UNIONES ATORNILLADAS DIRECTAS SOBRE “SOLID SURFACE”

Los fabricantes de “solid surface” (SS) indican siempre en sus manuales de manipulación correcta del material que la fijación con tornillos directos está CONTRAINDICADA y fuera de la garantía del fabricante. A pesar de las directrices de los fabricantes, hemos querido agotar las opciones del atornillado directo antes de descartar definitivamente este camino.

Tras probar con tornillos de distinto tipo de rosca, encontramos en el fabricante CELO el perfil de tornillo que consideramos ideal. Se trata de la rosca  “REMFORM”, con un perfil de inserción de ángulo muy bajo que facilita la penetración del tornillo y con un ángulo de extracción alto, aumentando considerablemente la resistencia a tracción y al aflojamiento por vibraciones. Por si fuera poco, CELO dispone de un modelo con perfil “REMFORM” y con un paso de hélice reducido, la variante “REMFORM F” que es exactamente lo que estábamos buscando  (aquí tienes enlace) . Este tipo de tornillo está específicamente indicado para materiales plásticos muy duros, que se asemejan mucho en su comportamiento mecánico al SS.

Probeta de krion tras rotura a 315Kg. Taladro ciego con tornillo D4

Las pruebas de resistencia a tracción que hemos realizado recientemente con estos tornillos en el laboratorio de CLAM Desarrollo  han sido muy positivas. Con tornillos de diámetro 4 mm y profundidad de 8.5 mm en el SS,  la rotura de la unión por tracción está en el entorno de 300 Kg. La rotura se produce por agotamiento resistente del SS, en este caso krion (Solid Surfade de Porcelanosa Grupo), rompiendo el material por la superficie de un cono resistente con diámetro exterior de unos 40 - 50 mm. Es decir, la rotura perfecta, mostrando así que el agotamiento resistente no está ni en el tornillo, ni en el “interface” tornillo/SS.

La carga de rotura a tracción en el ensayo que hemos realizado con tornillo “Remform F” D4x12 en taladro ciego D3.25 y 8.5 mm de profundidad de roscado sobre 6 probetas de krion 65x65x12 mm ha sido de  309, 279, 290,294, 280 y 315 kg respectivamente con una media de 294 kg.

Podemos establecer una resistencia segura de 200 kg por unión atornillada (ciega) en krion de 12 mm.

Rotura con tornillo D5 ciego

En el mismo ensayo, hemos probado con el tornillo de diámetro 5 milímetros obteniendo cargas menores. Pensamos que esto se debe a 2 factores:

1º -  Al tener el paso de rosca mayor, hay menos hilos de apoyo para el reparto de la carga.

2º -  La poca profundidad del taladro unido a que los 2 primeros pasos de rosca no son efectivos ya que sirven para centrar e iniciar la rosca. En esta zona, el diámetro es menor.

La geometría de la rosca “Remform” permite mayor penetración del hilo del tornillo en el SS que con los tornillos para plástico de nuestros primeros ensayos. En el caso de tornillo de diámetro 4 mm, la penetración en el SS es de 3.5 décimas de milímetro, un 50% más que en tornillos con rosca para plástico ensayados anteriormente.

Roscado tornillo D5mm

Con estos resultados y con el posterior apoyo de los fabricantes de SS (si sus ensayos consolidan nuestra experimentación) estamos ante un cambio sustancial en el estado de la técnica de la fijación sobre elementos de SS. 

El nivel de resistencias que hemos obtenido, es más que apto para su uso en las fijaciones de fachadas ventiladas de SS sobre la perfilería metálica resistente de soporte. Este entorno es probablemente el más exigente y restrictivo que podemos encontrar. Para estos casos, lo importante será el diseño estructural portante y reparto de puntos de fijación, de modo que en este diseño se contemplen todas las solicitaciones a la que vaya ha estar sometido el SS, asegurando que las cargas se repartan adecuadamente a la estructura y que las tensiones en las fijaciones de los elementos metálicos portantes al SS, a través de estos tornillos, estén por debajo de los valores resistentes establecidos.

Desde el departamento técnico de “CELO  Fixing technology”, en sus instalaciones en Barcelona, Xènia Dasquens y Narcís Morató han realizado varias secuencias de ensayos sobre las muestras de krion que les suministramos, para encontrar los mejores valores de los diferentes parámetros para cada diámetro y tipo de tornillo como son:

- Par de apriete óptimo.

- Diámetro de taladro.

- Carga máxima admisible

- Longitud de atornillado de transferencia al SS, en función del diámetro del tornillo.

- …etc.

 Aquí están disponibles los resultados del primer ensayo de CELO.

Equipo técnico de INDUTEC SOLID: 

Guillermo Mollá. Director General.

Carlos Vidal. Director de Operaciones e Ingeniero Industrial.

Vicente Timoneda. Ingeniero de Diseño Industrial.

Juan Micó. Ingeniero de Diseño Industrial.

Crístian Martin. Ingeniero de Diseño Industrial