Sujetadores optimizados para ruedas de automóviles

La industria del automóvil sigue creciendo y, en particular, el mercado de ruedas para automóviles. El tamaño del mercado mundial de ruedas para automóviles se valoró en $31,4 mil millones en 2021 y se espera que registre una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) de 6.10% de 2023-2028, por lo que está claro que el mercado continúa avanzando.

Demanda de sujetadores

Pistola de rueda con par limitado

Los sistemas de ruedas de automóviles utilizan predominantemente pernos de rueda o pernos y tuercas de rueda, y estos sujetadores están sujetos a un diseño, fabricación y ensamblaje de alta calidad. Estos sujetadores deben cumplir con las más altas exigencias de rendimiento y longevidad.

Además, la seguridad es un aspecto importante a considerar en los sujetadores de ruedas de automóviles. Los diseños antirrobo de estos sujetadores ayudan a garantizar que a los delincuentes les resulte más difícil quitar ruedas o neumáticos de los vehículos debido al uso requerido de llaves de bloqueo de diseño exclusivo al quitar las tuercas de bloqueo de las ruedas.

Se requiere que los sujetadores utilizados en aplicaciones de ruedas de automóviles cumplan con demandas de alta tolerancia, soportan cargas entre 65-90% de su límite elástico para que no se aflojen en su aplicación., o peor aún, cizallar. Además, los sujetadores utilizados en aplicaciones de ruedas también deben poder resistir vibraciones significativas para mantener la carga de sujeción de manera efectiva. Si no se utilizan pernos o tuercas de rueda incorrectos o de calidad insuficiente, es posible que la rueda se afloje, se pierda presión de los neumáticos y afecte negativamente el manejo, lo que provocará una pérdida de control del vehículo que podría provocar lesiones personales.

Llave dinamométrica calibrada

Los sujetadores de ruedas para automóviles también deben ser altamente resistentes a la corrosión para soportar condiciones ambientales, como calor y frío extremos, sal de caminos arenosos y productos químicos utilizados en procesos como el lavado de automóviles. El uso de sujetadores producidos con materiales resistentes a la corrosión o con un acabado enchapado resistente a la corrosión puede aumentar la durabilidad de un vehículo al garantizar que sus componentes clave estén optimizados para diferentes entornos y temperaturas.

Además de esos factores, garantizar que la rueda sea lo más liviana posible es clave para cualquier construcción de automóvil. Un aumento de peso excesivo debido a los sujetadores puede provocar una disminución en la eficiencia del combustible, un aumento de las emisiones nocivas y puede agregar presión a los neumáticos del vehículo, reduciendo su vida útil y generando problemas de seguridad adicionales.

Cuando fallan los sujetadores

A través de métodos de instalación inadecuados, procesos de fabricación inadecuados o pruebas inadecuadas de los sujetadores, existe una variedad de factores que pueden provocar fallas en los sujetadores y tener enormes implicaciones para la seguridad.

Tornillos de rueda dañados

A Estudio reciente sobre la industria automotriz en Estados Unidos. encontró que 23% de los problemas de servicio se atribuyeron a la relajación de los sujetadores roscados y 12% de vehículos nuevos experimentaron una carga de sujeción deficiente de sus sujetadores roscados.

En consecuencia, es extremadamente importante garantizar que los sujetadores de ruedas de automóviles estén apretados al par especificado para el sujetador y la aplicación. Este valor de par estará determinado por una variedad de factores que incluyen el diámetro, la resistencia a la tracción, la superficie de apoyo y el coeficiente de fricción. Los pernos o tuercas de las ruedas de los vehículos siempre deben apretarse utilizando herramientas especializadas calibradas, como llaves neumáticas de torsión limitada, y siempre deben verificarse utilizando una llave dinamométrica, y nunca basándose únicamente en el criterio. El montaje de los pernos de las ruedas solo debe comenzar a mano para evitar la desalineación del sujetador y daños a su asiento, y se deben usar las herramientas correctas para controlar el par de apriete.

tuercas de rueda rotas

En el caso de algunas fallas, la selección incorrecta de sujetadores puede ser la causa de la falla del vehículo. Si los pernos son demasiado largos, pueden crear una condición de choque que potencialmente interfiera con otras piezas, lo que conlleva el bloqueo de las ruedas. También es vital utilizar el tipo correcto de sujetador con el soporte requerido. Por ejemplo, el uso de sujetadores de asiento cónicos en las ruedas con asientos de montaje esféricos y viceversa conduce a una desalineación de la rueda con respecto a su eje de rotación, provocando que la conexión roscada se afloje.

La elección de la protección contra la corrosión en los elementos de fijación para automóviles, como los pernos de rueda, es un elemento clave en la selección de elementos de fijación. Debido a los duros entornos operativos en los que debe funcionar un perno de rueda, con el tiempo pueden volverse susceptibles a la corrosión por oxidación. Para proteger los tornillos de las ruedas contra fallos relacionados con la corrosión, es aconsejable tratarlos durante la producción galvanizándolos, anodizándolos o galvanizándolos.

Debido a la naturaleza de soporte de carga de un perno de rueda, una opción común es especificar un sujetador de alta resistencia a la tracción. Los sujetadores de alta resistencia a la tracción donde la dureza del núcleo o de la superficie es superior a 320 HV pueden volverse susceptibles a la fragilización por hidrógeno. La fragilización por hidrógeno ocurre cuando los sujetadores se debilitan y se vuelven quebradizos como resultado de la introducción y difusión de hidrógeno en el material durante el proceso de acabado de galvanoplastia.

Se puede mitigar el riesgo de fragilización por hidrógeno asegurándose de que el sujetador no se fragilice horneándolo correctamente dentro de las 4 horas posteriores al enchapado a una temperatura de entre 200 °C y 230 °C durante entre 2 y 24 horas.

Alternativamente, seleccionar una opción de protección contra la corrosión que no utilice un proceso de galvanoplastia y, por lo tanto, elimine la producción de gas hidrógeno causada por la electrólisis, reduce la necesidad de desfragmentar. Los acabados en escamas de zinc y aluminio, aplicados mediante un método de centrifugado por inmersión, no inducen fragilización por hidrógeno y son una opción más segura para su uso en sujetadores de alta resistencia a la tracción, como pernos de rueda.

Los beneficios de los pernos de rueda conformados en frío

Orificio para perno de rueda dañado

Un proceso muy eficaz para fabricar tornillos de rueda es mediante formación en frío. El conformado en frío comienza con un alambre o varilla que se puede formar a partir de una variedad de materiales y, mediante el uso de punzones y matrices, va formando progresivamente la forma deseada sin necesidad de eliminar material. Esta es una opción de fabricación altamente repetible y rentable que requiere un mecanizado mínimo y poco o ningún trabajo de acabado y tiene la ventaja de producir un mínimo de desperdicio en el proceso de fabricación.

El proceso de conformado en frío ofrece una excelente precisión dimensional a velocidades de producción de alta velocidad, lo que garantiza que el perno de rueda tenga un tamaño y una forma uniformes y, al mismo tiempo, cumpla con las demandas de la industria automotriz. Esta precisión es vital para el montaje adecuado y la seguridad de las ruedas.

En resumen, el conformado en frío es un método de fabricación ventajoso para pernos de rueda porque combina eficiencia, precisión y optimización de materiales, lo que da como resultado componentes rentables y de alta calidad que cumplen con los estrictos requisitos de seguridad de la industria automotriz.

Optimas: Proporcionándole Soluciones de Ingeniería y Calidad

Para los fabricantes de automóviles, Optimas puede proporcionar servicios de ingeniería expertos para garantizar que sus modelos de automóviles no encuentren estos problemas potenciales y brindarles los sujetadores de calidad que necesitan para sus vehículos.

Para lograr un Gama de productos de sujetadores y componentes “mejor en su clase”, nuestro trabajo va más allá de identificar a los mejores proveedores. Llevamos a cabo un riguroso proceso de calificación para garantizar que los proveedores puedan fabricar piezas de alta calidad en los volúmenes que necesita, cuando las necesita. Trabajamos con nuestros proveedores para mejorar continuamente el rendimiento y las capacidades de sus productos para respaldarlo en todos los aspectos de su cadena de suministro.

Además, nuestro equipo dedicado de ingenieros de sujetadores en todo el mundo puede trabajar por proyecto o in situ con su departamento de ingeniería. Esta estrecha relación nos permite desempeñar un papel activo desde el desarrollo del producto hasta la línea de montaje, donde la calidad y la productividad son más importantes. Nos enfocamos en ahorrarle dinero mientras mantenemos o mejoramos la calidad.

Optimas es también el único fabricante con instalaciones de conformado en frío a ambos lados del Atlántico. Al obtener sus tuercas, pernos y tornillos localmente y deslocalizar su suministro, los plazos de entrega se pueden reducir significativamente desde el pedido hasta la entrega, y el transporte simplificado le proporciona una cadena de suministro más sostenible y eficiente.

Por eficiencia, calidad y seguridad, Asóciese con Optimas para sus sujetadores y permítanos eliminar el riesgo de su cadena de suministro.