Tornillos

Tornillos

En este artículo hablaremos en extensión de los tornillos, los materiales en los que se fabrican, sus partes y usos.

¿Qué es un tornillo?

El tornillo es un operador, derivado del plano inclinado, que trabaja asociado a un orificio roscado, el tornillo realiza su trabajo sobre él, generando una sujeción de piezas, que pueden desmontarse cuando la persona que lo instaló lo requiere.

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Materiales de un tornillo

Estas piezas pueden fabricarse en materiales y aleaciones, pudiendo ser plásticos (resistencia asociada al material sobre el que se use), de aluminio (ligeros pero menos resistentes), de acero (resistencia y ligereza promedio) y de duraluminio (una aleación de aluminio y silicio, que lo hace resistente pero menos tenaz).

Usos de tornillos

El uso debe ser el adecuado, es decir, se debe elegir el tornillo adecuado según la aplicación. En caso de usar tornillos demasiado duros, estos podrían romperse. En caso de un tornillo de aleaciones blandas, eso podría generar la deformación sin llegar a partirse, lo cual dificultará el proceso de desmonte. También se debe considerar el peso que pueden soportar, así como la tracción (los tornillos de aleaciones duras soportan pesos mayores).

Para el uso adecuado de tornillos, existe la estandarización dictada por departamentos de normalización a nivel global. En este caso, se marca con dos dígitos la cabeza del tornillo, el primer número indica la dureza del material (su resistencia de tensión) y el segundo indica la resistencia a punto cedente (la tenacidad del material).

Características del tornillo

  • Diámetro de caña exterior: Se mide en milímetros o fracciones de pulgada.
  • Tipo de rosca: Podrá ser exterior (macho) o interior (hembra), con magnitudes coherentes para que se pueda generar el enrosque de manera eficiente. Algunos tipos de rosca son la trapezoidal, la redonda, la métrica, la Whitworth o en diente de sierra, por mencionar algunos tipos.
  • Paso de la rosca: Es la distancia que hay entre dos crestas sucesivas del roscado del tornillo. Al igual que el diámetro de caña, se mide en milímetros o fracciones de pulgada.
  • Término de rosca: El término determina el uso de tornillo en función de la separación de filetes de la rosca: a mayor separación menor compresión y torque. A menos separación entre filetes, el torque y la compresión aumenta.
  • Paso de la rosca: Es la distancia entre las crestas y se expresa en pulgadas o milímetros.

partes deun tornillo

  • Sentido de la hélice de la rosca: Podrá ser a derecha o izquierda, la mayoría lo posee en la primera pero algunos casos especiales requieren roscas con sentido contrario (ejes de máquinas, contratuercas), de manera que los tornillos tienden a apretarse cuando los mecanismos giran en sentido de marcha.
  • Tipo de cabeza: La cabeza del tornillo podrá ser en estrella (Phillips), de pala, o Bristol, entre otros.
  • Material y resistencia mecánica: La mayoría de los tornillos son de acero, en mayor o menor grado de aleación. También se usan tornillos de latón, específicamente en carpintería.

Tipos de tornillo

tipos de tornillos

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  • Tornillos para madera: Llamados tirafondo para madera, tienen una rosca que ocupa ¾ del total de la espiga del tornillo. Se confeccionan en materiales como latero, acero dulce, cobre, acero inoxidable, bronce o aluminio, y pueden o no ser sometidos a procesos adicionales como niquelados, galvanización o cromatación. Se suelen ajustar con destornilladores manuales o eléctricos, sus cabezas pueden ser ovales, tipo Allen, tipo Phillips, redondeadas o planas.
  • Tornillos para uniones metálicas: Se pueden usar con rosca cilíndrica o triangular, deben soportar los esfuerzos a los que se somete durante el enroscado en metal, así como debe chequearse también que no se aflojen. Los sistemas de rosca más usados en este tipo de tornillos son la rosca americana, la inglesa o la métrica; las cabezas más utilizadas son las hexagonales, las avellanadas, y las Allen.
  • Tornillos comerciales de cabeza hexagonal: Este tipo de tornillos se utilizan en enrosques de piezas metálicas o sobre tuercas metálicas. Hay varios tipos de tornillos en este caso, difiriendo de la longitud de rosca de sus cañas.
  • Tornillos comerciales con cabeza Allen: Utilizados en caso de requerir una superficie lisa luego de instalar el tornillo y en casos donde no se requiere mucha fuerza de enrosque. Se utiliza mucho en matricería, al quedar la cabeza dentro de los dos moldes que se encuentra uniendo.
  • Tornillos para apriete con destornillador: Utilizados en caso de que se tenga una herramienta eléctrica para enrosque y desenrosque de tornillos.
  • Tornillos de miniatura: Utilizados en electrónica, se caracterizan por un tamaño pequeño y por ser autorroscantes en materiales blandos. La cabeza de este tornillo está adaptada para poder ser accionada por destornilladores de precisión. Pueden ser de latón, acero común o inoxidable.
  • Tornillo de alta resistencia: Son aquellos de alto grado de dureza, la cual viene dada por el tipo de aleación que acompañe al acero. Se utilizan en gran medida para trabajos de atornillado en superficies extensas o de materiales duros de enroscar, así como en casos donde la pieza se somete a corrosión u oxidación y se requiere un material de mayor resistencia.
  • Tornillo de precisión: Usados en casos donde se requieren uniones fuertes debido a los procesos que se realicen en la estructura, este tipo de tornillos tienen resistencia extra a procesos de fatiga y tracción.
  • Tornillo inviolable: Es un tipo de tornillo que una vez atornillado en un lugar, es imposible quitarlo a menos que se fuercen y rompan.
  • Tornillos grandes/especiales: Se salen del tamaño estándar de tornillo, aunque están normalizados en su fabricación y se utilizan para trabajos en específico que los requieran.
  • Tornillos de titanio: El titanio se utiliza en forma de tornillos en un sector como lo es la medicina, ya que está involucrado en procesos de ortopedia y traumatología sin generar incompatibilidad con la persona. Sin embargo, el titanio no quirúrgico también se utiliza, debido a su resistencia mecánica, en automotores e industrias.

Posibles defectos de un tornillo

tornillo defectuoso

  • Defecto de diseño: Ocurre cuando las dimensiones no son adecuadas, puede generar rotura del tornillo al no poder soportar esfuerzos y tensiones.
  • Defecto de fabricación: La calidad del tornillo no es la prevista en el diseño, produciendo un deterioro en la rosca o la rotura directa del tornillo.
  • Montaje ineficiente: Sucede al no aplicar correctamente el tornillo, en caso de un apriete excesivo puede concluir con la rotura o deterioro de la pieza y en caso de ser un apriete defectuoso, el ensamble puede quedar flojo y generar vibraciones indeseadas en las dos piezas atornilladas.
  • Desmonte sin lubricante: Ocurre al no colocar lubricantes durante los procesos de desmontaje, ya que si la pieza estuvo sometida a oxidación o corrosión, puede descabezarse.
  • Deterioro: El tornillo puede deteriorarse por acción de la corrosión, así como de la oxidación. Se debe chequear la protección adecuada de las piezas para evitar esto, así como realizar tareas de mantenimiento para el reemplazo de piezas deterioradas.
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