Definición y función

Un anillo de retención es un sujetador circular semiflexible diseñado para instalarse en una ranura mecanizada con precisión en un eje (para aplicaciones externas) o dentro de un orificio o carcasa (para aplicaciones internas), formando así un hombro artificial que retiene axialmente componentes ensamblados como cojinetes, engranajes o poleas.[3][4][2] Este diseño elimina la necesidad de métodos de retención alternativos como roscado, soldadura o mecanizado de hombros permanentes, lo que permite un montaje y desmontaje eficiente en sistemas mecánicos.[6][3]

La función principal de un anillo de retención es servir como tope mecánico que evita el movimiento axial o la separación de componentes a lo largo de un eje o dentro de una carcasa, manteniendo así la integridad del conjunto bajo cargas operativas.[4][3] Al asentarse de forma segura en la ranura, el anillo transmite cargas de empuje axial a las paredes de la ranura, distribuyendo las fuerzas radialmente para garantizar la estabilidad sin agregar volumen o peso significativo al diseño.[3] Esta capacidad es particularmente valiosa en aplicaciones que requieren absorción de vibraciones o división de tolerancias, donde las propiedades similares a resortes del anillo ayudan a reducir la vibración y mejorar la eficiencia general del sistema.[4]

La clave para el rendimiento del anillo son las distinciones entre orientaciones interna y externa, junto con los requisitos específicos de las ranuras. Los anillos de retención externos se contraen radialmente hacia adentro para sujetar el diámetro exterior de la ranura del eje, ejerciendo una fuerza hacia adentro contra las paredes de la ranura para asegurar las cargas, mientras que los anillos internos se expanden hacia afuera dentro de un orificio o ranura de la carcasa para crear una fuerza opuesta. La ranura debe mecanizarse según especificaciones precisas, incluido el ancho adecuado para adaptarse al espesor del anillo, profundidad suficiente para el asiento radial y ubicación óptima en relación con los componentes retenidos para manejar las cargas axiales esperadas de manera efectiva.[6][3] Durante la instalación, el anillo se deforma temporalmente (expandiéndose para el exterior o contrayéndose para el interior) antes de encajar en su lugar y recuperar su forma para bloquearse de forma segura.[3] Existen varios tipos de anillos de retención para satisfacer diferentes necesidades de ensamblaje, aunque su principio fundamental sigue siendo la creación de una restricción axial confiable.[2]

Desarrollo histórico

El anillo de retención, también conocido como anillo de retención, se originó en Alemania a finales de la década de 1920 como una solución para asegurar componentes en maquinaria. En 1927, Hugo Heiermann, un ingeniero asociado con la recién formada empresa Seeger-Orbis, desarrolló el primer anillo Seeger diseñado como un dispositivo de bloqueo de perno cilíndrico y solicitó una patente, lo que marcó la invención del concepto moderno de anillo elástico. Esta innovación rápidamente ganó fuerza en la fabricación europea, reemplazando métodos de fijación más complejos y permitiendo una retención axial eficiente en orificios y ejes, lo que facilitó su adopción generalizada en maquinaria industrial durante el período de entreguerras.

Un hito clave se produjo en 1941, cuando el Instituto Alemán de Normalización (Deutsches Institut für Normung) estandarizó los anillos Seeger según DIN 471 para aplicaciones de eje externo y DIN 472 para aplicaciones de orificio interno. Esto estableció normas métricas para dimensiones, tolerancias y materiales, asegurando la intercambiabilidad y el control de calidad en todas las industrias, y solidificó el papel del anillo de retención como un sujetador confiable en los esfuerzos de reconstrucción de la posguerra.

En la década de 1950, Estados Unidos vio importantes innovaciones en variantes de anillos de retención, impulsadas por la necesidad de diseños autoblocantes que pudieran soportar entornos de alta velocidad y vibraciones intensas. Rotor Clip Company, fundada en 1957 por Robert Slass, introdujo anillos de retención de sección cónica autoblocantes que eliminaron la necesidad de ranuras en ciertas aplicaciones, mejorando la eficiencia del ensamblaje.[8] De manera similar, en 1958, Smalley Steel Ring Company (fundada en 1918) inventó el anillo autoblocante 'Tab and Slot' a través de su división Spirolox, un diseño enrollado en espiral optimizado para rotaciones de alta velocidad en maquinaria dinámica. Estos desarrollos hicieron la transición de los anillos de retención de tipos estampados básicos a variantes más avanzadas en espiral y de sección constante, abordando las demandas de los florecientes sectores automotriz y aeroespacial después de la Segunda Guerra Mundial, donde los sujetadores livianos y resistentes a las vibraciones eran esenciales para los ensamblajes de vehículos y aviones.

La evolución de los estándares reflejó diferencias regionales, con Europa enfatizando las especificaciones métricas a través de normas DIN, mientras que Estados Unidos adaptó las medidas imperiales a través de ASME B18.27, publicado por primera vez en 1998 pero basándose en diseños anteriores para acomodar anillos de retención de series en pulgadas para compatibilidad en la fabricación estadounidense. Esta divergencia apoyó el comercio global y al mismo tiempo permitió que florecieran innovaciones localizadas.[12]

Anillos de retención de sección cónica

Los anillos de retención de sección cónica, también conocidos como circlips, se caracterizan por una sección transversal cónica donde la altura de la pared radial disminuye simétricamente desde las orejetas más gruesas hasta los extremos libres más delgados, lo que permite que el anillo se comprima radialmente para su inserción en una ranura mecanizada mientras mantiene un contacto circular casi completo una vez asentado. Este diseño distribuye la tensión de manera uniforme a lo largo de la ranura, mejorando la estabilidad bajo carga, y los anillos se producen tanto en variantes internas para orificios como en variantes externas para ejes, conforme a estándares como ANSI, DIN y JIS.[13][14]

Los subtipos de anillos de retención de sección cónica incluyen configuraciones invertidas, biseladas y arqueadas, cada una diseñada para requisitos de ensamblaje específicos. Los anillos invertidos invierten la orientación de las orejetas en relación con los diseños estándar, lo que permite un asiento más profundo en la ranura y un mayor espacio libre para los componentes durante la instalación.[15] Los anillos biselados incorporan un borde en ángulo de 15 grados en la periferia (exterior para los anillos internos e interior para los externos) para crear una acción de cuña que bloquea el anillo rígidamente contra la ranura y las piezas adyacentes, lo que facilita una inserción más fácil y evita el movimiento bajo vibración.[16] Los anillos arqueados presentan una curva radial preformada que actúa como un resorte, aplanándose bajo presión axial para absorber el juego axial, controlar las tolerancias y amortiguar las vibraciones en aplicaciones dinámicas.[16]

La mecánica de los anillos de retención de sección cónica se basa en su módulo de sección, que varía debido al perfil cónico y determina la resistencia al corte y la flexión bajo cargas de empuje. La capacidad de carga de empuje para el anillo en sí se calcula usando la fórmula Pr=GfDsTπSsFsP_r = \frac{G_f D_s T \pi S_s}{F_s}Pr​=Fs​Gf​Ds​TπSs​, donde GfG_fGf​ es un factor de conversión, DsD_sDs​ es el diámetro del eje o del orificio, TTT es el espesor del anillo, SsS_sSs​ es la resistencia al corte del material y FsF_sFs​ es el factor de seguridad; de manera similar, la capacidad de la ranura es Pg=GfDsdπσyFsP_g = \frac{G_f D_s d \pi \sigma_y}{F_s}Pg​=Fs​Gf​Ds​dπσy​​, con ddd como profundidad de la ranura y σy\sigma_yσy​ como límite elástico del material de la ranura.[17] Estas ecuaciones garantizan que el diseño tenga en cuenta tanto el corte del anillo como la deformación de la ranura, con el factor limitante dictando la capacidad general, incorporando a menudo factores de seguridad de 2 a 4 para la confiabilidad en escenarios de carga alta.[18]

Las ventajas de los anillos de retención de sección cónica incluyen su alta resistencia al corte cuando están completamente asentados en las ranuras, lo que les permite manejar cargas de empuje sustanciales (hasta varios miles de libras en tamaños estándar) en comparación con alternativas de sección uniforme, lo que los hace ideales para ensamblajes de alta precisión en componentes automotrices, aeroespaciales y de maquinaria donde la retención axial segura es fundamental.[13][19]

Anillos de retención de sección constante

Los anillos de retención de sección constante presentan una sección transversal rectangular uniforme en toda su circunferencia, careciendo del perfil cónico de otros diseños, lo que resulta en un peso más liviano y menores costos de producción. Estos anillos suelen fabricarse estampando láminas de metal, lo que permite una producción económica en grandes volúmenes.[20]

Este diseño uniforme proporciona un perfil más bajo en comparación con los anillos de sección cónica, lo que los hace adecuados para su instalación en ranuras delgadas donde el espacio es limitado. Están disponibles en configuraciones planas y onduladas; Las variantes onduladas pueden adaptarse al juego axial proporcionando flexibilidad similar a un resorte para absorber movimientos menores en los ensamblajes. A diferencia de los anillos cónicos, que manejan cargas más altas a través de espesores variables, los anillos de sección constante priorizan la simplicidad y la rentabilidad para usos de servicio moderado.[21][20]

Mecánicamente, estos anillos exhiben una distribución de tensión más simple debido a su sección transversal consistente, lo que facilita una distribución uniforme de la carga en los puntos de contacto del anillo con la ranura. La capacidad de carga de empuje se calcula usando Pr=GfDsTπSsFsP_r = \frac{G_f D_s T \pi S_s}{F_s}Pr​=Fs​Gf​Ds​TπSs​​, donde PrP_rPr​ es la carga de empuje permitida (lbs), GfG_fGf​ es un factor de conversión, DsD_sDs​ es el diámetro del eje o del orificio (pulg), TTT es el espesor del anillo (pulg), SsS_sSs​ es la resistencia al corte del material del anillo (psi) y FsF_sFs​ es el factor de seguridad. Por ejemplo, un anillo de acero al carbono con Ds=1.000D_s = 1.000Ds​=1.000 in, T=0.042T = 0.042T=0.042 in, Ss=150,000S_s = 150,000Ss​=150,000 psi, Gf=1G_f = 1Gf​=1, Fs=4F_s = 4Fs​=4 produce Pr≈4,950P_r \aproximadamente 4,950Pr​≈4,950 lbs, que debe compararse con la capacidad de la ranura y los límites del material (generalmente alrededor de 150,000 psi de corte para acero para resortes) para garantizar la seguridad con un factor apropiado (por ejemplo, 4). Este enfoque respalda un rendimiento confiable en escenarios de carga más liviana sin gradientes de tensión complejos.[17]

Estos anillos son ideales para aplicaciones de bajo empuje y con espacio limitado, como la fijación de componentes en conjuntos electrónicos, donde su forma compacta y su facilidad de integración evitan el movimiento axial en ejes o carcasas sin agregar un volumen significativo.[22]

Anillos de retención en espiral

Los anillos de retención en espiral, como el Spirolox de Smalley, se forman a partir de alambre plano enrollado en una espiral de múltiples vueltas que se superpone para crear una circunferencia continua y sin costuras sin orejetas ni orejas que sobresalgan.[23] Este diseño elimina las rebabas y proporciona una superficie de retención uniforme de 360 ​​grados, lo que evita la interferencia con los componentes acoplados durante el ensamblaje.[24] Disponibles en configuraciones internas y externas, estos anillos pueden presentar bobinas simples para retención estándar o bobinas onduladas para una acción adicional similar a un resorte para adaptarse al movimiento axial.[23]

Estos anillos exhiben propiedades de autocentrado debido a su estructura en espiral, lo que garantiza un asiento uniforme en la ranura sin necesidad de herramientas de alineación precisas.[25] El acoplamiento de múltiples vueltas les permite manejar cargas axiales elevadas, ya que el diseño distribuye el empuje entre varias bobinas, ofreciendo mayor capacidad que las alternativas de una sola vuelta. Esto los hace adecuados para aplicaciones de servicio pesado que requieren una retención sólida en condiciones dinámicas.

En términos de mecánica, la carga en los anillos de retención en espiral se distribuye uniformemente entre las múltiples bobinas, lo que mejora la estabilidad general y reduce las concentraciones de tensión localizadas.[25] Los límites de deflexión se rigen por las propiedades elásticas del material para evitar la deformación permanente, y los cálculos incorporan tanto la deformación por corte del anillo como la deformación de la ranura para márgenes operativos seguros.[26] Originalmente desarrollados para aplicaciones aeroespaciales para cumplir con estrictas especificaciones militares, algunos diseños de anillos en espiral incluyen una muesca de extracción que permite el desmontaje sin herramientas especializadas, lo que facilita el mantenimiento en espacios reducidos.

Anillos de retención circulares de empuje

Los anillos de retención circulares de empuje son sujetadores sin ranuras diseñados como componentes circulares de extremo abierto con múltiples púas o dedos radiales que se flexionan y encajan sobre los extremos de los ejes para proporcionar retención axial. Estos anillos, a menudo denominados anillos autoblocantes o de fricción, eliminan la necesidad de ranuras mecanizadas al utilizar la tensión inherente del resorte en las púas para comprimir contra la superficie del eje, creando un ajuste de interferencia que asegura los componentes sin deformación permanente del eje.[29][30] Las variantes comunes incluyen modelos con bordes curvos o planos y dientes dentados, como la serie TX con un borde exterior curvo para mayor flexibilidad o la serie TY con un borde plano para una carga axial sencilla.[31]

Estos anillos funcionan como una alternativa liviana y desechable a los clips en forma de E tradicionales en ejes, particularmente adecuados para aplicaciones de empuje en ejes donde se prioriza el montaje rápido sobre la capacidad de carga alta. Por lo general, se fabrican con acero para resortes o bronce fosforado, lo que ofrece resistencia a la corrosión y reutilización en escenarios de baja tensión, y prevalecen en productos de consumo como reguladores de ventanas, juguetes y pequeños electrodomésticos debido a su perfil mínimo y su rentabilidad. Como alternativas más simples a los anillos de retención ranurados, reducen los pasos de fabricación al evitar el mecanizado de ranuras.[29][30]

La mecánica de retención depende de las fuerzas de fricción generadas por las púas que presionan radialmente hacia adentro contra el eje. La fuerza de sujeción FholdF_{\text{hold}}Fhold​ se puede modelar utilizando la ley de fricción de Coulomb como Fhold=μNF_{\text{hold}} = \mu NFhold​=μN, donde μ\muμ es el coeficiente de fricción entre el material del anillo y el eje (normalmente 0,1–0,3 para contactos de acero sobre acero), y NNN es la fuerza normal total distribuida entre los dientes a partir de su deflexión elástica. Esta fuerza normal surge de la acción del resorte precargado del anillo, que garantiza un agarre uniforme excepto en el espacio abierto, proporcionando una resistencia de empuje axial moderada adecuada para cargas estáticas o poco dinámicas de hasta varias libras, según el tamaño.

Una ventaja clave es su facilidad de instalación manual sin herramientas, lo que permite el empuje axial sobre componentes no ranurados para un montaje rápido en el campo o en entornos de producción. Sin embargo, es mejor limitarlos a entornos de baja vibración, ya que la oscilación excesiva puede reducir el agarre por fricción y provocar deslizamiento, lo que los hace inadecuados para maquinaria de alta velocidad o de servicio pesado.[31][29]

Asamblea axial

El ensamblaje axial de anillos de retención implica aplicar fuerza perpendicular al eje o al eje del orificio para comprimir los anillos internos o expandir los anillos externos, reduciendo o aumentando así su diámetro para permitir el deslizamiento axial dentro de la ranura mecanizada desde el extremo del componente. Una vez colocado, el anillo se suelta para expandirse o contraerse en la ranura, asegurando el conjunto con un contacto total de 360 ​​grados. Este método es particularmente adecuado para anillos de retención de sección constante y cónica, lo que permite la instalación en aplicaciones donde el acceso radial es limitado o las ranuras están ubicadas más profundamente a lo largo del eje.[33][13]

El proceso comienza con la selección de un anillo que coincida con las dimensiones de la ranura en diámetro y ancho. Se insertan alicates especializados para anillos de retención, con puntas que se acoplan a los orificios de las orejetas del anillo, para comprimir o expandir el anillo mientras se mantiene una orientación de 90 grados con respecto al eje o orificio. Luego, el instalador alinea el anillo deformado con la entrada de la ranura y lo desliza axialmente hasta que alcanza la posición objetivo, seguido de la liberación gradual de los alicates para permitir que el anillo encaje en su lugar. La alineación durante el deslizamiento garantiza un asiento uniforme sin distorsión, y la inspección visual o táctil confirma el encaje total de la ranura. Para operaciones de gran volumen, los alicates neumáticos o automatizados facilitan una compresión precisa y una colocación axial consistente.[34][33][13]

Ciertos subtipos mejoran la eficiencia del ensamblaje axial. Los anillos de retención invertidos colocan las orejetas hacia adentro, lo que proporciona un mayor espacio libre alrededor del eje o dentro del orificio para una entrada axial más suave y forma un hombro más alto y uniforme para asegurar componentes como rodamientos. Los anillos de retención biselados incorporan un borde cónico, generalmente en un ángulo de 15 grados, lo que ayuda a una inserción más fácil al reducir la fricción durante el deslizamiento axial dentro de la ranura. Los anillos de retención arqueados, con su curvatura inherente, actúan como resortes durante el ensamblaje para compensar las tolerancias acumuladas, lo que permite el ajuste de la precarga ejerciendo una fuerza de compresión constante sobre las piezas retenidas después de la instalación. Los anillos de retención de sección cónica, con su perfil en forma de cuña, respaldan aún más este método al distribuir la tensión uniformemente al asentarse.[35][36][37][13]

Las consideraciones de seguridad son primordiales para garantizar la confiabilidad. Se debe evitar la sobrecompresión o la sobreexpansión, ya que pueden provocar grietas, deformaciones permanentes o reducción de la capacidad de carga; Los fabricantes especifican límites máximos de deformación, a menudo controlados mediante topes de alicates. Después de la instalación, una prueba de carga funcional en condiciones operativas simuladas verifica la resistencia de retención del anillo y la integridad del asiento, evitando fallas prematuras en servicio.[34][38][13]

Asamblea radial

El ensamblaje radial implica instalar anillos de retención comprimiéndolos lateralmente en una ranura mecanizada en un eje o carcasa, lo que permite una colocación conveniente sin deslizar el anillo a lo largo de toda la longitud del componente. Este método es particularmente adecuado para anillos de retención externos en ejes, donde el anillo se coloca con el borde primero en la ranura después de la compresión. A diferencia del ensamblaje axial, que requiere acceso de entrada por el extremo, el ensamblaje radial ofrece mayor flexibilidad en aplicaciones con juego axial limitado.[39]

El proceso de instalación comienza con la selección de las herramientas adecuadas, como alicates radiales o aplicadores diseñados para enganchar las orejetas o el cuerpo del anillo. Para anillos radiales con orejas o con orejetas, las puntas de los alicates se insertan en los orificios de las orejetas y se aprietan las manijas para comprimir el anillo, reduciendo su diámetro lo suficiente como para liberar el eje y asentarse en la ranura. Los clips en E, un tipo de anillo radial de sección cónica, se instalan utilizando aplicadores o alicates especializados para clips en E que sujetan el cuerpo del anillo o las puntas, sin orificios para las orejetas. La secuencia generalmente incluye colocar el anillo comprimido adyacente a la ranura, insertar el borde de ataque radialmente y soltar la herramienta para permitir que el anillo se expanda y encaje en su lugar, asegurando un asiento completo para la retención de la carga. Los aplicadores o convertidores radiales de alta resistencia se utilizan para anillos de alta carga o de mayor diámetro (hasta 10 pulgadas), donde los alicates manuales pueden carecer de la fuerza necesaria para una colocación segura.[34][40][41][42]

Esta técnica es ideal para anillos de retención de sección cónica orientados radialmente y autoblocantes, como los clips en forma de E, que proporcionan una alta capacidad de empuje y cumplen con estándares como DIN 6799 para dimensiones de ranura. Maneja eficazmente diámetros más grandes, donde el diseño del anillo permite una entrada lateral eficiente sin deformación excesiva, minimizando el riesgo de fraguado permanente si se utilizan las herramientas adecuadas. Los anillos de sección constante sin orejetas también se pueden instalar radialmente usando alicates para anillos elásticos para comprimir todo el cuerpo del anillo, aunque requieren tolerancias de ranura precisas para un rendimiento óptimo en aplicaciones de servicio pesado.[39][40][43]

Los desafíos en el ensamblaje radial incluyen la necesidad de un acceso radial claro a la ranura, ya que las obstrucciones pueden complicar el posicionamiento y aumentar el tiempo de instalación. La extracción sigue un enfoque radial similar, utilizando alicates para comprimir o hacer palanca en el borde del anillo para sacarlo de la ranura, aunque esto puede requerir extractores especializados para anillos bien asentados o de alta carga para evitar daños. La selección adecuada de la herramienta y la técnica del operador son esenciales para evitar un estiramiento excesivo, que podría comprometer las propiedades elásticas y la resistencia de retención del anillo.[34][40]

Materiales comunes

Los anillos de retención se fabrican principalmente con materiales que proporcionan alta elasticidad, resistencia y durabilidad para soportar cargas repetidas y tensiones ambientales. El material base más común es el acero para resortes al carbono, como las variantes templadas con aceite SAE 1070-1090, valoradas por su resistencia excepcional y rentabilidad en aplicaciones industriales generales.

Estos aceros exhiben un módulo elástico de aproximadamente 200 GPa (30 × 10 ^ 6 psi), lo que permite una recuperación efectiva de la deformación, con límites elásticos que varían de 800 a 1100 MPa (120 000 a 153 000 psi) según el espesor y el proceso de templado. Los aceros inoxidables, particularmente AISI 302 y 316, se usan ampliamente por su resistencia superior a la corrosión en ambientes hostiles, ofreciendo límites elásticos de alrededor de 600-850 MPa (88,000-119,000 psi) mientras mantienen un módulo elástico de aproximadamente 193 GPa (28 × 10^6 psi).[44][47][46] El bronce fosforado, como la aleación n.° 5218, proporciona propiedades no magnéticas y una excelente resistencia a la fatiga, con un módulo elástico más bajo de aproximadamente 110 GPa (16 × 10^6 psi), lo que lo hace adecuado para contactos eléctricos y aplicaciones no ferrosas.[44][48][46]

La selección del material se guía por las condiciones operativas, como la exposición a la corrosión o campos magnéticos, donde el bronce fosforoso sobresale en ensamblajes eléctricos debido a su conductividad y baja interferencia magnética.[47] Las aleaciones de cobre y berilio se emplean en escenarios especializados de alta conductividad, como componentes aeroespaciales, y ofrecen límites elásticos de hasta 1200 MPa (174 000 psi) y estabilidad térmica mejorada.

Los anillos de retención se producen mediante estampado de bobinas de metal para los tipos de sección plana o conformación de alambre para las variantes en espiral, seguido de procesos de tratamiento térmico como templado con aceite o austempering para lograr niveles de dureza de Rockwell C 40-50, lo que garantiza características óptimas del resorte sin fragilidad. Estos materiales base pueden recibir acabados protectores para mejorar aún más el rendimiento, como se detalla en las secciones siguientes.[53]

Acabados protectores

Los acabados protectores son tratamientos superficiales que se aplican a los anillos de retención después de la fabricación para mejorar la resistencia a la corrosión, la lubricidad y la durabilidad general en diversos entornos operativos. Estos recubrimientos actúan como barreras contra la humedad, los productos químicos y el desgaste, evitando la degradación del material subyacente y facilitando al mismo tiempo su instalación y extracción.[54]

Los acabados comunes para los anillos de retención incluyen recubrimientos de fosfato, que brindan propiedades de retención de aceite para prevenir la oxidación y mejorar la lubricidad durante el ensamblaje. Los tratamientos con fosfato, a menudo combinados con aceite (por ejemplo, fosfato de manganeso o zinc), crean una superficie gris-negra mate que absorbe los lubricantes, ofreciendo una protección moderada contra la corrosión en ambientes levemente corrosivos y extendiendo la vida útil de los anillos de acero al carbono.[55][44] El revestimiento de zinc sirve como barrera galvánica, sacrificándose para proteger el metal base de la oxidación; está disponible en variantes como dicromato amarillo (para una mayor resistencia a la niebla salina hasta 96 horas) y zinc negro (para un acabado no reflectante con cualidades protectoras similares).[55][56] El óxido negro, un recubrimiento de conversión química, imparte una apariencia negra decorativa con una leve resistencia a la corrosión y, por lo general, requiere una capa de aceite o cera superpuesta para un rendimiento óptimo en los componentes de acero.[57][58]

Las opciones avanzadas incluyen revestimiento de cadmio, un revestimiento de sacrificio utilizado históricamente en anillos de retención de acero al carbono en aplicaciones aeroespaciales para una resistencia superior a la corrosión en condiciones difíciles, aunque su uso se ha reducido significativamente debido a la toxicidad del cadmio y las regulaciones ambientales. Para los anillos de retención de acero inoxidable, la pasivación implica un tratamiento ácido para eliminar el hierro libre y formar una capa estable de óxido de cromo, lo que da como resultado un acabado brillante que maximiza la resistencia inherente a la corrosión sin agregar espesor.[56][60]

Estos acabados mejoran la instalación al reducir la fricción (las inmersiones de fosfato y aceite, por ejemplo, mejoran la lubricidad en comparación con el acero simple) y ayudan a mitigar la fatiga causada por factores ambientales como la humedad al prevenir las picaduras en la superficie. La selección depende de las condiciones de exposición: el revestimiento de zinc se prefiere para ambientes exteriores o ligeramente corrosivos debido a su rentabilidad y versatilidad, mientras que la pasivación se adapta a aplicaciones de salas blancas o resistentes a productos químicos, y es posible que no se necesite ningún acabado para usos inertes en interiores.[63][44]

Aplicaciones industriales

Los anillos de retención se utilizan ampliamente en la industria automotriz para asegurar componentes críticos, como cojinetes dentro de las transmisiones, donde evitan el movimiento axial y garantizan un funcionamiento suave bajo cargas elevadas.[64] En aplicaciones aeroespaciales, los anillos de retención en espiral son particularmente valorados por su capacidad para mantener los ejes de las turbinas en su lugar, proporcionando contacto de 360 ​​grados y confiabilidad en ambientes extremos como rotaciones de alta velocidad.[44] Para maquinaria, los anillos de retención de sección constante se emplean comúnmente en bombas para retener rodamientos en carcasas, ofreciendo soporte uniforme y facilidad de instalación en sistemas dinámicos.[65]

Ejemplos específicos ilustran su versatilidad; Los clips electrónicos sirven como anillos de retención externos en productos electrónicos de consumo para asegurar ejes y evitar el desplazamiento de componentes durante el montaje y el uso.[66] Los anillos de retención arqueados encuentran aplicación en sistemas HVAC, donde su acción similar a un resorte aplica fuerza de compresión para minimizar la vibración y el ruido en los conjuntos de ventiladores.[16]

Estos anillos a menudo están integrados con arandelas u otros anillos de seguridad en diseños modulares para mejorar la distribución de la carga y la eficiencia del ensamblaje en varios equipos.[67] Un caso notable es su uso en motores eléctricos, donde los anillos de retención aseguran los rotores manteniendo un posicionamiento axial preciso, reduciendo así el desgaste y favoreciendo un rendimiento de alta eficiencia.[68]

Las tendencias recientes muestran una creciente adopción de anillos de retención en vehículos eléctricos (EV) para soluciones de sujeción livianas, ya que su diseño compacto contribuye a la reducción general del peso al tiempo que garantiza una retención segura en motores y transmisiones.[68]

Ventajas y limitaciones

Los anillos de retención brindan importantes ventajas en costo y eficiencia en comparación con los sujetadores tradicionales como tornillos, tuercas y pernos. Reducen los gastos de fabricación al minimizar la necesidad de operaciones complejas como roscar, roscar y taladrar, lo que a menudo los hace más baratos en general para asegurar los componentes. La instalación es rápida y normalmente requiere solo unos segundos y herramientas básicas, en contraste con los minutos necesarios para las alternativas roscadas, lo que mejora la productividad de la línea de montaje. Su perfil delgado permite diseños compactos que utilizan menos materia prima y agregan un peso mínimo, ideal para aplicaciones con espacio limitado. Algunos diseños, como los anillos en espiral o biselados, permiten la reutilización sin deformación, a diferencia de muchas variantes estampadas.[69][70][69][70][69]

En comparación con otros sujetadores, los anillos de retención ofrecen distintos beneficios en escenarios específicos. A diferencia de los tornillos de fijación, que pueden dañar o deformar las superficies del eje durante la instalación, los anillos de retención aseguran los componentes sin dañar la superficie al asentarse en ranuras mecanizadas. En comparación con los pasadores, como las chavetas, permiten una extracción más sencilla y rápida, evitando en muchos casos la necesidad de taladrar o martillar. Estos atributos hacen que los anillos de retención sean adecuados para entornos de alta vibración cuando se combinan con variantes autoblocantes que sujetan el eje directamente y resisten el aflojamiento bajo cargas dinámicas.[71][69][72]

A pesar de estos beneficios, los anillos de retención tienen limitaciones notables que influyen en su selección. El requisito de mecanizado de ranuras de precisión aumenta los costos iniciales de producción, particularmente para ejes o carcasas personalizados. Los tipos estampados, comunes en instalaciones axiales, generalmente son de un solo uso debido a la fatiga del material al retirarlos, lo que limita su aplicación en escenarios de mucho mantenimiento. También exhiben una menor resistencia al torque que los sujetadores roscados, lo que los hace menos ideales para aplicaciones rotacionales de alta carga sin métodos de fijación complementarios. Los posibles modos de falla incluyen la salida del anillo bajo cargas de impacto o vibración prolongada, especialmente si la ranura es de tamaño insuficiente o el anillo está mal asentado, lo que puede provocar una desalineación o expulsión del componente.[70][69][69][38]

Estándares clave

Los anillos de retención, también conocidos como anillos de seguridad o anillos de retención, se rigen por varios estándares internacionales y regionales clave que definen su diseño, dimensiones, tolerancias, materiales y requisitos de calidad para garantizar la intercambiabilidad y el rendimiento en todas las aplicaciones. En el sistema métrico, las normas DIN 471 y DIN 472 del Deutsches Institut für Normung (DIN) son fundamentales para los anillos de retención de sección cónica. DIN 471 especifica anillos de retención externos para ejes, que cubren tamaños nominales de 1,5 mm a 400 mm, con dimensiones detalladas que incluyen espesor (s) del anillo, diámetro de ranura (d3), ancho de ranura (a) y profundidad (b), así como tolerancias como h13 para diámetros de eje y H11 para diámetros de ranura para mantener un ajuste preciso y capacidad de carga. De manera similar, DIN 472 describe los anillos de retención internos para orificios y proporciona especificaciones equivalentes para tamaños de hasta 500 mm, incluidas tolerancias en el diámetro interior (d3 min/max) y parámetros de ranura para soportar cargas axiales de hasta varios kilonewtons según el tamaño.[75][76] Estas normas exigen materiales como acero para resortes (por ejemplo, C67S o C75S según DIN EN 10132-4) con niveles de dureza de 420-530 HV e incluyen especificaciones de ranuras para evitar la deformación bajo carga.

Para los anillos de retención de la serie en pulgadas, la norma B18.27 (1998, reafirmada en 2017) del Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (ANSI) y de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos (ASME) proporciona datos completos de dimensiones y calidad para tipos de sección transversal cónica y reducida, incluidos anillos externos (Tipo A), internos (Tipo B) y estilo E. Esta norma aborda indirectamente las variantes de sección constante y enrolladas en espiral a través de especificaciones relacionadas, que detallan las dimensiones de las ranuras, el espesor del anillo de 0,010 a 0,187 pulgadas y tolerancias como ±0,001 pulgadas para características críticas para garantizar la compatibilidad en la fabricación de América del Norte.[11] Enfatiza aplicaciones de uso general con provisiones para materiales como acero al carbono (SAE 1060-1090) y pruebas de resistencia al corte y fuerza de contracción radial.

A nivel internacional, si bien no existe un equivalente ISO directo a DIN 471/472 para los anillos en sí, ISO 464 (2015) estandariza las dimensiones y tolerancias de las ranuras de los anillos elásticos para los tipos externos e internos, lo que facilita la compatibilidad global con los anillos elásticos métricos al especificar radios de chaflán, anchos de ranura (de 1,2 a 1,6 s donde s es el espesor del anillo) y clases de tolerancia como h11/H11. Los requisitos de materiales y pruebas según las directrices ISO relacionadas, como la ISO 3506 para aceros resistentes a la corrosión, incluyen pruebas de niebla salina (por ejemplo, 48 a 96 horas según el equivalente de ASTM B117) para verificar acabados como el fosfato o el revestimiento de zinc para determinar la resistencia a la corrosión en entornos hostiles.[77]

Los estándares adicionales incluyen especificaciones militares como MIL-STD-1756 (1979), que enumera los diseños de anillos de retención preferidos para aplicaciones de defensa, y la serie MIL-DTL-27426 para anillos de sección transversal uniforme en espiral, que garantizan un rendimiento de alta confiabilidad con acero cementado y tolerancias de ranura precisas para usos aeroespaciales y tácticos. Para el cumplimiento ambiental, la Directiva RoHS 2011/65/UE exige acabados sin plomo en los anillos de retención, con opciones comunes como el revestimiento de zinc trivalente (Tipo VI) o inmersión en aceite que proporciona más de 240 horas de protección contra niebla salina y cumple con los criterios de restricción de sustancias peligrosas.[78][44]

Estos estándares han evolucionado desde su creación en 1941 con la publicación original de DIN 471, pasando por revisiones como la actualización de 2011 de DIN 471, que refinó los cálculos de carga, las velocidades de ensamblaje y las tolerancias de ranura para adaptarse a materiales modernos como aleaciones de titanio para aplicaciones livianas y de alta resistencia en el sector aeroespacial.[79][80] Esta progresión refleja adaptaciones a la fabricación avanzada y la ciencia de materiales sin alterar las geometrías centrales.

Pautas de tamaño e instalación

El dimensionamiento de los anillos de retención requiere una coincidencia precisa del diámetro interior (ID) o del diámetro exterior (OD) del anillo con las dimensiones del eje o del orificio, asegurando que el anillo se asiente completamente en la ranura preparada para proporcionar una retención óptima. Para anillos de retención externos, el diámetro de la ranura dgd_gdg​ se calcula como dg=ds−2td_g = d_s - 2tdg​=ds​−2t, donde dsd_sds​ es el diámetro del eje y ttt es el espesor de la pared del anillo; esta fórmula se deriva de la necesidad de acomodar la expansión radial del anillo mientras se mantiene el contacto con las paredes de la ranura para la distribución de la carga de empuje.[52] Los anillos internos siguen un enfoque similar, con el diámetro de la ranura ajustado como dg=dh+2td_g = d_h + 2tdg​=dh​+2t, donde dhd_hdh​ es el diámetro del orificio del alojamiento, para asegurar la compresión en la ranura.[52]

El ancho de la ranura normalmente debe ser 1,143 veces el espesor medio de la sección del anillo ttt para permitir suficiente espacio para la instalación y al mismo tiempo minimizar el juego axial y maximizar la estabilidad.[52] Esta dimensión evita la sobrecompresión o el atascamiento, con variaciones de hasta 1,5 a 2 veces ttt recomendadas en algunas aplicaciones para anillos radiales para tener en cuenta el asiento parcial y los requisitos de empuje más bajos.[30] La capacidad de carga se determina utilizando tablas de empuje basadas en el tamaño y el material del anillo; por ejemplo, un anillo externo SH-50 en acero al carbono proporciona un empuje estático máximo de 550 libras, escalado por factores como el margen del borde (y/d > 3) y la profundidad de la ranura (1/3 a 1/2 del ancho radial del anillo).[30] Las fórmulas generales para el empuje estático incluyen T=0.25(Ds×Ss×π×t)T = 0.25 (D_s \times S_s \times \pi \times t)T=0.25(Ds​×Ss​×π×t) para anillos externos y T=0.3(Dh×Ss×π×t)T = 0.3 (D_h \times S_s \times \pi \times t)T=0.3(Dh​×Ss​×π×t) para interno, donde DsD_sDs​ o DhD_hDh​ es el diámetro medio y SsS_sSs​ es la resistencia al corte del material; las cargas transitorias no deben exceder el 50% de este valor.[52]

La instalación comienza con la verificación de las dimensiones de la ranura y la compatibilidad del anillo, seguida de verificaciones de precarga para garantizar que el conjunto mantenga un ajuste de interferencia de 0,020 a 0,050 pulgadas entre el anillo y la ranura para un asiento seguro.[52] Para anillos externos axiales, utilice unos alicates con punta de 90 grados para expandir las orejetas del anillo y deslícelos sobre el eje dentro de la ranura, aplicando una presión uniforme para evitar la distorsión; Los anillos internos requieren compresión con alicates rectos o de 45 grados.[81] Los anillos radiales se colocan en su posición mediante aplicadores o dispensadores especializados para un montaje automatizado.[30] La extracción implica insertar picos o un destornillador pequeño en el espacio del anillo para sacarlo suavemente, girándolo en espiral con la mano para evitar daños al eje o al componente; para anillos más grandes, los alicates de trinquete reducen la fatiga del operador.[81]

Definición y función

Un anillo de retención es un sujetador circular semiflexible diseñado para instalarse en una ranura mecanizada con precisión en un eje (para aplicaciones externas) o dentro de un orificio o carcasa (para aplicaciones internas), formando así un hombro artificial que retiene axialmente componentes ensamblados como cojinetes, engranajes o poleas.[3][4][2] Este diseño elimina la necesidad de métodos de retención alternativos como roscado, soldadura o mecanizado de hombros permanentes, lo que permite un montaje y desmontaje eficiente en sistemas mecánicos.[6][3]

La función principal de un anillo de retención es servir como tope mecánico que evita el movimiento axial o la separación de componentes a lo largo de un eje o dentro de una carcasa, manteniendo así la integridad del conjunto bajo cargas operativas.[4][3] Al asentarse de forma segura en la ranura, el anillo transmite cargas de empuje axial a las paredes de la ranura, distribuyendo las fuerzas radialmente para garantizar la estabilidad sin agregar volumen o peso significativo al diseño.[3] Esta capacidad es particularmente valiosa en aplicaciones que requieren absorción de vibraciones o división de tolerancias, donde las propiedades similares a resortes del anillo ayudan a reducir la vibración y mejorar la eficiencia general del sistema.[4]

La clave para el rendimiento del anillo son las distinciones entre orientaciones interna y externa, junto con los requisitos específicos de las ranuras. Los anillos de retención externos se contraen radialmente hacia adentro para sujetar el diámetro exterior de la ranura del eje, ejerciendo una fuerza hacia adentro contra las paredes de la ranura para asegurar las cargas, mientras que los anillos internos se expanden hacia afuera dentro de un orificio o ranura de la carcasa para crear una fuerza opuesta. La ranura debe mecanizarse según especificaciones precisas, incluido el ancho adecuado para adaptarse al espesor del anillo, profundidad suficiente para el asiento radial y ubicación óptima en relación con los componentes retenidos para manejar las cargas axiales esperadas de manera efectiva.[6][3] Durante la instalación, el anillo se deforma temporalmente (expandiéndose para el exterior o contrayéndose para el interior) antes de encajar en su lugar y recuperar su forma para bloquearse de forma segura.[3] Existen varios tipos de anillos de retención para satisfacer diferentes necesidades de ensamblaje, aunque su principio fundamental sigue siendo la creación de una restricción axial confiable.[2]

Desarrollo histórico

El anillo de retención, también conocido como anillo de retención, se originó en Alemania a finales de la década de 1920 como una solución para asegurar componentes en maquinaria. En 1927, Hugo Heiermann, un ingeniero asociado con la recién formada empresa Seeger-Orbis, desarrolló el primer anillo Seeger diseñado como un dispositivo de bloqueo de perno cilíndrico y solicitó una patente, lo que marcó la invención del concepto moderno de anillo elástico. Esta innovación rápidamente ganó fuerza en la fabricación europea, reemplazando métodos de fijación más complejos y permitiendo una retención axial eficiente en orificios y ejes, lo que facilitó su adopción generalizada en maquinaria industrial durante el período de entreguerras.

Un hito clave se produjo en 1941, cuando el Instituto Alemán de Normalización (Deutsches Institut für Normung) estandarizó los anillos Seeger según DIN 471 para aplicaciones de eje externo y DIN 472 para aplicaciones de orificio interno. Esto estableció normas métricas para dimensiones, tolerancias y materiales, asegurando la intercambiabilidad y el control de calidad en todas las industrias, y solidificó el papel del anillo de retención como un sujetador confiable en los esfuerzos de reconstrucción de la posguerra.

En la década de 1950, Estados Unidos vio importantes innovaciones en variantes de anillos de retención, impulsadas por la necesidad de diseños autoblocantes que pudieran soportar entornos de alta velocidad y vibraciones intensas. Rotor Clip Company, fundada en 1957 por Robert Slass, introdujo anillos de retención de sección cónica autoblocantes que eliminaron la necesidad de ranuras en ciertas aplicaciones, mejorando la eficiencia del ensamblaje.[8] De manera similar, en 1958, Smalley Steel Ring Company (fundada en 1918) inventó el anillo autoblocante 'Tab and Slot' a través de su división Spirolox, un diseño enrollado en espiral optimizado para rotaciones de alta velocidad en maquinaria dinámica. Estos desarrollos hicieron la transición de los anillos de retención de tipos estampados básicos a variantes más avanzadas en espiral y de sección constante, abordando las demandas de los florecientes sectores automotriz y aeroespacial después de la Segunda Guerra Mundial, donde los sujetadores livianos y resistentes a las vibraciones eran esenciales para los ensamblajes de vehículos y aviones.

La evolución de los estándares reflejó diferencias regionales, con Europa enfatizando las especificaciones métricas a través de normas DIN, mientras que Estados Unidos adaptó las medidas imperiales a través de ASME B18.27, publicado por primera vez en 1998 pero basándose en diseños anteriores para acomodar anillos de retención de series en pulgadas para compatibilidad en la fabricación estadounidense. Esta divergencia apoyó el comercio global y al mismo tiempo permitió que florecieran innovaciones localizadas.[12]

Anillos de retención de sección cónica

Los anillos de retención de sección cónica, también conocidos como circlips, se caracterizan por una sección transversal cónica donde la altura de la pared radial disminuye simétricamente desde las orejetas más gruesas hasta los extremos libres más delgados, lo que permite que el anillo se comprima radialmente para su inserción en una ranura mecanizada mientras mantiene un contacto circular casi completo una vez asentado. Este diseño distribuye la tensión de manera uniforme a lo largo de la ranura, mejorando la estabilidad bajo carga, y los anillos se producen tanto en variantes internas para orificios como en variantes externas para ejes, conforme a estándares como ANSI, DIN y JIS.[13][14]

Los subtipos de anillos de retención de sección cónica incluyen configuraciones invertidas, biseladas y arqueadas, cada una diseñada para requisitos de ensamblaje específicos. Los anillos invertidos invierten la orientación de las orejetas en relación con los diseños estándar, lo que permite un asiento más profundo en la ranura y un mayor espacio libre para los componentes durante la instalación.[15] Los anillos biselados incorporan un borde en ángulo de 15 grados en la periferia (exterior para los anillos internos e interior para los externos) para crear una acción de cuña que bloquea el anillo rígidamente contra la ranura y las piezas adyacentes, lo que facilita una inserción más fácil y evita el movimiento bajo vibración.[16] Los anillos arqueados presentan una curva radial preformada que actúa como un resorte, aplanándose bajo presión axial para absorber el juego axial, controlar las tolerancias y amortiguar las vibraciones en aplicaciones dinámicas.[16]

La mecánica de los anillos de retención de sección cónica se basa en su módulo de sección, que varía debido al perfil cónico y determina la resistencia al corte y la flexión bajo cargas de empuje. La capacidad de carga de empuje para el anillo en sí se calcula usando la fórmula Pr=GfDsTπSsFsP_r = \frac{G_f D_s T \pi S_s}{F_s}Pr​=Fs​Gf​Ds​TπSs​, donde GfG_fGf​ es un factor de conversión, DsD_sDs​ es el diámetro del eje o del orificio, TTT es el espesor del anillo, SsS_sSs​ es la resistencia al corte del material y FsF_sFs​ es el factor de seguridad; de manera similar, la capacidad de la ranura es Pg=GfDsdπσyFsP_g = \frac{G_f D_s d \pi \sigma_y}{F_s}Pg​=Fs​Gf​Ds​dπσy​​, con ddd como profundidad de la ranura y σy\sigma_yσy​ como límite elástico del material de la ranura.[17] Estas ecuaciones garantizan que el diseño tenga en cuenta tanto el corte del anillo como la deformación de la ranura, con el factor limitante dictando la capacidad general, incorporando a menudo factores de seguridad de 2 a 4 para la confiabilidad en escenarios de carga alta.[18]

Las ventajas de los anillos de retención de sección cónica incluyen su alta resistencia al corte cuando están completamente asentados en las ranuras, lo que les permite manejar cargas de empuje sustanciales (hasta varios miles de libras en tamaños estándar) en comparación con alternativas de sección uniforme, lo que los hace ideales para ensamblajes de alta precisión en componentes automotrices, aeroespaciales y de maquinaria donde la retención axial segura es fundamental.[13][19]

Anillos de retención de sección constante

Los anillos de retención de sección constante presentan una sección transversal rectangular uniforme en toda su circunferencia, careciendo del perfil cónico de otros diseños, lo que resulta en un peso más liviano y menores costos de producción. Estos anillos suelen fabricarse estampando láminas de metal, lo que permite una producción económica en grandes volúmenes.[20]

Este diseño uniforme proporciona un perfil más bajo en comparación con los anillos de sección cónica, lo que los hace adecuados para su instalación en ranuras delgadas donde el espacio es limitado. Están disponibles en configuraciones planas y onduladas; Las variantes onduladas pueden adaptarse al juego axial proporcionando flexibilidad similar a un resorte para absorber movimientos menores en los ensamblajes. A diferencia de los anillos cónicos, que manejan cargas más altas a través de espesores variables, los anillos de sección constante priorizan la simplicidad y la rentabilidad para usos de servicio moderado.[21][20]

Mecánicamente, estos anillos exhiben una distribución de tensión más simple debido a su sección transversal consistente, lo que facilita una distribución uniforme de la carga en los puntos de contacto del anillo con la ranura. La capacidad de carga de empuje se calcula usando Pr=GfDsTπSsFsP_r = \frac{G_f D_s T \pi S_s}{F_s}Pr​=Fs​Gf​Ds​TπSs​​, donde PrP_rPr​ es la carga de empuje permitida (lbs), GfG_fGf​ es un factor de conversión, DsD_sDs​ es el diámetro del eje o del orificio (pulg), TTT es el espesor del anillo (pulg), SsS_sSs​ es la resistencia al corte del material del anillo (psi) y FsF_sFs​ es el factor de seguridad. Por ejemplo, un anillo de acero al carbono con Ds=1.000D_s = 1.000Ds​=1.000 in, T=0.042T = 0.042T=0.042 in, Ss=150,000S_s = 150,000Ss​=150,000 psi, Gf=1G_f = 1Gf​=1, Fs=4F_s = 4Fs​=4 produce Pr≈4,950P_r \aproximadamente 4,950Pr​≈4,950 lbs, que debe compararse con la capacidad de la ranura y los límites del material (generalmente alrededor de 150,000 psi de corte para acero para resortes) para garantizar la seguridad con un factor apropiado (por ejemplo, 4). Este enfoque respalda un rendimiento confiable en escenarios de carga más liviana sin gradientes de tensión complejos.[17]

Estos anillos son ideales para aplicaciones de bajo empuje y con espacio limitado, como la fijación de componentes en conjuntos electrónicos, donde su forma compacta y su facilidad de integración evitan el movimiento axial en ejes o carcasas sin agregar un volumen significativo.[22]

Anillos de retención en espiral

Los anillos de retención en espiral, como el Spirolox de Smalley, se forman a partir de alambre plano enrollado en una espiral de múltiples vueltas que se superpone para crear una circunferencia continua y sin costuras sin orejetas ni orejas que sobresalgan.[23] Este diseño elimina las rebabas y proporciona una superficie de retención uniforme de 360 ​​grados, lo que evita la interferencia con los componentes acoplados durante el ensamblaje.[24] Disponibles en configuraciones internas y externas, estos anillos pueden presentar bobinas simples para retención estándar o bobinas onduladas para una acción adicional similar a un resorte para adaptarse al movimiento axial.[23]

Estos anillos exhiben propiedades de autocentrado debido a su estructura en espiral, lo que garantiza un asiento uniforme en la ranura sin necesidad de herramientas de alineación precisas.[25] El acoplamiento de múltiples vueltas les permite manejar cargas axiales elevadas, ya que el diseño distribuye el empuje entre varias bobinas, ofreciendo mayor capacidad que las alternativas de una sola vuelta. Esto los hace adecuados para aplicaciones de servicio pesado que requieren una retención sólida en condiciones dinámicas.

En términos de mecánica, la carga en los anillos de retención en espiral se distribuye uniformemente entre las múltiples bobinas, lo que mejora la estabilidad general y reduce las concentraciones de tensión localizadas.[25] Los límites de deflexión se rigen por las propiedades elásticas del material para evitar la deformación permanente, y los cálculos incorporan tanto la deformación por corte del anillo como la deformación de la ranura para márgenes operativos seguros.[26] Originalmente desarrollados para aplicaciones aeroespaciales para cumplir con estrictas especificaciones militares, algunos diseños de anillos en espiral incluyen una muesca de extracción que permite el desmontaje sin herramientas especializadas, lo que facilita el mantenimiento en espacios reducidos.

Anillos de retención circulares de empuje

Los anillos de retención circulares de empuje son sujetadores sin ranuras diseñados como componentes circulares de extremo abierto con múltiples púas o dedos radiales que se flexionan y encajan sobre los extremos de los ejes para proporcionar retención axial. Estos anillos, a menudo denominados anillos autoblocantes o de fricción, eliminan la necesidad de ranuras mecanizadas al utilizar la tensión inherente del resorte en las púas para comprimir contra la superficie del eje, creando un ajuste de interferencia que asegura los componentes sin deformación permanente del eje.[29][30] Las variantes comunes incluyen modelos con bordes curvos o planos y dientes dentados, como la serie TX con un borde exterior curvo para mayor flexibilidad o la serie TY con un borde plano para una carga axial sencilla.[31]

Estos anillos funcionan como una alternativa liviana y desechable a los clips en forma de E tradicionales en ejes, particularmente adecuados para aplicaciones de empuje en ejes donde se prioriza el montaje rápido sobre la capacidad de carga alta. Por lo general, se fabrican con acero para resortes o bronce fosforado, lo que ofrece resistencia a la corrosión y reutilización en escenarios de baja tensión, y prevalecen en productos de consumo como reguladores de ventanas, juguetes y pequeños electrodomésticos debido a su perfil mínimo y su rentabilidad. Como alternativas más simples a los anillos de retención ranurados, reducen los pasos de fabricación al evitar el mecanizado de ranuras.[29][30]

La mecánica de retención depende de las fuerzas de fricción generadas por las púas que presionan radialmente hacia adentro contra el eje. La fuerza de sujeción FholdF_{\text{hold}}Fhold​ se puede modelar utilizando la ley de fricción de Coulomb como Fhold=μNF_{\text{hold}} = \mu NFhold​=μN, donde μ\muμ es el coeficiente de fricción entre el material del anillo y el eje (normalmente 0,1–0,3 para contactos de acero sobre acero), y NNN es la fuerza normal total distribuida entre los dientes a partir de su deflexión elástica. Esta fuerza normal surge de la acción del resorte precargado del anillo, que garantiza un agarre uniforme excepto en el espacio abierto, proporcionando una resistencia de empuje axial moderada adecuada para cargas estáticas o poco dinámicas de hasta varias libras, según el tamaño.

Una ventaja clave es su facilidad de instalación manual sin herramientas, lo que permite el empuje axial sobre componentes no ranurados para un montaje rápido en el campo o en entornos de producción. Sin embargo, es mejor limitarlos a entornos de baja vibración, ya que la oscilación excesiva puede reducir el agarre por fricción y provocar deslizamiento, lo que los hace inadecuados para maquinaria de alta velocidad o de servicio pesado.[31][29]

Asamblea axial

El ensamblaje axial de anillos de retención implica aplicar fuerza perpendicular al eje o al eje del orificio para comprimir los anillos internos o expandir los anillos externos, reduciendo o aumentando así su diámetro para permitir el deslizamiento axial dentro de la ranura mecanizada desde el extremo del componente. Una vez colocado, el anillo se suelta para expandirse o contraerse en la ranura, asegurando el conjunto con un contacto total de 360 ​​grados. Este método es particularmente adecuado para anillos de retención de sección constante y cónica, lo que permite la instalación en aplicaciones donde el acceso radial es limitado o las ranuras están ubicadas más profundamente a lo largo del eje.[33][13]

El proceso comienza con la selección de un anillo que coincida con las dimensiones de la ranura en diámetro y ancho. Se insertan alicates especializados para anillos de retención, con puntas que se acoplan a los orificios de las orejetas del anillo, para comprimir o expandir el anillo mientras se mantiene una orientación de 90 grados con respecto al eje o orificio. Luego, el instalador alinea el anillo deformado con la entrada de la ranura y lo desliza axialmente hasta que alcanza la posición objetivo, seguido de la liberación gradual de los alicates para permitir que el anillo encaje en su lugar. La alineación durante el deslizamiento garantiza un asiento uniforme sin distorsión, y la inspección visual o táctil confirma el encaje total de la ranura. Para operaciones de gran volumen, los alicates neumáticos o automatizados facilitan una compresión precisa y una colocación axial consistente.[34][33][13]

Ciertos subtipos mejoran la eficiencia del ensamblaje axial. Los anillos de retención invertidos colocan las orejetas hacia adentro, lo que proporciona un mayor espacio libre alrededor del eje o dentro del orificio para una entrada axial más suave y forma un hombro más alto y uniforme para asegurar componentes como rodamientos. Los anillos de retención biselados incorporan un borde cónico, generalmente en un ángulo de 15 grados, lo que ayuda a una inserción más fácil al reducir la fricción durante el deslizamiento axial dentro de la ranura. Los anillos de retención arqueados, con su curvatura inherente, actúan como resortes durante el ensamblaje para compensar las tolerancias acumuladas, lo que permite el ajuste de la precarga ejerciendo una fuerza de compresión constante sobre las piezas retenidas después de la instalación. Los anillos de retención de sección cónica, con su perfil en forma de cuña, respaldan aún más este método al distribuir la tensión uniformemente al asentarse.[35][36][37][13]

Las consideraciones de seguridad son primordiales para garantizar la confiabilidad. Se debe evitar la sobrecompresión o la sobreexpansión, ya que pueden provocar grietas, deformaciones permanentes o reducción de la capacidad de carga; Los fabricantes especifican límites máximos de deformación, a menudo controlados mediante topes de alicates. Después de la instalación, una prueba de carga funcional en condiciones operativas simuladas verifica la resistencia de retención del anillo y la integridad del asiento, evitando fallas prematuras en servicio.[34][38][13]

Asamblea radial

El ensamblaje radial implica instalar anillos de retención comprimiéndolos lateralmente en una ranura mecanizada en un eje o carcasa, lo que permite una colocación conveniente sin deslizar el anillo a lo largo de toda la longitud del componente. Este método es particularmente adecuado para anillos de retención externos en ejes, donde el anillo se coloca con el borde primero en la ranura después de la compresión. A diferencia del ensamblaje axial, que requiere acceso de entrada por el extremo, el ensamblaje radial ofrece mayor flexibilidad en aplicaciones con juego axial limitado.[39]

El proceso de instalación comienza con la selección de las herramientas adecuadas, como alicates radiales o aplicadores diseñados para enganchar las orejetas o el cuerpo del anillo. Para anillos radiales con orejas o con orejetas, las puntas de los alicates se insertan en los orificios de las orejetas y se aprietan las manijas para comprimir el anillo, reduciendo su diámetro lo suficiente como para liberar el eje y asentarse en la ranura. Los clips en E, un tipo de anillo radial de sección cónica, se instalan utilizando aplicadores o alicates especializados para clips en E que sujetan el cuerpo del anillo o las puntas, sin orificios para las orejetas. La secuencia generalmente incluye colocar el anillo comprimido adyacente a la ranura, insertar el borde de ataque radialmente y soltar la herramienta para permitir que el anillo se expanda y encaje en su lugar, asegurando un asiento completo para la retención de la carga. Los aplicadores o convertidores radiales de alta resistencia se utilizan para anillos de alta carga o de mayor diámetro (hasta 10 pulgadas), donde los alicates manuales pueden carecer de la fuerza necesaria para una colocación segura.[34][40][41][42]

Esta técnica es ideal para anillos de retención de sección cónica orientados radialmente y autoblocantes, como los clips en forma de E, que proporcionan una alta capacidad de empuje y cumplen con estándares como DIN 6799 para dimensiones de ranura. Maneja eficazmente diámetros más grandes, donde el diseño del anillo permite una entrada lateral eficiente sin deformación excesiva, minimizando el riesgo de fraguado permanente si se utilizan las herramientas adecuadas. Los anillos de sección constante sin orejetas también se pueden instalar radialmente usando alicates para anillos elásticos para comprimir todo el cuerpo del anillo, aunque requieren tolerancias de ranura precisas para un rendimiento óptimo en aplicaciones de servicio pesado.[39][40][43]

Los desafíos en el ensamblaje radial incluyen la necesidad de un acceso radial claro a la ranura, ya que las obstrucciones pueden complicar el posicionamiento y aumentar el tiempo de instalación. La extracción sigue un enfoque radial similar, utilizando alicates para comprimir o hacer palanca en el borde del anillo para sacarlo de la ranura, aunque esto puede requerir extractores especializados para anillos bien asentados o de alta carga para evitar daños. La selección adecuada de la herramienta y la técnica del operador son esenciales para evitar un estiramiento excesivo, que podría comprometer las propiedades elásticas y la resistencia de retención del anillo.[34][40]

Materiales comunes

Los anillos de retención se fabrican principalmente con materiales que proporcionan alta elasticidad, resistencia y durabilidad para soportar cargas repetidas y tensiones ambientales. El material base más común es el acero para resortes al carbono, como las variantes templadas con aceite SAE 1070-1090, valoradas por su resistencia excepcional y rentabilidad en aplicaciones industriales generales.

Estos aceros exhiben un módulo elástico de aproximadamente 200 GPa (30 × 10 ^ 6 psi), lo que permite una recuperación efectiva de la deformación, con límites elásticos que varían de 800 a 1100 MPa (120 000 a 153 000 psi) según el espesor y el proceso de templado. Los aceros inoxidables, particularmente AISI 302 y 316, se usan ampliamente por su resistencia superior a la corrosión en ambientes hostiles, ofreciendo límites elásticos de alrededor de 600-850 MPa (88,000-119,000 psi) mientras mantienen un módulo elástico de aproximadamente 193 GPa (28 × 10^6 psi).[44][47][46] El bronce fosforado, como la aleación n.° 5218, proporciona propiedades no magnéticas y una excelente resistencia a la fatiga, con un módulo elástico más bajo de aproximadamente 110 GPa (16 × 10^6 psi), lo que lo hace adecuado para contactos eléctricos y aplicaciones no ferrosas.[44][48][46]

La selección del material se guía por las condiciones operativas, como la exposición a la corrosión o campos magnéticos, donde el bronce fosforoso sobresale en ensamblajes eléctricos debido a su conductividad y baja interferencia magnética.[47] Las aleaciones de cobre y berilio se emplean en escenarios especializados de alta conductividad, como componentes aeroespaciales, y ofrecen límites elásticos de hasta 1200 MPa (174 000 psi) y estabilidad térmica mejorada.

Los anillos de retención se producen mediante estampado de bobinas de metal para los tipos de sección plana o conformación de alambre para las variantes en espiral, seguido de procesos de tratamiento térmico como templado con aceite o austempering para lograr niveles de dureza de Rockwell C 40-50, lo que garantiza características óptimas del resorte sin fragilidad. Estos materiales base pueden recibir acabados protectores para mejorar aún más el rendimiento, como se detalla en las secciones siguientes.[53]

Acabados protectores

Los acabados protectores son tratamientos superficiales que se aplican a los anillos de retención después de la fabricación para mejorar la resistencia a la corrosión, la lubricidad y la durabilidad general en diversos entornos operativos. Estos recubrimientos actúan como barreras contra la humedad, los productos químicos y el desgaste, evitando la degradación del material subyacente y facilitando al mismo tiempo su instalación y extracción.[54]

Los acabados comunes para los anillos de retención incluyen recubrimientos de fosfato, que brindan propiedades de retención de aceite para prevenir la oxidación y mejorar la lubricidad durante el ensamblaje. Los tratamientos con fosfato, a menudo combinados con aceite (por ejemplo, fosfato de manganeso o zinc), crean una superficie gris-negra mate que absorbe los lubricantes, ofreciendo una protección moderada contra la corrosión en ambientes levemente corrosivos y extendiendo la vida útil de los anillos de acero al carbono.[55][44] El revestimiento de zinc sirve como barrera galvánica, sacrificándose para proteger el metal base de la oxidación; está disponible en variantes como dicromato amarillo (para una mayor resistencia a la niebla salina hasta 96 horas) y zinc negro (para un acabado no reflectante con cualidades protectoras similares).[55][56] El óxido negro, un recubrimiento de conversión química, imparte una apariencia negra decorativa con una leve resistencia a la corrosión y, por lo general, requiere una capa de aceite o cera superpuesta para un rendimiento óptimo en los componentes de acero.[57][58]

Las opciones avanzadas incluyen revestimiento de cadmio, un revestimiento de sacrificio utilizado históricamente en anillos de retención de acero al carbono en aplicaciones aeroespaciales para una resistencia superior a la corrosión en condiciones difíciles, aunque su uso se ha reducido significativamente debido a la toxicidad del cadmio y las regulaciones ambientales. Para los anillos de retención de acero inoxidable, la pasivación implica un tratamiento ácido para eliminar el hierro libre y formar una capa estable de óxido de cromo, lo que da como resultado un acabado brillante que maximiza la resistencia inherente a la corrosión sin agregar espesor.[56][60]

Estos acabados mejoran la instalación al reducir la fricción (las inmersiones de fosfato y aceite, por ejemplo, mejoran la lubricidad en comparación con el acero simple) y ayudan a mitigar la fatiga causada por factores ambientales como la humedad al prevenir las picaduras en la superficie. La selección depende de las condiciones de exposición: el revestimiento de zinc se prefiere para ambientes exteriores o ligeramente corrosivos debido a su rentabilidad y versatilidad, mientras que la pasivación se adapta a aplicaciones de salas blancas o resistentes a productos químicos, y es posible que no se necesite ningún acabado para usos inertes en interiores.[63][44]

Aplicaciones industriales

Los anillos de retención se utilizan ampliamente en la industria automotriz para asegurar componentes críticos, como cojinetes dentro de las transmisiones, donde evitan el movimiento axial y garantizan un funcionamiento suave bajo cargas elevadas.[64] En aplicaciones aeroespaciales, los anillos de retención en espiral son particularmente valorados por su capacidad para mantener los ejes de las turbinas en su lugar, proporcionando contacto de 360 ​​grados y confiabilidad en ambientes extremos como rotaciones de alta velocidad.[44] Para maquinaria, los anillos de retención de sección constante se emplean comúnmente en bombas para retener rodamientos en carcasas, ofreciendo soporte uniforme y facilidad de instalación en sistemas dinámicos.[65]

Ejemplos específicos ilustran su versatilidad; Los clips electrónicos sirven como anillos de retención externos en productos electrónicos de consumo para asegurar ejes y evitar el desplazamiento de componentes durante el montaje y el uso.[66] Los anillos de retención arqueados encuentran aplicación en sistemas HVAC, donde su acción similar a un resorte aplica fuerza de compresión para minimizar la vibración y el ruido en los conjuntos de ventiladores.[16]

Estos anillos a menudo están integrados con arandelas u otros anillos de seguridad en diseños modulares para mejorar la distribución de la carga y la eficiencia del ensamblaje en varios equipos.[67] Un caso notable es su uso en motores eléctricos, donde los anillos de retención aseguran los rotores manteniendo un posicionamiento axial preciso, reduciendo así el desgaste y favoreciendo un rendimiento de alta eficiencia.[68]

Las tendencias recientes muestran una creciente adopción de anillos de retención en vehículos eléctricos (EV) para soluciones de sujeción livianas, ya que su diseño compacto contribuye a la reducción general del peso al tiempo que garantiza una retención segura en motores y transmisiones.[68]

Ventajas y limitaciones

Los anillos de retención brindan importantes ventajas en costo y eficiencia en comparación con los sujetadores tradicionales como tornillos, tuercas y pernos. Reducen los gastos de fabricación al minimizar la necesidad de operaciones complejas como roscar, roscar y taladrar, lo que a menudo los hace más baratos en general para asegurar los componentes. La instalación es rápida y normalmente requiere solo unos segundos y herramientas básicas, en contraste con los minutos necesarios para las alternativas roscadas, lo que mejora la productividad de la línea de montaje. Su perfil delgado permite diseños compactos que utilizan menos materia prima y agregan un peso mínimo, ideal para aplicaciones con espacio limitado. Algunos diseños, como los anillos en espiral o biselados, permiten la reutilización sin deformación, a diferencia de muchas variantes estampadas.[69][70][69][70][69]

En comparación con otros sujetadores, los anillos de retención ofrecen distintos beneficios en escenarios específicos. A diferencia de los tornillos de fijación, que pueden dañar o deformar las superficies del eje durante la instalación, los anillos de retención aseguran los componentes sin dañar la superficie al asentarse en ranuras mecanizadas. En comparación con los pasadores, como las chavetas, permiten una extracción más sencilla y rápida, evitando en muchos casos la necesidad de taladrar o martillar. Estos atributos hacen que los anillos de retención sean adecuados para entornos de alta vibración cuando se combinan con variantes autoblocantes que sujetan el eje directamente y resisten el aflojamiento bajo cargas dinámicas.[71][69][72]

A pesar de estos beneficios, los anillos de retención tienen limitaciones notables que influyen en su selección. El requisito de mecanizado de ranuras de precisión aumenta los costos iniciales de producción, particularmente para ejes o carcasas personalizados. Los tipos estampados, comunes en instalaciones axiales, generalmente son de un solo uso debido a la fatiga del material al retirarlos, lo que limita su aplicación en escenarios de mucho mantenimiento. También exhiben una menor resistencia al torque que los sujetadores roscados, lo que los hace menos ideales para aplicaciones rotacionales de alta carga sin métodos de fijación complementarios. Los posibles modos de falla incluyen la salida del anillo bajo cargas de impacto o vibración prolongada, especialmente si la ranura es de tamaño insuficiente o el anillo está mal asentado, lo que puede provocar una desalineación o expulsión del componente.[70][69][69][38]

Estándares clave

Los anillos de retención, también conocidos como anillos de seguridad o anillos de retención, se rigen por varios estándares internacionales y regionales clave que definen su diseño, dimensiones, tolerancias, materiales y requisitos de calidad para garantizar la intercambiabilidad y el rendimiento en todas las aplicaciones. En el sistema métrico, las normas DIN 471 y DIN 472 del Deutsches Institut für Normung (DIN) son fundamentales para los anillos de retención de sección cónica. DIN 471 especifica anillos de retención externos para ejes, que cubren tamaños nominales de 1,5 mm a 400 mm, con dimensiones detalladas que incluyen espesor (s) del anillo, diámetro de ranura (d3), ancho de ranura (a) y profundidad (b), así como tolerancias como h13 para diámetros de eje y H11 para diámetros de ranura para mantener un ajuste preciso y capacidad de carga. De manera similar, DIN 472 describe los anillos de retención internos para orificios y proporciona especificaciones equivalentes para tamaños de hasta 500 mm, incluidas tolerancias en el diámetro interior (d3 min/max) y parámetros de ranura para soportar cargas axiales de hasta varios kilonewtons según el tamaño.[75][76] Estas normas exigen materiales como acero para resortes (por ejemplo, C67S o C75S según DIN EN 10132-4) con niveles de dureza de 420-530 HV e incluyen especificaciones de ranuras para evitar la deformación bajo carga.

Para los anillos de retención de la serie en pulgadas, la norma B18.27 (1998, reafirmada en 2017) del Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (ANSI) y de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos (ASME) proporciona datos completos de dimensiones y calidad para tipos de sección transversal cónica y reducida, incluidos anillos externos (Tipo A), internos (Tipo B) y estilo E. Esta norma aborda indirectamente las variantes de sección constante y enrolladas en espiral a través de especificaciones relacionadas, que detallan las dimensiones de las ranuras, el espesor del anillo de 0,010 a 0,187 pulgadas y tolerancias como ±0,001 pulgadas para características críticas para garantizar la compatibilidad en la fabricación de América del Norte.[11] Enfatiza aplicaciones de uso general con provisiones para materiales como acero al carbono (SAE 1060-1090) y pruebas de resistencia al corte y fuerza de contracción radial.

A nivel internacional, si bien no existe un equivalente ISO directo a DIN 471/472 para los anillos en sí, ISO 464 (2015) estandariza las dimensiones y tolerancias de las ranuras de los anillos elásticos para los tipos externos e internos, lo que facilita la compatibilidad global con los anillos elásticos métricos al especificar radios de chaflán, anchos de ranura (de 1,2 a 1,6 s donde s es el espesor del anillo) y clases de tolerancia como h11/H11. Los requisitos de materiales y pruebas según las directrices ISO relacionadas, como la ISO 3506 para aceros resistentes a la corrosión, incluyen pruebas de niebla salina (por ejemplo, 48 a 96 horas según el equivalente de ASTM B117) para verificar acabados como el fosfato o el revestimiento de zinc para determinar la resistencia a la corrosión en entornos hostiles.[77]

Los estándares adicionales incluyen especificaciones militares como MIL-STD-1756 (1979), que enumera los diseños de anillos de retención preferidos para aplicaciones de defensa, y la serie MIL-DTL-27426 para anillos de sección transversal uniforme en espiral, que garantizan un rendimiento de alta confiabilidad con acero cementado y tolerancias de ranura precisas para usos aeroespaciales y tácticos. Para el cumplimiento ambiental, la Directiva RoHS 2011/65/UE exige acabados sin plomo en los anillos de retención, con opciones comunes como el revestimiento de zinc trivalente (Tipo VI) o inmersión en aceite que proporciona más de 240 horas de protección contra niebla salina y cumple con los criterios de restricción de sustancias peligrosas.[78][44]

Estos estándares han evolucionado desde su creación en 1941 con la publicación original de DIN 471, pasando por revisiones como la actualización de 2011 de DIN 471, que refinó los cálculos de carga, las velocidades de ensamblaje y las tolerancias de ranura para adaptarse a materiales modernos como aleaciones de titanio para aplicaciones livianas y de alta resistencia en el sector aeroespacial.[79][80] Esta progresión refleja adaptaciones a la fabricación avanzada y la ciencia de materiales sin alterar las geometrías centrales.

Pautas de tamaño e instalación

El dimensionamiento de los anillos de retención requiere una coincidencia precisa del diámetro interior (ID) o del diámetro exterior (OD) del anillo con las dimensiones del eje o del orificio, asegurando que el anillo se asiente completamente en la ranura preparada para proporcionar una retención óptima. Para anillos de retención externos, el diámetro de la ranura dgd_gdg​ se calcula como dg=ds−2td_g = d_s - 2tdg​=ds​−2t, donde dsd_sds​ es el diámetro del eje y ttt es el espesor de la pared del anillo; esta fórmula se deriva de la necesidad de acomodar la expansión radial del anillo mientras se mantiene el contacto con las paredes de la ranura para la distribución de la carga de empuje.[52] Los anillos internos siguen un enfoque similar, con el diámetro de la ranura ajustado como dg=dh+2td_g = d_h + 2tdg​=dh​+2t, donde dhd_hdh​ es el diámetro del orificio del alojamiento, para asegurar la compresión en la ranura.[52]

El ancho de la ranura normalmente debe ser 1,143 veces el espesor medio de la sección del anillo ttt para permitir suficiente espacio para la instalación y al mismo tiempo minimizar el juego axial y maximizar la estabilidad.[52] Esta dimensión evita la sobrecompresión o el atascamiento, con variaciones de hasta 1,5 a 2 veces ttt recomendadas en algunas aplicaciones para anillos radiales para tener en cuenta el asiento parcial y los requisitos de empuje más bajos.[30] La capacidad de carga se determina utilizando tablas de empuje basadas en el tamaño y el material del anillo; por ejemplo, un anillo externo SH-50 en acero al carbono proporciona un empuje estático máximo de 550 libras, escalado por factores como el margen del borde (y/d > 3) y la profundidad de la ranura (1/3 a 1/2 del ancho radial del anillo).[30] Las fórmulas generales para el empuje estático incluyen T=0.25(Ds×Ss×π×t)T = 0.25 (D_s \times S_s \times \pi \times t)T=0.25(Ds​×Ss​×π×t) para anillos externos y T=0.3(Dh×Ss×π×t)T = 0.3 (D_h \times S_s \times \pi \times t)T=0.3(Dh​×Ss​×π×t) para interno, donde DsD_sDs​ o DhD_hDh​ es el diámetro medio y SsS_sSs​ es la resistencia al corte del material; las cargas transitorias no deben exceder el 50% de este valor.[52]

La instalación comienza con la verificación de las dimensiones de la ranura y la compatibilidad del anillo, seguida de verificaciones de precarga para garantizar que el conjunto mantenga un ajuste de interferencia de 0,020 a 0,050 pulgadas entre el anillo y la ranura para un asiento seguro.[52] Para anillos externos axiales, utilice unos alicates con punta de 90 grados para expandir las orejetas del anillo y deslícelos sobre el eje dentro de la ranura, aplicando una presión uniforme para evitar la distorsión; Los anillos internos requieren compresión con alicates rectos o de 45 grados.[81] Los anillos radiales se colocan en su posición mediante aplicadores o dispensadores especializados para un montaje automatizado.[30] La extracción implica insertar picos o un destornillador pequeño en el espacio del anillo para sacarlo suavemente, girándolo en espiral con la mano para evitar daños al eje o al componente; para anillos más grandes, los alicates de trinquete reducen la fatiga del operador.[81]