Subjecció

Un fastener (anglès dels EUA) o fastening (anglès del Regne Unit)[1] és un dispositiu de maquinari que uneix o uneix mecànicament dos o més objectes.En general, els elements de fixació s'utilitzen per crear juntes no permanents;és a dir, juntes que es poden treure o desmuntar sense danyar els components d'unió.[2]La soldadura és un exemple de creació d'unions permanents.Els elements de fixació d'acer solen estar fets d'acer inoxidable, acer al carboni o acer aliat.

Altres mètodes alternatius d'unió de materials inclouen: crimpar, soldar, soldar, soldar, enganxar, encolar, ciment o l'ús d'altres adhesius.També es pot utilitzar la força, com ara amb imants, el buit (com les ventoses) o fins i tot la fricció (com els coixinets enganxosos).Alguns tipus de juntes per a la fusta fan ús de reforços interns separats, com ara tacs o galetes, que en certa manera es poden considerar elements de subjecció dins de l'àmbit del sistema d'unió, encara que per si sols no són elements de subjecció d'ús general.

Els mobles subministrats en forma de paquet pla sovint utilitzen tacs de lleves bloquejats per panys de lleves, també coneguts com a fixadors de conformat.Les fixacions també es poden utilitzar per tancar un contenidor com una bossa, una caixa o un sobre;o poden implicar mantenir junts els costats d'una obertura de material flexible, enganxar una tapa a un recipient, etc. També hi ha dispositius de tancament especials, com ara un clip de pa.

Elements com una corda, corda, filferro, cable, cadena o embolcall de plàstic es poden utilitzar per unir objectes mecànicament;però generalment no es classifiquen com a fixadors perquè tenen usos comuns addicionals.De la mateixa manera, les frontisses i les molles poden unir objectes, però normalment no es consideren elements de subjecció perquè el seu objectiu principal és permetre l'articulació en lloc de la fixació rígida.

Indústria

El 2005, es va estimar que la indústria de fixació dels Estats Units gestiona 350 plantes de fabricació i dóna feina a 40.000 treballadors.La indústria està fortament lligada a la producció d'automòbils, avions, electrodomèstics, maquinària agrícola, construcció comercial i infraestructures.A l'any s'utilitzen més de 200.000 milions de fixacions als EUA, 26.000 milions d'aquests per la indústria de l'automòbil.El distribuïdor més gran d'elements de fixació a Amèrica del Nord és Fastenal Company.[3]

Materials

Hi ha tres elements de fixació d'acer principals utilitzats a les indústries: acer inoxidable, acer al carboni i acer aliat.El grau principal utilitzat en els elements de fixació d'acer inoxidable: sèrie 200, sèrie 300 i sèrie 400.El titani, l'alumini i diversos aliatges també són materials habituals de construcció per a fixacions metàl·liques.En molts casos, es poden aplicar recobriments o revestiments especials als elements de fixació metàl·lics per millorar les seves característiques de rendiment, per exemple, millorant la resistència a la corrosió.Els recobriments/revestiments habituals inclouen zinc, crom i galvanització per immersió en calent.[4]

Aplicacions

A l'hora de seleccionar un element de fixació per a aplicacions industrials, és important tenir en compte diversos factors.S'ha de tenir en compte el roscat, la càrrega aplicada a la fixació, la rigidesa de la fixació i el nombre de fixacions necessaris.

Quan escolliu un fixador per a una aplicació determinada, és important conèixer les especificitats d'aquesta aplicació per ajudar a seleccionar el material adequat per a l'ús previst.Els factors que s'han de tenir en compte inclouen:

Accessibilitat

Medi ambient, inclosa la temperatura, l'exposició a l'aigua i els elements potencialment corrosius

Procés d'instal·lació

Materials a unir

Reutilitzabilitat

Restriccions de pes[5]Normes ASME B18 en determinats elements de fixació

La Societat Americana d'Enginyers Mecànics (ASME) publica diverses normes sobre elements de subjecció.Alguns són:

B18.3 Tapa, espatlla, cargols de fixació i claus hexagonals (sèrie de polzades)

B18.6.1 Cargols de fusta (sèrie polzades)

B18.6.2 Cargols de capçal ranurat, cargols de fixació de cap quadrat i cargols de fixació sense cap ranurat (sèrie de polzades)

B18.6.3 Cargols de màquina, cargols de rosca i cargols d'accionament metàl·lic (sèrie polzades)

B18.18 Garantia de qualitat dels elements de subjecció

B18.24 Codi del número d'identificació de la part (PIN) Estàndard del sistema per a productes de fixació B18

Per a maquinari militar

Els cargols, cargols i femelles nord-americans històricament no eren completament intercanviables amb els seus homòlegs britànics i, per tant, no s'adaptarien correctament a l'equip britànic.Això, en part, va contribuir al desenvolupament de nombrosos estàndards i especificacions militars dels Estats Units per a la fabricació de qualsevol peça d'equip que s'utilitzi amb finalitats militars o de defensa, inclosos els elements de fixació.La Segona Guerra Mundial va ser un factor important en aquest canvi.

Un component clau de la majoria dels estàndards militars és la traçabilitat.En poques paraules, els fabricants de maquinari han de poder rastrejar els seus materials fins a la seva font i proporcionar traçabilitat per a les seves peces que entren a la cadena de subministrament, normalment mitjançant codis de barres o mètodes similars.Aquesta traçabilitat pretén ajudar a garantir que s'utilitzen les peces adequades i que es compleixen els estàndards de qualitat en cada pas del procés de fabricació;a més, les parts deficients es poden rastrejar fins a la seva font.[7]