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Un acoplamiento de cinta transportadora comienza a deslizarse sobre el eje del motor después de seis meses, y la zona de desgaste pulida en el eje cuenta la historia: tornillos de fijación nunca coincidieron con la carga. Los tornillos de fijación son sujetadores sin cabeza y completamente roscados que sujetan un cubo, una polea o un collar a un eje presionando una punta endurecida en la superficie del eje. Transmiten fuerza de sujeción radial en lugar de tensión axial, razón por la cual aparecen en cajas de engranajes, ejes de motores, ruedas dentadas y herrajes para puertas.
Cada tornillo de fijación conlleva una serie de opciones de ingeniería: geometría de punta, grado de material, clase de rosca y par de apriete. Una selección incorrecta produce los mismos síntomas: pérdida de movimiento, vibración, deslizamiento y tiempo de inactividad no programado. Esta guía explica los criterios de selección que un ingeniero de planta, un comprador de mantenimiento o un distribuidor de sujetadores deben confirmar antes de realizar el pedido.
Contenido
- 1 Cómo los tornillos de fijación crean una fijación segura
- 2 Estilos de puntas de tornillos de fijación: haga coincidir la punta con el trabajo
- 3 Materiales de tornillos de fijación y grados de resistencia
- 4 Tamaños de tornillos de fijación, roscas y pares de apriete
- 5 Tornillo de fijación frente a tornillo de máquina: cuando un tornillo de fijación no es suficiente
- 6 ¿Por qué se aflojan los tornillos de fijación y cómo evitarlo?
- 7 Cómo instalar un tornillo de fijación correctamente
- 8 Preguntas frecuentes sobre tornillos de fijación
Cómo los tornillos de fijación crean una fijación segura
Un tornillo de fijación asegura una articulación convirtiendo el par de entrada en una fuerza de sujeción concentrada en su punto, y ese punto determina cuánta fuerza se transfiere realmente al eje.
Definición del tornillo de fijación: un sujetador sin cabeza roscado en toda su longitud, diseñado para aplicar fuerza radial a través de su punta contra una superficie de contacto para evitar la rotación relativa o el deslizamiento axial entre dos piezas ensambladas.
La rosca convierte el par aplicado en fuerza axial a lo largo del eje del tornillo. Debido a que el tornillo se introduce en un orificio roscado, su punta presiona con fuerza contra el eje y una punta endurecida forma una pequeña hendidura que aumenta la fricción y mantiene unido el conjunto. Dado que el tornillo no tiene cabeza, toda la unidad queda al ras dentro del cubo, lo cual es importante en conjuntos giratorios donde el desequilibrio es una preocupación real.
Estilos de puntas de tornillos de fijación: haga coincidir la punta con el trabajo
El estilo del punto dicta cómo interactúa un tornillo de fijación con el eje, y elegir el punto incorrecto es la falla de campo más común.
| estilo de punto | Geometria | Mejor aplicación | Limitación |
| punto de copa | Taza hueca con borde afilado. | Bloqueo general de eje y cubo en acero. | Puede cicatrizar las superficies endurecidas del eje. |
| Punto de cono | cono de 90 grados | Centrar piezas en una marca perforada | Necesita una marca central de acoplamiento |
| punto plano | Cara final plana | Ajuste frecuente en ejes blandos | Menor fuerza de sujeción |
| Punto de perro | Punta con hombros | Ubicación axial positiva en un agujero. | Requiere un agujero a juego. |
| Punto ovalado | punta curva | Pivotes y posicionamiento temporal | Fuerza de sujeción más débil |
Para la mayoría de los trabajos industriales de bloqueo de ejes, la punta de copa es la predeterminada: su borde endurecido muerde una fracción de milímetro en el acero y la hendidura resultante evita que el tornillo se salga. Elija un cono o una punta de perro cuando el conjunto deba indexarse en la misma ubicación cada vez, y use puntas planas u ovaladas solo cuando la superficie deba permanecer sin marcar.
Regla general: copa para fuerza, cono para centrar, perro para ubicación, plano para ajuste frecuente.
Materiales de tornillos de fijación y grados de resistencia
El acero al carbono, el acero inoxidable y el acero aleado tratado térmicamente cubren el mercado de tornillos de fijación, y la calidad del material determina tanto el par de apriete máximo como la vida útil.
Los tornillos de fijación métricos se clasifican en clases de dureza 14H, 22H o 45H. Un tornillo de fijación de acero al carbono 45H, cementado a HRC 45, es el caballo de batalla para maquinaria de interior seco; El revestimiento de zinc añade una resistencia moderada a la corrosión. Para líneas de lavado, equipos marinos o exposición al aire libre, un tornillo de fijación de acero inoxidable SUS304 es la opción más segura porque sobrevive años de humedad sin oxidarse. Wuxi Sharp Metal Products Co., Ltd., un productor de tornillos que opera desde 1993 en Wuxi, Jiangsu, incluye los tornillos de fijación SUS304 como un artículo estándar del catálogo junto con su línea de acero al carbono.
Tornillo de fijación con casquillo hexagonal de acero inoxidable SUS304 con extremo puntiagudo o plano Este tornillo de fijación resistente a la corrosión se adapta a líneas de lavado, equipos marinos y equipos para exteriores donde la humedad oxidaría el acero al carbono, con opciones de dureza como extremos puntiagudos o planos para un posicionamiento seguro. Ver producto → Cuando la temperatura de servicio se mantiene alta o el tornillo debe permanecer más duro que el eje, el acero inoxidable martensítico SUS410 se trata térmicamente para lograr una mayor dureza y resistir el desgaste. Los datos detrás de esa elección se tratan en el Comparación de tornillos de fijación de acero inoxidable SUS304 versus SUS410 .
Regla de selección: acero al carbono 45H para equipos limpios y secos; SUS304 para ambientes húmedos o corrosivos; SUS410 cuando la dureza y la resistencia a temperaturas elevadas son más importantes.
Tamaños de tornillos de fijación, roscas y pares de apriete
La selección del tamaño comienza con el orificio del cubo y luego sigue la serie métrica estándar de M3 a M20; el par de apriete es lo que realmente determina la fiabilidad.
Los tornillos de fijación métricos utilizan roscas gruesas como estándar: M3 x 0,5, M4 x 0,7, M5 x 0,8, M6 x 1,0, M8 x 1,25 y M10 x 1,5. La longitud del tornillo se mide a lo largo de toda la rosca, así que elija una longitud que permita que la punta atraviese la pared del cubo y se apoye en el eje sin tocar fondo en el orificio roscado.
| Diámetro | casquillo hexagonal | par máximo |
| M3 | 2,0 milímetros | 0,6 Nm |
| M4 | 2,5 milímetros | 1,4 Nm |
| M5 | 3,0 milímetros | 2,8 Nm |
| M6 | 4,0 milímetros | 4,9 Nm |
| M8 | 5,0 milímetros | 12 Nm |
| M10 | 6,0 milímetros | 24 Nm |
Utilice los valores máximos con una llave dinamométrica. Si las roscas están lubricadas, reduzca el valor a aproximadamente el 60 por ciento; la fricción disminuye y el mismo ajuste de la llave sobrecargará la rosca.
Nota práctica: una llave hexagonal desgastada, convertida de imperial a métrica, redondea el casquillo antes de que el tornillo de fijación alcance el par. Primero verifique el ajuste de la llave.
Tornillo de fijación frente a tornillo de máquina: cuando un tornillo de fijación no es suficiente
Un tornillo de fijación proporciona fuerza de bloqueo radial, no tensión axial, por lo que cualquier unión que deba soportar tensión o corte pertenece a un tornillo o perno con cabeza.
tornillo de fijación
Anclajes puntuales sin cabeza, empotrados y en el eje. Maneja el posicionamiento y la antirotación de cubos, collares y poleas. No está diseñado para unir piezas.
tornillo de máquina
Con cabeza, sujeta las caras de contacto entre sí, soporta cargas de tensión y corte, se retira fácilmente para su inspección. Se utiliza cuando se requiere precarga en la junta.
Muchos conjuntos de cajas de cambios utilizan ambos: los tornillos de fijación ubican el cubo del engranaje radialmente y los tornillos para metales sujetan la cubierta o la brida del acoplamiento. La pregunta de diseño es qué modo falla primero y esa respuesta elige el sujetador.
Tornillos para metales de acero inoxidable SUS304 en varios estilos de cabeza Estos tornillos para metales de acero inoxidable 304 ofrecen resistencia a la corrosión y resistencia para cubiertas de cajas de engranajes o bridas de acoplamiento, y están disponibles en cabezas avellanadas, redondas y hexagonales para satisfacer las necesidades de ensamblaje. Ver producto → Utilice esta prueba: si la pieza se desliza axialmente mientras el tornillo de fijación está ajustado, la unión necesita un tornillo de máquina o un perno, no un tornillo de fijación más largo.
¿Por qué se aflojan los tornillos de fijación y cómo evitarlo?
El aflojamiento del tornillo de fijación bajo vibración es un problema de torsión y geometría de la punta, no un problema de calidad del sujetador, y la secuencia de prevención está bien documentada.
- Par de montaje bajo, por lo que la punta nunca muerde el eje
- Estilo de punta incorrecto para la dureza del eje
- Orificio roscado de gran tamaño, roscas desgastadas o tornillos reutilizados con puntas deformadas
- Vibración y ciclos térmicos que relajan la precarga con el tiempo.
- Falta compuesto bloqueador de roscas en la rosca del tornillo
La prevención sigue la misma secuencia a la inversa: vuelva a apretar después de las primeras 24 horas de rodaje, aplique un adhesivo bloqueador de roscas, taladre una marca central poco profunda para las puntas cónicas y, donde el tornillo de fijación pasa a través del cubo, coloque una tuerca hexagonal estándar en las roscas que sobresalen como contratuerca. Las tuercas hexagonales DIN934 son la elección estándar aquí.
Tuerca hexagonal DIN934/GB6170 para aplicaciones de fijación y contratuercas Esta tuerca hexagonal estándar se combina con tornillos o pernos de fijación para asegurar componentes, y es útil como contratuerca en roscas sobresalientes para evitar que se afloje en ensamblajes mecánicos y estructurales. Ver producto → Un tornillo de fijación que retrocede es una señal de mantenimiento: registre el torque utilizado, marque la posición del tornillo e inspeccione en la primera parada programada.
Cómo instalar un tornillo de fijación correctamente
La instalación correcta es una secuencia de seis pasos que comienza con la limpieza del eje y termina con un valor de torque confirmado.
- Limpie el orificio del cubo y el área de contacto del eje con un desengrasante y elimine las rebabas del orificio roscado.
- Verifique el ajuste de la rosca; Las clases estándar de tornillos de fijación y orificios roscados son 6g y 6H.
- Aplique una ligera gota de compuesto bloqueador de roscas a las roscas de los tornillos.
- Inicie el tornillo de fijación con la mano hasta que la punta toque el eje.
- Apriete con el casquillo hexagonal correcto de la tabla de torsión con un tirón suave.
- Marque la posición del tornillo en el eje y vuelva a verificar el torque después de las primeras horas de servicio.
La confiabilidad del tornillo de fijación se decide antes de que se envíe el pedido. Wuxi Sharp Metal Products Co., Ltd. produce y exporta tornillos desde 1993 en una planta de 6.000 metros cuadrados, con más de 800 toneladas de existencias y una producción anual de alrededor de 2.000 toneladas. Revisa el completo selección de tornillos de fijación en el sitio de la fábrica y solicite un lote de muestra probado con torque antes de comprometerse con un pedido grande.
Preguntas frecuentes sobre tornillos de fijación
Referencia rápida: punta plana ISO 4026, punta cónica ISO 4027, punta de perro ISO 4028, punta de copa ISO 4029.
¿Cuál es la diferencia entre un tornillo prisionero y un tornillo prisionero?
Ninguno en la práctica. Tornillo de fijación es el término estándar en las normas ISO y DIN y en América del Norte, mientras que tornillo prisionero es el nombre común en inglés británico para el mismo componente roscado sin cabeza.
¿Qué punto de fijación del tornillo es mejor para un eje endurecido?
Utilice una punta cónica con una marca perforada en el centro. El cono encaja en el orificio y no depende de la superficie del eje para aceptar una hendidura; una punta de copa, en el mejor de los casos, pulirá un eje endurecido y puede patinar.
¿Qué torque debo usar para un tornillo de fijación M6?
Para un tornillo de fijación M6 con punta de copa de acero al carbono 45H endurecido en roscas secas, utilice aproximadamente 4,9 Nm como máximo. Si agrega compuesto bloqueador de roscas o lubricación, reduzca la configuración a aproximadamente el 60 por ciento de ese valor.
¿Puedo reutilizar un tornillo de fijación que ya ha sido apretado?
La reutilización es aceptable cuando la punta y el casquillo hexagonal no están dañados y la rosca sigue siendo firme. Deseche los tornillos con borde de copa redondeado, casquillo desgastado o roscas estiradas, porque en equipos rotativos el costo de la pieza siempre es menor que el tiempo de inactividad.
