Par de apriete
El par de apriete se basa en el principio de aplicar un par de rotación a una tuerca o a un perno. Este par se genera mediante el uso de una herramienta como una llave dinamométrica. El objetivo es aplicar una fuerza de apriete suficiente para mantener los componentes unidos, pero sin exceder el nivel de apriete recomendado para evitar cualquier riesgo de deformación o daño. El par se mide en unidades de fuerza multiplicadas por la distancia al punto de aplicación de la fuerza, y se determina en función de las especificaciones del fabricante y del tipo de fijación utilizado. El par de apriete se utiliza habitualmente en numerosas aplicaciones, especialmente en la automoción, la industria aeroespacial y la construcción.
¿Cómo realizar un apriete?
Para realizar un par de apriete, debe contar con una llave dinamométrica. También debe disponer de una tabla de torque controlado adaptada a su tipo de tornillería. De esta forma podrá controlar el apriete de su unión atornillada.
Definición del par de apriete
ChatGPT said:
El par de apriete es un método que permite apretar un perno. Es la técnica más utilizada para controlar el apriete.
¿Qué es el par? Es una fuerza aplicada a cierta distancia.
Un torque controlado es una fuerza aplicada a un perno. Esta fuerza provoca que el perno gire alrededor de su eje. El par proviene de una fuerza (expresada en Newton) aplicada sobre un mango de cierta longitud (expresada en metros), lo que provoca la rotación de un eje (el tornillo). Se expresa en N·m.
Tabla de par de apriete
Tabla válida para la clase 5.6 de calidad de tornillería de acero ISO 898-1 y coeficiente de fricción medio μ = 0,15
|
Diámetro del tornillo en mm |
Rosca del tornillo en mm |
Altura de la cabeza del tornillo en mm |
Par de apriete en N/m |
Tensión en Newton (N) |
|
1,6 |
0,35 |
3,2 |
0,075 |
234 |
|
2 |
0,4 |
4 |
0,159 |
388 |
|
2,5 |
0,45 |
5 |
0,0330 |
648 |
|
5 |
0,80 |
8 |
2,59 |
2759 |
|
10 |
1,5 |
16 |
46 |
24 275 |
|
20 |
2,5 |
30 |
182 |
49 039 |
|
30 |
3,5 |
46 |
628 |
113 045 |
|
48 |
5 |
75 |
2659 |
299 530 |
|
60 |
5,5 |
90 |
5 306 |
485 416 |
Aquí, en un tornillo M10 (diámetro 10), si aplica un par de apriete de 46 N·m, obtendrá un valor de tensión de 24,275 kN, según un coeficiente de fricción medio equivalente a 0,15.
Para elaborar estas tablas, los departamentos de ingeniería hacen una hipótesis: que el coeficiente de fricción es conocido (el coeficiente de fricción es un número adimensional comprendido entre 0 y 1). Sin embargo, en la realidad, es muy difícil conocer el coeficiente de fricción de un tornillo. Esto hace que el torque controlado sea poco preciso y menos eficaz.
Los límites del método de torque controlado
Los límites de este método son:
Variabilidad de la fricción: El nivel de fricción entre las superficies de contacto puede variar según diversos factores, como la limpieza de las roscas, la lubricación o el estado de las superficies. Esto puede provocar variaciones en el apriete final, dificultando obtener una precisión absoluta.
Sensibilidad a las tolerancias: Las tolerancias dimensionales de los componentes y fijaciones pueden influir en la precisión del torque controlado. Variaciones en las dimensiones o en el estado de las piezas pueden generar diferencias en el nivel de apriete obtenido.
Influencia de la lubricación: La aplicación de lubricantes en las roscas puede modificar los niveles de fricción, afectando así la precisión del apriete. Si la lubricación varía de una operación a otra, la constancia del apriete puede verse comprometida.
Deformación de los componentes: En algunas aplicaciones, un par de apriete excesivo puede provocar la deformación o deterioro de los componentes, especialmente en materiales más blandos o frágiles.
Sensibilidad a variaciones de temperatura: Los cambios de temperatura pueden influir en las propiedades de fricción y dilatación de los materiales, afectando la precisión del par de apriete.
Dificultad para alcanzar niveles de precisión extrema: Para aplicaciones que requieren una precisión muy alta, se pueden preferir otros métodos de apriete, como el apriete hidráulico o los sistemas de medición de tensión por ultrasonidos, ya que ofrecen mayor exactitud.
Necesidad de recalibración periódica: Las herramientas de torque controlado deben ser recalibradas regularmente para garantizar su precisión. Si se omite este paso, la fiabilidad del apriete puede verse comprometida.
Aunque el torque controlado es un método ampliamente utilizado y eficaz en muchas aplicaciones, es importante reconocer estas posibles desventajas y tomar medidas para minimizar su impacto, supervisando y controlando los factores que influyen en la precisión del apriete.
Cálculo del par de apriete
¿Busca la norma de un par de apriete?
Aquí encontrará la tabla que le permitirá determinar el par a aplicar para obtener una determinada tensión entre las piezas a ensamblar.
Ejemplo de cálculo de un par de apriete
1/ Datos iniciales
Fuerza = 15 kg y longitud del mango de la llave = 50 cm
2/ Convertir kilos a Newton y cm a metros
F = 147 N ; L = 0,5 m
3/ Solución
El par C = 147 × 0,5 = 73,5 N·m
Controlar el par de apriete con una llave dinamométrica
Como funciona una llave dinamometrica
Una llave dinamométrica es una herramienta de apriete que permite controlar el par de apriete de un perno para optimizar su apriete. Existen diferentes tipos en el mercado.
La llave dinamométrica puede utilizarse para aplicar un torque controlado a una culata.
Existen varias formas de realizar un apriete dinamométrico con una llave dinamométrica profesional.
A continuación, se presentan los principales tipos de llaves dinamométricas.
Llaves dinamométricas de trinquete
Estas llaves cuentan con un mecanismo de trinquete que permite aplicar un torque controlado en un solo sentido. Son ideales para aplicaciones donde es difícil obtener un ángulo de acceso óptimo.
Llaves dinamométricas de desbloqueo (o de disparo)
Estas llaves están diseñadas para liberar automáticamente la presión una vez que se alcanza el par de apriete predeterminado. Generalmente emiten un clic o una señal para indicar que se ha alcanzado el par objetivo.
llave dinamometrica digital
Estas llaves están equipadas con una pantalla digital que indica el torque controlado en tiempo real. Ofrecen una lectura precisa y, en algunos casos, pueden registrar datos para seguimiento y trazabilidad.
Llaves dinamométricas de lectura directa
Estas llaves cuentan con una escala graduada que indica el torque controlado. El operario debe vigilar el indicador y detener el apriete una vez alcanzado el nivel de par deseado.
Llaves dinamométricas de lectura electrónica
Estas llaves utilizan sensores electrónicos para medir el par de apriete. Pueden estar equipadas con una pantalla digital o una interfaz para transmitir los datos a un sistema de control o registro.
Llaves dinamométricas hidráulicas
Estas llaves utilizan un sistema hidráulico para aplicar el torque controlado. Son especialmente adecuadas para aplicaciones que requieren un apriete preciso y potente.
llave apriete angular
Estas llaves permiten aplicar un par de apriete utilizando un ángulo de rotación específico. Se emplean a menudo en aplicaciones donde el ángulo de apriete es crítico.
Llaves dinamométricas de cabeza fija o intercambiable
Algunas llaves dinamométricas tienen una cabeza intercambiable, lo que permite usar diferentes puntas para adaptarse a una variedad de fijaciones.
La elección de la llave dinamométrica depende de las especificaciones de la aplicación, del espacio disponible, de la precisión requerida y del tipo de fijación a apretar. Es importante seleccionar la llave dinamométrica adecuada para garantizar un apriete seguro y preciso.
Las desventajas del torque controlado
Es un método poco preciso. Al apretar con una llave dinamométrica, solo una pequeña parte del torque controlado se traduce en pre-tensión, en fuerza.
El 50 % del apriete se dispersa por fricción en las roscas y bajo la cabeza del tornillo. Por lo tanto, el par de apriete es muy impreciso. Esto implica que, para obtener un buen control del apriete, es necesario considerar otros métodos de apriete.
El par de apriete presenta límites y desventajas que pueden hacer que otros métodos sean más adecuados en ciertas situaciones. Algunas razones por las que el torque controlado puede considerarse menos avanzado respecto a otras técnicas son:
Sensibilidad a variaciones de fricción: El nivel de fricción entre las superficies en contacto puede variar según diversos factores, como la limpieza de las roscas y la lubricación. Esto puede dificultar predecir con precisión el apriete final.
Dificultad para alcanzar tolerancias extremadamente estrictas: Para aplicaciones que requieren una precisión extrema, otros métodos de apriete, como el apriete hidráulico o los sistemas de medición de tensión por ultrasonidos, pueden ofrecer mayor exactitud.
Influencia de la lubricación: La aplicación de lubricantes en las roscas puede modificar los niveles de fricción, afectando la precisión del apriete. Si la lubricación varía de una operación a otra, la constancia del apriete puede verse comprometida.
Dificultad para detectar sobrecargas: El torque controlado tiende a ser menos eficaz para detectar sobrecargas, lo que significa que, en ciertas situaciones, puede ser difícil saber si el tornillo está demasiado apretado.
Dependencia de las especificaciones del fabricante: El par de apriete requiere especificaciones de apriete proporcionadas por el fabricante, y estas pueden variar entre fabricantes. Esto puede generar diferencias en los resultados de apriete según las especificaciones utilizadas.
Aunque el torque controlado es un método muy utilizado, es importante reconocer sus limitaciones y elegir el método de apriete más adecuado según los requisitos específicos de la aplicación. Métodos alternativos, como el apriete hidráulico, el apriete electromecánico y la medición de tensión por ultrasonidos, pueden ser preferibles en situaciones donde se requiere máxima precisión y fiabilidad.
TRAXX: Una solución precisa y eficiente frente al par de apriete
TRAXX ofrece múltiples ventajas frente al torque controlado tradicional, posicionándose como una solución innovadora y confiable para el apriete de uniones atornilladas en diversas industrias. En primer lugar, permite medir la tensión real del perno de manera directa, evitando las imprecisiones derivadas de la fricción y la variabilidad de los materiales que afectan al par de apriete. Gracias a esta medición precisa, se reduce significativamente el riesgo de sobrecarga o subcarga de los pernos, lo que garantiza la seguridad y la durabilidad de los ensamblajes.
Además, TRAXX simplifica el control y seguimiento de los procesos de apriete, ofreciendo datos trazables y almacenables que facilitan la auditoría y el mantenimiento preventivo. Esto es especialmente útil en sectores como la automoción, la aeronáutica o la energía, donde la fiabilidad de los aprietes por tensión es crítica. Otra ventaja importante es la rapidez del proceso: al centrarse en la tensión real en lugar del torque aplicado, se reducen los tiempos de ajuste y se optimiza la productividad en la línea de ensamblaje.
TRAXX también minimiza la dependencia de la habilidad del operario, ya que la herramienta proporciona lecturas objetivas que no se ven afectadas por la fuerza aplicada manualmente ni por variaciones en el lubricante de la rosca. Esto garantiza una mayor consistencia y uniformidad en todos los aprietes por tensión, independientemente del usuario.
La adaptabilidad de TRAXX permite su uso en una amplia gama de aplicaciones, desde piezas pequeñas hasta grandes estructuras industriales. Su tecnología avanzada soporta diferentes materiales y tipos de pernos, ofreciendo siempre resultados confiables y repetibles. Además, el sistema ayuda a reducir costos asociados a fallos mecánicos y mantenimiento, al prevenir daños en componentes debido a un torque controlado incorrecto.
Finalmente, TRAXX integra soluciones digitales que permiten conectividad con sistemas de control y análisis, promoviendo la digitalización del proceso de apriete y ofreciendo una visión completa del estado de los aprietes por tensión en tiempo real. En conjunto, estas ventajas hacen de TRAXX una alternativa superior y más eficiente frente al método tradicional de torque controlado, garantizando precisión, seguridad y productividad en todas las aplicaciones industriales.
