginemos una caja). Dicho mencanismo, a su vez, es una especie de embrague.

Disponemos de un taller de mecanizado. Pero no de medios para aplicar temperaturas, de ahí la búsqueda de adhesivos. Aunque si es necesario y la opción válida, buscaremos los medios para adquirir dichas herramientas.

Adjunto imagen para mayor comprensión:

Imagen

1º Cuerpo a unir: Cilindro de aluminio de diámetro exterior 16mm y el interior 12mm. La parte exterior presenta una rosca M16. La longitud es de 54mm del cuerpo entero.
2º Cuerpo a unir: Rodamiento antirretorno de acero de diámetro 12mm con tolerancia -0.3 (pieza normalizada de INA). Longitud de 22mm.

Tal y como muestra la foto, el rodamiento debe ir solidario al aluminio.

La solución de ajuste por variación de temperatura me parece muy acertada, ¿a qué temperatura debería elevar el aluminio? ¿No es peligroso para el grosor de pared que tengo, 1,5mm?



Gracias por tu respuesta
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#290797
No entiendo como te recomiendan poliuretanos, se supone que debes hacer un ajuste con interferencia (la máxima que te permita el rodamiento de ina que debe estar en torno a unas 2 centésimas para ese diámetro, la temperatura a la que debes subir el aluminio es la que te permita dilatar esas 2 centésimas más otra para montarlo.
Ten en cuenta que el montaje en caliente por si sólo no te servirá ya que no tienes pared en ninguno de los dos elementos para conseguir poder de contracción.
En mi opinión lo montaría en caliente con un fijador de rodamientos de loctite(638 o el 603 creo), tienen una página muy completa de productos para estos fines, si por casualidad en el producto que vayas a utilizar te pone que no tiene muy alta adherencia con el aluminio vasta con que rayes linealmente el interior de ajuste con rayas de 0,1mm de profundidad.
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#290804
tor_nero escribió:No entiendo como te recomiendan poliuretanos, se supone que debes hacer un ajuste con interferencia (la máxima que te permita el rodamiento de ina que debe estar en torno a unas 2 centésimas para ese diámetro, la temperatura a la que debes subir el aluminio es la que te permita dilatar esas 2 centésimas más otra para montarlo.
Ten en cuenta que el montaje en caliente por si sólo no te servirá ya que no tienes pared en ninguno de los dos elementos para conseguir poder de contracción.
En mi opinión lo montaría en caliente con un fijador de rodamientos de loctite(638 o el 603 creo), tienen una página muy completa de productos para estos fines, si por casualidad en el producto que vayas a utilizar te pone que no tiene muy alta adherencia con el aluminio vasta con que rayes linealmente el interior de ajuste con rayas de 0,1mm de profundidad.


Hola, muchas gracias por tu respuesta. Me parece excelente, combinar ambas opciones puede ser la solución. Ahora mismo me pongo en contacto con el distribuidor de Loctitte. Según veo el 603 es el que mejor se puede ajustar a mis necesidades.

Gracias!
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#290825
jsanz_83 escribió:
tor_nero escribió:No entiendo como te recomiendan poliuretanos, se supone que debes hacer un ajuste con interferencia (la máxima que te permita el rodamiento de ina que debe estar en torno a unas 2 centésimas para ese diámetro, la temperatura a la que debes subir el aluminio es la que te permita dilatar esas 2 centésimas más otra para montarlo.
Ten en cuenta que el montaje en caliente por si sólo no te servirá ya que no tienes pared en ninguno de los dos elementos para conseguir poder de contracción.
En mi opinión lo montaría en caliente con un fijador de rodamientos de loctite(638 o el 603 creo), tienen una página muy completa de productos para estos fines, si por casualidad en el producto que vayas a utilizar te pone que no tiene muy alta adherencia con el aluminio vasta con que rayes linealmente el interior de ajuste con rayas de 0,1mm de profundidad.


Hola, muchas gracias por tu respuesta. Me parece excelente, combinar ambas opciones puede ser la solución. Ahora mismo me pongo en contacto con el distribuidor de Loctitte. Según veo el 603 es el que mejor se puede ajustar a mis necesidades.

Gracias!

Si no recuerdo mal, INA suministra casquillos con moletado para ayudar aún más en la fijación, cosa que te viene bien pues has de arrastrar par (para algo pones un antirretorno). Yo pondría una tolerancia N7 en el interior del aluminio e introduciría con prensa. No usaría fijador alguno. Aunque está claro que te podría ayudar, también lo está que si pones apriete no queda sitio para el fijador y lo arrastrarás el introducir el casquillo. Además, siempre corres el riesgo de que entre en las agujas. Antes de preguntar al de Loctite, yo le preguntaría a Ina qué recomienda.
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#290857
El fijador de rodamientos es incluso eficaz con montajes sin holgura doy fé. Es cierto que en un montaje a presión se entidende que la pieza que entra barrería el sellador aplicado, pero no es del todo así siempre hay que cubrir las lineas de mecanizado y porosidades de los materiales. En un montaje en caliente permites que la dilatación extra de montaje deje paso a la correspondiente capa de sellador, y que complete la adherencia entre los dos materiales a unir, una vez igualadas las temperaturas.
Por otro lado la rueda libre de ina debe ir preparada de alguna manera como dice Jcas para que ella misma "labre" su montaje y se quede fijada para el par que esta prescrita, otra cosa es que tu casquillo de aluminio tenga la pared suficiente para soportar ese "mecanizado de montaje".
Si la rueda libre lleva esas estrías no es necesario que calientes, monta con sellador y prensa y listo.
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#290861
Hola de nuevo,

el rodamiento de INA es por su superficie exterior completamente liso, la referencia es la HFL0822. Respecto a la calidad del interior del aluminio tenía definida la N6, pero tal y como comentais, será más útil una calidad N7.

El cuerpo de aluminio tiene un espesor de pared de 1mm en su parte menos espesa. Trabajamos con unidades muy bajas.

De todo lo que comentais, creo que calentar y sellar sería lo más acertado, ¿no os parece? Incluso tengo mis dudas con calentar el aluminio considerando que tengo sólo 1mm de pared.

Mil gracias, :majesty
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#290867
jsanz_83 escribió:Hola de nuevo,

el rodamiento de INA es por su superficie exterior completamente liso, la referencia es la HFL0822. Respecto a la calidad del interior del aluminio tenía definida la N6, pero tal y como comentais, será más útil una calidad N7.

El cuerpo de aluminio tiene un espesor de pared de 1mm en su parte menos espesa. Trabajamos con unidades muy bajas.

De todo lo que comentais, creo que calentar y sellar sería lo más acertado, ¿no os parece? Incluso tengo mis dudas con calentar el aluminio considerando que tengo sólo 1mm de pared.

Mil gracias, :majesty

¿Y por qué no usar este?
http://medias.schaeffler.de/medias/es!h ... tfvX0uxJy8

Por cierto, ¿Te has fijado en el momento máximo del rodamiento?
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#290875
Hola, pues no había visto este moleteado, concretamente el que tengo ahora mismo en mis manos el es HFL0822 proveniente de una remesa que teníamos en el almacen, por lo que quería usar este, aunque creo que será mejor opción hacerse con la referencia esta que me indicas HFL0822-R.

Sí lo he visto, tengo de sobra para lo que necesito. Los 15Nxm no afectan a esa parámetro, son del roscado del cuerpo de aluminio del mencanismo (en la imagen, la figura verde oscura) sobre otro cuerpo; y es un valor que consideramos de rotura, por lo que deberíamos trabajar mínimo con factor de seguridad =2. Lo edito para evitar confusiones.

Gracias tor_nero, al final voy a tener que invitaros a unas cervecillas :smile
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#290977
JCas escribió:
jsanz_83 escribió:Hola de nuevo,

el rodamiento de INA es por su superficie exterior completamente liso, la referencia es la HFL0822. Respecto a la calidad del interior del aluminio tenía definida la N6, pero tal y como comentais, será más útil una calidad N7.

El cuerpo de aluminio tiene un espesor de pared de 1mm en su parte menos espesa. Trabajamos con unidades muy bajas.

De todo lo que comentais, creo que calentar y sellar sería lo más acertado, ¿no os parece? Incluso tengo mis dudas con calentar el aluminio considerando que tengo sólo 1mm de pared.

Mil gracias, :majesty

¿Y por qué no usar este?
http://medias.schaeffler.de/medias/es!h ... tfvX0uxJy8

Por cierto, ¿Te has fijado en el momento máximo del rodamiento?


Hola Jcas,

estuvimos ayer tarde reuniodos el equipo técnico y hablamos con proveedores. Finalmente optamos por el uso de aplicar calor y adhesivo.
Según nos comentan, el adhesivo agarría mejor sobre una superficie totalmente lisa y otra con una calidad superficial entorno a N7 (tal y como dijiste). Por lo que desecharía la opción de moleteado.
Se trata de un adhesivo que entra en apriete y al no tratarse de epoxi, sino que es anaeróbico, si cae dentro del rodamiento no existe peligro. Puedo jugar con una holgura de máximo 0.1mm. De todo ello extraemos que la solución 603 de Loctite es la más acertada.

En cuanto tenga noticias de cómo funciona el prototipo, volveré a postear sobre este tema para cerrarlo e invitaros a unas cervezas!

Saludos
Última edición por jsanz_83 el 11 Ene 2012, 11:11, editado 1 vez en total
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#290989
Pues nada, a ver si es funciona. Me vas a perdonar que haya echado la "bomba de humo" tras mi primera respuesta, pero en cuanto interviene esta pareja en estos temas, a mí por lo general me toca escuchar. Hay que respetar la experiencia, y éstos tienen mucha y buena en estas cosas. Por ahora parece que me han enseñado a hacer las preguntas adecuadas. Un día aprenderé las respuestas :lol

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Por cierto "Jacs" es "JCas", vamos, que no le buscaban en el anuncio de colonia :wink Y lo de las instrucciones que te dije, ya te lo ha dicho el jefe por MP, nada grave en realidad.
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#290992
chichas escribió:Pues nada, a ver si es funciona. Me vas a perdonar que haya echado la "bomba de humo" tras mi primera respuesta, pero en cuanto interviene esta pareja en estos temas, a mí por lo general me toca escuchar. Hay que respetar la experiencia, y éstos tienen mucha y buena en estas cosas. Por ahora parece que me han enseñado a hacer las preguntas adecuadas. Un día aprenderé las respuestas :lol

Contenido
Por cierto "Jacs" es "JCas", vamos, que no le buscaban en el anuncio de colonia :wink Y lo de las instrucciones que te dije, ya te lo ha dicho el jefe por MP, nada grave en realidad.


Muchas gracias por tu aportación, tus solicitaciones fueron las que habrán dado más comprensión al problema ;-), seguro que coincidimos en mas temas.
y...está claro que me dejé llevar por la publicidad subliminal de "Jacs" jejeje, ya está editado y arreglado todo.
Un saludo!
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#294864
Finalmente, la unión se realizó mediente aplicación de calor al cuerpo de aluminio con una interferencia de 0.01 y un adhesivo Loctite 638 (aunque también eran útiles las soluciones 620 y 640).

Muchas gracias por vuestras soluciones. Un saludo
por
#363487
Para otras ocasiones antes de seleccionar el adhesivo a utilizar durante las pruebas puedes hacer una serie de ensayos de envejecimiento y luego someterlos a ensayos destructivos para ver a que tensión máxima soporta la unión.

Si quieres puedes encontrar más información en https://www.losadhesivos.com/proceso-de-adhesivado.html
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