Cargols i sistema de subjecció
02/03/2020
Probablement no és el tipus de tema que tracteu amb els vostres amics quan parleu sobre 4x4, però la veritat és que és una qüestió important i no està de més aprofundir-hi per saber escollir els elements adequats a l'hora de crear una unió en el teu 4x4 , ja que d'això dependrà la subjecció i la fermesa dels accessoris que instal·lem al nostre tot terreny.
En l'article anterior vam veure la magnitud de les tensions que es generen en un tot terreny quan fem un ús mitjanament exigent d'ell. Avui anem a veure els elements que disposem per crear unions cargolades a l'altura d'aquestes tensions.
Com tots sabem, per crear una unió cargolada necessitem cargols, volanderes i femelles. Però hi ha diferents tipus de cada un d'aquests elements, dissenyats per aportar qualitats extra en funció de les necessitats de cada unió.
Comencem pels cargols
Hi ha infinitat de varietats de cargols per a unions sobre tot tipus de materials. Nosaltres ens centrarem en els més utilitzats per a unions metall-metall i concretament, els més adequats per instal·lar accessoris metàl·lics de carrosseria sobre vehicles, com ara estreps, para-xocs, estructures o altres suports metàl·lics.
Les principals diferències entre els cargols que podem trobar per a aquesta finalitat són el material, acabat, tipus de cap i rosca.
Materials
Encara que hi ha materials com l'alumini, duralumini, llautó o plàstic, ens centrarem en el que ens interessa, l'acer i el titani.
Acer
S'utilitzen en infinitat d'aplicacions en la indústria per la seva elevada resistència mecànica i la seva gran durabilitat. Permeten mantenir precàrregues molt elevades (parell de collament) i es poden sotmetre a tractaments per variar les seves qualitats.
Acer inoxidable
Major duresa que els d'acer a l'carboni i una gran resistència a la corrosió en ambients humits i adversos. Resisteixen un gran nombre d'agents químics. Són especialment apropiats per a ús general en els tot terreny. Aquest hauria de ser el material dels cargols d'ús comú en els nostres tot terreny.
Titani
Són molt comuns en aeronàutica pel seu baix pes (un 40% menys que l'acer) i la seva enorme resistència a la corrosió. A la indústria també són molt valorats per la seva elevada resistència mecànica i en especial, als agents químics. Resisteixen pràcticament a tots els àcids.
Acabats
Dins dels cargols d'acer podem trobar diferents acabats per a agregar-propietats extra.
Galvanitzats
Se sotmeten a un procés de galvanitzat aplicant una capa superficial de zinc per augmentar la seva resistència a la corrosió. La seva qualitat anticorrosiva és òptima. En ambients molt humits l'oxidació de l'zinc genera una pols de carbonat de zinc que suposa una protecció extra a la corrosió. També se solen anomenar cargols zincats i encara que es produeixen sota diferents processos, tots dos aconsegueixen el mateix resultat. 
Cadminitzats
Posseeixen un recobriment superficial de cadmi que resisteix satisfactòriament en ambients molt humits. No generen residus derivats de la seva oxidació, pel que són apropiats per a unions de precisió amb altes precàrregues. 
Zinc Niquel
Aquest procés proporciona una protecció extrema a la corrosió i una elevada resistència a la tenacitat, fins i tot a alta temperatura. Són molt utilitzats en automoció i indústria naval. 
Fosfatizats
El fosfatat consisteix a aplicar un recobriment d'àcid fosfòric mitjançant processos d'immersió o aspersió que reacciona amb el material base per aconseguir una protecció anticorrosiva. Solen tenir un color negre o grisenc i la seva aplicació està destinada generalment passa el seu ús en interiors. No és el tractament més adequat per a ambients humits o agressius. 
Pavonats
Aquest acabat s'aconsegueix mitjançant la immersió de l'material en una solució de tint fosca, la qual li proporciona un acabat estètic de color negre fosc. També tenen certa propietat anticorrosiva, encara que no són adequats per a ambients humits o agressius. Se solen utilitzar per aportar estètica i per al seu ús en interiors. 
Tipus de cap
Existeixen innombrables tipus de cap per cargols en funció de les necessitats de la seva aplicació. En automoció se solen utilitzar generalment caps hexagonals, torx i Allen.
Generalment, el més recomanable per als nostres tot terreny són els caps hexagonals, ja que són les més esteses, permeten aplicar precàrregues elevades i sempre és més probable tenir la clau adequada en situacions improvisades. Encara que per a la subjecció d'accessoris exteriors pot ser útil utilitzar la varietat de cargols torx "inviolables" per prevenir la sostracció d'aquests accessoris.
Rosques
Els tipus de rosques més estesos són les que corresponen a les normatives ISO i Whitworth.
Whitworth
La rosca Whitworth (anglesa) es caracteritza per la forma de la rosca i la manera de mesurar el pas. És el tipus de rosca més antic que es coneix i s'utilitza generalment a Anglaterra. Per determinar el pas de rosca s'esmenta el nombre de fils per polzada.
ISO
És el tipus de rosca més estès a Europa. Hi ha diferents tipus de passos per a aquesta normativa, els més utilitzats són la estàndard i pas fi. Aquest últim són més resistents a la tracció ia la torsió donat el major nombre de fils. També són molt útils per ajustos que requereixin una major precisió.
Pel que fa als cargols cal esmentar que hi ha diferents qualitats, encara que aquest és un tema molt extens que deixarem per a un altre article, ja que per a explicar-ho bé caldria un article sencer.
Volanderes
Com a la resta de components, hi ha multitud de tipus de volanderes per aportar qualitat a la fixació. Com a comentari, generalment no se'ls atorga molta importància a les volanderes, però la veritat és que una bona subjecció que perduri en el temps sense afluixar pot aconseguir senzillament utilitzant els volanderes adequades.
Dins dels tipus de volanderes més estesos trobem els següents tipus:
Volanderes planes
És el tipus de volanderes més estès. S'utilitzen per repartir la precàrrega aplicada a l'cargol en una superfície major i protegir la superfície de suport i el seu acabat de la fricció generada a l'estrènyer el cargol. 
Volanderes dentades
Aquest tipus de volanderes contenen una major quantitat de carboni, la qual cosa els suposa una aportació extra de duresa i compten amb una superfície dentada, orientada en sentit contrari a el del descargolament per evitar que el cargol es afluixi. S'utilitzen en unions de materials tous com l'acer a l'carboni per assegurar que el material de la volandera es pugui clavar sobre el material base i així assegurar la seva funcionalitat. 
Volanderes Grower
Són volanderes de seguretat. Impedeixen l'afluixament per vibració de la unió aplicant pressió cap a banda i banda de la mateixa. Es componen d'un material elàstic similar a el de la fabricació de molls i tenen forma d'espiral d'una sola volta, encara que també hi ha de doble volta. Aquest tipus de volanderes són molt efectives contra l'afluixament d'unions per vibració. 
Volanderes d'estanquitat
Aquest tipus de volanderes s'utilitza per crear una unió estanca, tal com el seu nom indica. Són molt apropiades per a instal·lacions sobre la carrosseria dels vehicles, com ara focus sense suport, baques, viseres i qualsevol accessori que vagi fixat directament a la carrosseria, especialment en el sostre. 
Femelles
Una altra amb la qual comunament vam jugar per aconseguir una subjecció fiable i duradora són les femelles.
Les més conegudes per a unions metall-metall són les femelles hexagonals. Dins d'aquest tipus de femelles trobem diversos tipus: 
Femelles hexagonals cegues
S'utilitzen en unions on el pern no hagi de travessar la rosca. D'aquesta manera, la femella queda tancada en el seu cap i s'evita que entre brutícia a l'interior de la rosca. Per a aquest tipus de femelles, el cargol ha de tenir una longitud apropiada a la profunditat de el coll de la femella. 
Femelles amb volandera embotida
Aquest tipus de femelles incorpora una volandera embotida en el propi cos de la femella amb unes estries a la part inferior que impedeixen el afluixi involuntari de la unió. 
Femelles autoblocants
Aquest tipus de rosca és molt utilitzat per la seva efectivitat en el bloqueig de l'cargol. Incorporen un cèrcol de niló en un dels extrems de coll que s'ajusta a el cargol a pressió impedint que aquest es afluixi per vibració. 
Femelles emmerletades
També anomenades femelles de castell per la forma de la pròpia rosca. La cara exterior d'aquestes femelles està composta per una sèrie de osques radials i rectangulars per inserir passadors bloquejant la posició de la rosca respecte a el cargol. Són molt comuns en eixos, ròtules i transmissions. 
Femelles remachables
Per unions en què no puguem accedir a banda i banda de la unió per inserir els tipus de femelles anteriorment vistos, tenim les rosques remachables. Aquest tipus de femelles no són adequades per a fixacions que hagin de resistir grans tensions a causa de que van fixades a pressió, de manera que, de ser el cas les evitarem la mesura del possible. En el cas de no poder evitar-les, l'adequat és ampliar el nombre de punts de fixació perquè, en conjunt suposen una subjecció fiable. Aquest tipus de femelles s'instal·len mitjançant remachadoras especials i són una bona solució per a instal·lacions desmuntables. 
Com podeu veure, la majoria de variacions que presenten les femelles i les volanderes estan orientades a impedir que la unió s'afluixi involuntàriament. Generalment, el principal causant de l'afluixament involuntari són les vibracions o el moviment que pugui tenir la superfície sobre la qual estiguem cargolant.
Amb totes aquestes dades, podríem concloure que per a unions metall-metall en els seus vehicles, excepte en casos especials, una bona combinació seria utilitzar cargols d'acer inoxidable (d'una qualitat adequada), amb femelles autoblocants i volanderes planes. Tot i que cada unió té les seves pròpies necessitats i per això hem d'assegurar que la combinació d'elements sigui l'adequada.
Per a una major seguretat, podem afegir una volandera grower entre la volandera plana i el cargol. D'aquesta manera no danyarems la pintura i li sumarem una aportació extra de seguretat. En el cas d'utilitzar volanderes grower, no cal utilitzar dos volanderes per unió. Amb una arandela grower per cada unió és suficient.
Esperem que tota aquesta informació us hagi estat útil. En propers articles aprofundirem una mica més en les qualitats dels cargols i com desxifrar els seus característiques a través de la seva simbologia.