Los tornillos son elementos esenciales en el montaje industrial, pero su eficacia depende en gran medida de los materiales utilizados, sus propiedades mecánicas y el proceso de producción. En este artículo, exploraremos las certificaciones de materiales, la clasificación de los tornillos según su resistencia y sus características de aplicación, centrándonos en las normas internacionales.
Materiales y certificados de ensayo
Las propiedades mecánicas de los tornillos, como la capacidad de carga, dependen tanto del material utilizado como del proceso de producción. Por ejemplo, las características iniciales de la rosca del material cambian tras procesos como el conformado en frío y el tratamiento térmico.
Funciones y responsabilidades:
- Fabricante o proveedor: Selecciona el material que se ajusta a las especificaciones estándar para conseguir las propiedades requeridas en el producto acabado.
- Diseñador: Selecciona la clase de resistencia adecuada para la aplicación.
Clases de resistencia de los tornillos de acero
Los tornillos de acero se dividen en 10 clases de resistencia, indicadas por dos números separados por un punto.
Por ejemplo, la clase 5.6 indica
- Resistencia mínima a la tracción: 5 × 100 N/mm² = 500 N/mm².
- Límite elástico: 6 × 500 : 10 = 300 N/mm².
Tabla de clases de resistencia
Las propiedades mecánicas asignadas a las clases de resistencia están reguladas en la norma DIN EN ISO 898-1, que también estipula las marcas obligatorias:
- Tornillos hexagonales: Marcado del fabricante y clase de resistencia.
- Tornillos autorroscantes: Marcado con símbolos específicos y una línea para la clase de resistencia.
- Tornillos con capacidad de carga reducida: marcados con un cero a la izquierda (por ejemplo, 012.9).
Clases de resistencia (fuente: DIN EN ISO 898-1)
Características mecánicas y físicas asignadas a las clases de resistencia (fuente: DIN EN ISO 898-1)
Tornillos inoxidables: clasificación y materiales
Los tornillos inoxidables se clasifican según la norma DIN EN ISO 3506, que divide los tornillos en grupos de acero, calidades de acero y clases de resistencia.
He aquí un resumen de los principales materiales:
Aceros austeníticos (A2, A4, A8)
- Contenido de cromo 15-20% y níquel 5-15%.
- Excelente resistencia a la corrosión y buena ductilidad.
- A2 y A4 son los más comunes.
- A2: Buena resistencia a la corrosión, pero no apto para agua salada o clorada.
- A4: Resistencia superior gracias al contenido de molibdeno (2-3%), parcialmente adecuado para entornos marinos.
- A8: Resistencia aún mayor, ideal para agua salada, piscinas y entornos marinos.
Aceros ferríticos (F1)
- Magnéticos y templables en frío.
- Buena resistencia a la corrosión en aplicaciones generales.
Aceros martensíticos (C1, C2, C3)
- Endurecibles por tratamiento térmico.
- Baja ductilidad y menor resistencia a la corrosión que los aceros austeníticos.
Aceros dúplex
- Combinación de fases austeníticas y ferríticas.
- Excelente resistencia a la corrosión y elevada resistencia mecánica.
- Magnéticos y templables en frío.
Marcado y clasificación de los tornillos inoxidables
Los tornillos de acero inoxidable se clasifican según las clases de resistencia 50, 70, 80 y 100, donde el número representa 1/10 de la resistencia mínima a la tracción en N/mm².
Ejemplo de marcado:
Un tornillo de acero inoxidable A2-70:
- A2: Acero austenítico con buena resistencia a la corrosión.
- 70: Resistencia mínima a la tracción de 700 N/mm².
Sistema de nomenclatura para tornillos inoxidables (fuente: DIN EN ISO 3506-1:2020-08)
Elección del tornillo adecuado para su aplicación
La selección del tornillo más adecuado depende de numerosos factores, entre los que se incluyen:
- Carga de funcionamiento: Las clases de resistencia garantizan la capacidad de carga requerida.
- Entorno operativo: Los tornillos A4 o A8 se recomiendan para entornos agresivos o marinos.
- Resistencia a la corrosión: los aceros dúplex y austeníticos ofrecen una protección superior.
Conclusión
El conocimiento de las clases de resistencia, las marcas y los materiales es esencial para garantizar la seguridad y fiabilidad de las conexiones roscadas. Normas internacionales como DIN EN ISO 898-1 y DIN EN ISO 3506 proporcionan directrices claras para seleccionar y diseñar tornillos según los requisitos de la aplicación.
Invertir en la selección y el uso correctos de los tornillos puede reducir los costes de mantenimiento, mejorar el rendimiento y garantizar la seguridad a largo plazo.
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Créditos: Bollhoff GmbH
