La arandela  es un disco delgado, en este contexto metálico, que se usa con diferentes fun­ciones:

a. Proteger las superficies en contacto durante el giro de la tuerca en las uniones empernadas.
b. Aumentar la superficie de contacto del perno a efectos de reducir el esfuerzo de la junta (fuerza por unidad de superficie).
c. Como suplemento para conseguir la longitud exacta de apriete, que no es posible obtener con el uso de un perno estándar.
d. Prevenir el aflojamiento de las tuercas planas y pernos (arandelas de frenado).

Además de las funciones citadas hay otras más específicas.

Por ejemplo, en la unión de un material que tiene menor dureza que la del perno que se monta se deben usar dos arandelas, una en la cabeza del perno y otra en la tuerca con el fin de repartir los esfuerzos de contacto.

De esta forma la carga no solo actúa sobre la cabeza del perno o de la tuerca, sino que se reparte de modo más uniforme sobre mayor superficie.

Las arandelas metálicas se fabrican normalmente en aleación de aluminio y en acero con cadmiado final.

 

La práctica general, sin embargo, es usar estas últimas, debajo de la tuerca, apoyadas directamente en la parte estructural donde va la unión.

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Usos típicos:

• Las arandelas planas de aleación de aluminio se usan debajo de las cabezas de los pernos y tuercas en piezas de esta aleación o de magnesio (la corro­sión en estos casos es un factor a tener en cuenta).

La práctica general, sin embargo, es usar arande­las de acero cadmiado.

• La arandela de indicación de precarga  se usa debajo de la tuerca y es un medio para medir el par de apriete aplicado a la tuerca.

Consiste en dos ani­llos de acero, concéntricos, situados entre dos arandelas próximas.

El anillo interior se une a las dos arandelas y es más pequeño en diámetro, pero más grueso, que el anillo exterior.

Cuando se aprieta la tuerca se comprime el anillo interior hasta pinchar el exterior entre las dos arandelas.

La fuerza necesaria para comprimir el anillo inte­rior es predeterminada puesto que el anillo tiene una resistencia constante a la deformación; por tanto, esta situación es indicativa del par de aprie­te aplicado a la tuerca.

Nótese en la ilustración las situaciones de los anillos en posición de descarga y con el par de apriete aplicado (distancia a> b).

Lógicamente, estas arandelas son de un solo uso.

 

 

Arandelas de Bloqueo

 

 

 

Hay diversos tipos, que se suelen encuadrar en dos categorías: de resorte y de orejeta. Ambas persi­guen el mismo fin, asegurar la tuerca cuando no se puede montar una tuerca autofrenable.

• Las arandelas de bloqueo tipo resorte, llamadas a veces arandelas grower aunque esta es una varie­dad de las mismas, se emplean para frenado de tuercas y tomillos.

Los bordes de estas arandelas son de arista aguda y están fabricados de forma que ejercen una acción de resorte en el momento del montaje, cuando se comprimen y pasan a la condición de arandela plana.

En esta fase las aris­tas no se clavan sobre la superficie de la tuerca.

Sin embargo, cualquier tendencia al aflojamiento sí es impedida por ellas pues se clavan en el mate­rial de apoyo.

El enclavamiento se debe a la acción de resorte que ejerce la arandela cuando pierde su condición plana.

Por la naturaleza de su función las arandelas tipo resorte se fabrican en acero de alto límite elástico.

• Las arandelas de orejeta  se usan en la retención de tuercas en ejes rotativos, cajas de cambios de marcha, y ruedas.

Tienen una lengüe­ta en su parte interior,  que flja la arandela al árbol de tal modo que gira con él.

Sobre el diámetro exterior de la arandela hay varias orejetas, de tal modo que cuando se aprieta una o más de estas orejetas quedan adyacentes a una parte plana de la tuerca, donde se doblan para fijar la tuerca.

Las arandelas en estrella  per­tenecen a la categoría anterior.

Se caracterizan por tener los bordes internos o externos hechos con orejetas dobladas de forma alternativa, unas oreje­tas hacia arriba y otras hacia abajo, de tal modo que aparecen como superficies dentadas.

Las de un lado se enclavan en la tuerca (o cabeza del tor­nillo) y las otras en el material estructural de apoyo.

Tienen uso limitado en aviación, no se instalan en estructuras de responsabilidad, o en posi­ciones de frecuente montaje y desmontaje.

 

Arandelas Especiales.

 

Hay tipos diversos.
La arandela de asiento anular se usa cuando el perno se instala con un cierto ángulo respec­to a la superficie de apoyo, o bien cuando el alinea­miento con la superficie de la pieza estructural debe ser preciso.

La arandela encaja en otra que tiene un zócalo ahormado para recibir el asiento; esta última se llama «socket washer».

Van juntas las dos.

La arandela de pasador cónico se usa con elementos roscados cónicos.

Instalada debajo de la tuerca permite introducir un pasador de aletas, para frenado de seguridad.

En realidad esta arandela es similar a la plana estándar, pero es más gruesa y tiene un receso o impronta en un lado para introducir el pasador de seguridad.

7.6 Es obligado consultar las limitaciones de uso y montaje de las arandelas en el Manual de Reparaciones Estructurales de la aeronave.
Por regla general no se emplean en estructuras de responsabilidad primaria; tampoco, lógicamente, en posiciones donde su rotura o fallo de hermiticidad puede provocar el derrame de líquidos de servicio del avión (combustible, líquido hidráulico, etc.).