¿Qué pasador de acero inoxidable austenítico es el más adecuado para cargas dinámicas?

Todos los pasadores de resorte están diseñados con un diámetro preinstalado mayor que el orificio recomendado. Los pasadores elásticos ranurados se fabrican con un espacio que permite la compresión del pasador durante la instalación. Esto difiere de los pasadores en espiral, que están diseñados con una costura. Una vez instalado, el pasador de resorte se mantiene en tensión, lo que proporciona retención. Un pasador de resorte también puede mantener el ajuste y la función deseados al amortiguar las vibraciones y los golpes, lo que evita daños y/o deformaciones en el orificio del huésped. Un Pasador Ranurado solo puede flexionarse a lo largo de su eje 180° opuesto al espacio, de forma muy similar a la apertura y el cierre de un libro. Esto concentra toda la tensión en un solo punto (véase la figura 2), lo que provoca una rápida fatiga y posibles grietas (véase la figura 3). Del mismo modo, una vez que el metal ha perdido ductilidad, ya no puede recuperarse para mantener la tensión dentro del orificio.

En comparación con los Pasadores Elásticos Ranurados, los Pasadores en Espiral distribuyen la tensión de compresión por toda la sección transversal gracias a su forma helicoidal; la tensión no se concentra en una sola parte del pasador, como ocurre con los Pasadores Ranurados. Cuando se aplica la carga, la espira más interna se mueve libremente, como se muestra en la figura 4. El movimiento se produce en el diámetro interior del Pasador en Espiral, ya que está efectivamente bloqueado en la costura exterior. Este enfoque difiere drásticamente en comparación con un Pasador Ranurado, que solo puede comprimirse una pequeña cantidad antes de que se produzca el empuje del hueco. Una vez que el Pasador Ranurado empuja el hueco, no es posible una mayor compresión del resorte.

En la figura 5 se muestra un Pasador Ranurado instalado en el orificio nominal recomendado. Queda un espacio mínimo, pero aún es posible el movimiento. Esto puede servir para retrasar el endurecimiento por deformación y la fatiga, aunque estos seguirán produciéndose. En este ejemplo, una vez que el Pasador en Espiral se comprime completamente bajo carga, la junta se empalma y funciona como un tubo sólido. Esto puede dañar el orificio.

En la figura 6, el Pasador Ranurado está instalado en un orificio sobredimensionado. En este caso, hay un mayor potencial de movimiento, ya que el espacio es más amplio y la fatiga puede producirse más rápidamente.

La figura 7 muestra un Pasador en Espiral del mismo diámetro instalado en el mismo orificio nominal recomendado que se muestra en la figura 5. La superioridad de la redondez del Pasador en Espiral es evidente a simple vista. A diferencia de la forma típica de «gota» del Pasador Ranurado, el Pasador en Espiral mantiene el contacto en un mínimo de 270 grados de su circunferencia. El único espacio libre se produce junto a la junta metida, lo cual es necesario para garantizar que la junta no interactúe con la pared del orificio, lo que podría provocar el desgaste o el raspado del material. Esta zona se denomina zona de coma (Figura 8).

En resumen, el acero inoxidable austenítico puede ser el material más rentable e ideal para su uso en algunas aplicaciones, aunque tiene limitaciones que deben tenerse en cuenta en el diseño. El endurecimiento por deformación es la principal preocupación, aunque también deben tenerse en cuenta otras cuestiones. La corrosión galvánica/compatibilidad de los materiales, la capacidad de resistir agentes/entornos corrosivos específicos, la reflectividad, el magnetismo y otras cuestiones son menos generales y más específicas de cada aplicación. Los pasadores en espiral están diseñados para ofrecer un rendimiento óptimo en la mayor variedad posible de condiciones. Las ventajas de los pasadores en espiral en comparación con los pasadores ranurados se aplican a todos los materiales y funciones, aunque pueden ser más evidentes en los productos fabricados con acero inoxidable austenítico. Si se requiere este material, los diseñadores deben tener en cuenta que la fatiga es siempre un problema potencial si el pasador está sujeto a cargas dinámicas. Un pasador en espiral proporcionará una vida útil superior frente a la fatiga cuando se instale según las directrices de diseño recomendadas.