Fijaciones para planchas de PE: Tipos de rosca, insertos y resistencia a la extracción

Cuando se atornilla acero, la vida es fácil. Las roscas muerden con fuerza, nada “fluye” y la extracción no es tu primera preocupación.

Con las planchas de PE (HDPE, UHMWPE) la cosa cambia. El material es blando, se arrastra y, si se elige el tornillo equivocado, se desprende como la mantequilla. Eso es un gran problema cuando estás sujetando almohadillas para balancines de grúa, o placas de pista de hielo.

En este artículo, repasaremos tipos de rosca, inserciones, y fuerza de tracción para planchas de PE, y lo mantendremos cerca de las escenas reales del taller. Como fabricante de productos de UHMWPE y HDPE, Caucho Dongxing se encuentra con estas preguntas casi todas las semanas.

Por qué las fijaciones para planchas de PE se comportan de forma diferente

El PE es duro pero no rígido. Tiene:

• Módulo bajo - se flexiona con facilidad, por lo que la carga de la pinza se relaja más con el tiempo.
• Fluencia / flujo en frío - bajo carga constante, el material se mueve lentamente.
• Baja dureza superficial - las roscas pueden cortarse o arrancarse si se aprieta demasiado.

Por lo tanto, si se copia una junta metálica 1:1 y se “cambia por HDPE”, a menudo se ve:

• Los tornillos se aflojan al cabo de unas semanas.
• Pelado de roscas cuando el instalador “da una vuelta más”.
• Fisuras alrededor de tornillos autorroscantes.

Por eso hablamos no sólo de “qué tornillo”, sino también de forma de la rosca, profundidad de empotramiento y placas de apoyo.

Tipos de rosca para placas de PE y HDPE

Tornillos autorroscantes para PE termoplástico

Para la mayoría de los trabajos con hojas de PE, especialmente de carga media, tornillos autorroscantes funcionan mejor. Estos son los tornillos diseñados para plásticos, no tornillos de chapa estándar.

Las características clave que buscas:

• Roscas gruesas y profundas - más plástico entre los flancos, más resistencia a la extracción.
• Ángulo de flanco estrecho (alrededor de 30°-45°) - plástico envuelve el hilo en lugar de partirlo.
• Menor diámetro menor - deja más material para soportar la carga.

Escenario de campo típico:

Estás fijando una banda de desgaste de HDPE a una viga de acero. Con un orificio piloto adecuado y tornillos de plástico, se introducen una vez, no se agrietan y el técnico de la línea puede sustituir la banda más tarde sin destruir el saliente.

En el argot comercial, a veces decimos: “Usa enhebradores de plástico, no de metal”.”

Tornillos gruesos para madera en almohadillas gruesas de UHMWPE

Cuando la hoja es gruesa, como Zapatas de balancín de grúa de UHMWPE, muchos equipos utilizan tirafondos / tirafondos / tornillos para madera con un orificio piloto ligeramente subdimensionado.

Por qué funcionan bien aquí:

• La almohadilla es gruesa, por lo que se consigue un empotramiento prolongado.
• La carga es principalmente compresión del balancín de la grúa, no tensión pura.
• Suelen combinarse con un chapa de acero y arandela grande en la parte superior.

¿Es una teoría de diseño perfecta? Puede que no siempre. Pero en las obras reales, este tipo de unión es habitual y, con un pilotaje y un par de apriete correctos, la resistencia a la extracción es aceptable.

Insertos roscados en planchas de PE: Cuando unos simples tornillos no bastan

Insertos termofijados y prensados en HDPE / UHMWPE

Si espera que el tornillo se retire muchas veces, las roscas directas en PE morirán rápidamente. Aquí tiene, insertos metálicos brillar:

• Insertos termofijados o ultrasónicos se funden en el PE y se bloquean con moletas.
• Insertos a presión o moldeados funcionan bien en almohadillas gruesas y bloques.

Ventajas:

• Mucho más alto fuerza de tracción que los hilos cortados en PE simple.
• Mucho mejor par de apriete resistencia (el tornillo no hará girar la plaquita sin más).
• Puede utilizar tornillos de máquina estándar, más fáciles para el personal de mantenimiento.

Por ejemplo, a un equipo de mantenimiento que cambia las alfombrillas o los paneles de la pista de hielo cada temporada le gustan los insertos. Pueden desatornillar, volver a atornillar y la unión sigue siendo sólida.

Cuándo elegir insertos frente a pernos pasantes

Las inserciones añaden coste y procesamiento, así que no las tires por todas partes. Buenas reglas generales:

Elija inserciones cuando:

• Usted espera muchos ciclos de montaje.
• Necesita un par de apriete elevado.
• El espacio es reducido y no se pueden utilizar arandelas grandes ni tornillos pasantes.

Elija tornillos pasantes con arandelas cuando:

• La carga es muy elevada o crítica para la seguridad.
• Tiene acceso a ambas caras de la hoja.
• Quiere la forma más segura de evitar la extracción en plástico blando.

En Caucho Dongxing, Cuando los clientes preguntan por almohadillas para balancines de grúa, a menudo proponemos perno pasante + arandela grande + almohadilla de UHMWPE en lugar de sólo roscas roscadas. Los chicos de campo duermen mejor con eso.

Resistencia a la extracción en la fijación de láminas de PE: Lo que realmente importa

Factores que controlan la fuerza de extracción

En el caso de las planchas de PE, la resistencia a la extracción depende principalmente de:

• Profundidad de empotramiento - más hilo en el plástico = más resistencia.
• Diámetro del tornillo y forma de la rosca - las roscas gruesas de plástico vencen a las finas de metal.
• Espesor de la chapa / altura del saliente - chapa fina, baja extracción, así de simple.
• Tamaño del plato / arandela - reparte la carga, detiene el aplastamiento local.

Para que se haga una idea, aquí tiene una comparación relativa que puede utilizar en charlas sobre diseño. No son cifras de laboratorio, sino tendencias realistas que vemos en los proyectos.

Opciones comparativas de fijación para planchas de PE

La resistencia relativa a la extracción es una simple comparación, no un valor preciso de laboratorio.

Ya ves el patrón: cuanto más metal+geometría añadas alrededor de la junta, mayor será la extracción y más ciclos sobrevivirá.

Escenarios de diseño: Almohadillas para voladizos de grúa y alfombrillas de suelo

Llevemos esto a casos de uso reales.

Escenario 1: Atornillado de estabilizadores de grúa a una placa de acero

Estás usando Zapatas de balancín de grúa de UHMWPE como superficie de trabajo, con un marco de acero o un asa en la parte superior. Te importa:

• Elevada carga de compresión del balancín de la grúa.
• No hay tirones bruscos de la empuñadura cuando los trabajadores mueven la almohadilla.
• Fácil sustitución cuando se desgasta la almohadilla.

Un diseño robusto podría utilizar:

• Pernos pasantes pasando la almohadilla y la placa de acero.
• Arandelas grandes o una placa de apoyo para repartir la carga.
• Opcional avellanador en la almohadilla, para que la cabeza del tornillo quede al ras.

Puede consultar nuestro almohadillas para balancines de grúa para ver cómo queda este tipo de estructura en un proyecto real.

La jerga del campo aquí es sencilla: “Si la grúa está en ello, no juegues barato con los tornillos”.”

Escenario 2: Conexión de esteras de protección de tierra de borde a borde

En el caso de la protección del suelo y las alfombras de carretera, las cuadrillas suelen montar y desmontar a diario. Los elementos de fijación sufren más cizallamiento y flexión que tensión pura.

Prácticas habituales:

• Utilice sistemas de conexión especiales (conectores en espiga de perro, eslabones rápidos) en lugar de roscas directas.
• Cuando se utilicen tornillos, prefiera inserto + tornillo de máquina o perno pasante con placa.
• Mantenga los herrajes fáciles de sustituir en el barro, con los guantes puestos.

En este caso, la fuerza de extracción sigue siendo importante, pero velocidad de montaje y tolerancia al daño son puntos de dolor iguales.

Escenario 3: Placas de desgaste de PE y protectores de guardabarros

Para tiras de desgaste o almohadillas de guardabarros más ligeras, los tornillos autorroscantes de plástico en HDPE pueden funcionar bien:

• Bueno para carga baja a media.
• Instalación rápida in situ.
• Fácil de taladrar y ajustar.

Sin embargo, una vez que pidas a la junta que lleve cargas de impacto o vibraciones frecuentes, los insertos o tornillos pasantes empiezan a parecer más inteligentes, aunque cuesten más a la primera.

Cómo apoya Dongxing Rubber su elección de elementos de fijación

Como fabricante de productos plásticos técnicos de alto rendimiento, Caucho Dongxing no sólo vende Planchas de PE, almohadillas para balancines de grúa, alfombras de tierra, productos para pistas de hielo, y Placas de plástico para ingeniería MG.

También le ayudamos a diseñar la junta:

• Sugerir tipo de hilo para su grado de HDPE o UHMWPE.
• Proponer disposiciones de insertos o pernos pasantes para su carga y envergadura.
• Oferta Servicios OEM/ODM con orificios pretaladrados, avellanados y placas de apoyo de acero.
• Ejecutar simple pruebas de tracción y torsión en muestras, para no adivinar a ciegas.

Si es usted mayorista, contratista EPC o fabricante de equipos que hace compra por lotes de almohadillas y alfombrillas de PE, podemos enviar piezas listo para la estrategia de fijación elegida. No es necesario volver a trabajar cada placa en su propio taller.

Los cierres en PE no son mágicos. Cuando se combinan tipo de hilo, elección de inserto o perno pasante, y fuerza de tracción al deber real, la junta se comporta de forma predecible... y tu teléfono sonará mucho menos con quejas del tipo “oye, los tornillos se han vuelto a salir”.