¿Cómo puedo saber la calidad de un tornillo?
Mismas medidas, diferente precio
¿Alguna vez te has visto en la situación de estar buscando tornillos y ver dos aparentemente iguales, pero con precios diferentes? Así es, dos tornillos con las mismas medidas en longitud y diámetro pueden ser totalmente distintos. Esto es debido a la calidad del artículo. Podremos saber la calidad de un tornillo en la numeración del mismo.
Estos valores son normalmente especificados por la norma EN ISO 898-1, que establece las siguientes calidades:
-
- 4.6
- 5.6
- 5.8
- 6.8
- 8.8
- 10.9
- 12.9
Como podréis observar, los tornillos se valoran con dos números separados por un punto. Estos números no son puestos al azar, ya que cada uno representa magnitudes distintas.
El primer número
Prepara tu calculadora mental, que se viene una clase de física improvisada. Si multiplicamos por 100 el primer número, obtendremos la resistencia del tornillo a rotura en Newtons (N) por milímetro cuadrado (mm2). Así, en un tornillo 4.6 tendremos, por una parte, una resistencia de 400 N/mm2 y en uno de 12.9, 1200 N/mm2 . Ya podemos apreciar las amplias diferencias entre un tornillo y otro.
Prepárate, que a partir de ahora se complica. Los tornillos del ejemplo son de métrica 10 (M10), en otras palabras, 10 mm de diámetro. Si usamos la fórmula que aprendimos en educación secundaria de que el área de un círculo es Pi por su radio al cuadrado, nos da que estos tornillos tienen una sección de 78,54 mm2. Por lo tanto, los tornillos 4.6 aguantarían 78,54×400 = 31416 Newtons antes de partirse y los 12.9, 94248 Newtons. Si asumimos que 10 Newtons son aproximadamente 1 kg, estos tornillos soportan 3142 y 9425 kg, respectivamente. La diferencia es evidente.
Si superamos el nivel de resistencia de un tornillo, este se partirá. Luego no es lo ideal seleccionar un tornillo según esta capacidad, sino teniendo en cuenta su límite elástico. El límite elástico de un material nos dice el valor de tensión que un material puede aguantar sin sufrir ningún tipo de deformación permanente. Si aplicamos mucha fuerza en un tornillo y al dejar de ejercerla no vuelve a su forma original, habremos superado su límite elástico.
Considerando esto, cuando busquemos un tornillo para aplicaciones generales, deberemos seleccionarlo de manera que no vaya a superar su límite elástico cuando esté trabajando.
El segundo número
Os estaréis preguntando cómo podéis saber el límite elástico de un material. Aquí es donde entra en juego el segundo número de clasificación del tornillo. Este número nos dice qué porcentaje del límite de rotura o resistencia (el primer número) es el límite elástico. Un ejemplo por si no está quedando del todo claro: el tornillo 4.6 tiene 400 N/mm2 de límite de rotura o resistencia a tracción. El .6 nos dice que el 60% del límite de rotura es el límite elástico. Traducido en números, el límite elástico de este tornillo sería el 60% de 400, igual a 240 N/mm2 .
Siguiendo los pasos que hicimos anteriormente, la máxima carga que puede soportar el tornillo calidad 4.6 sin deformarse es 240×78,54 = 18849,6 Newtons, es decir, 1885 kg.
Conclusiones
¿Te esperabas esta clase de física en nuestro blog? Te dejamos aquí debajo las conclusiones sin tanto número:
- El primer número nos muestra la resistencia máxima del tornillo a la tracción.
- El segundo número es un porcentaje que, aplicado al primero, nos muestra el límite elástico.
Cuando necesitemos un tornillo, debemos buscar uno que tenga un límite elástico algo superior a la fuerza de tracción que vamos a aplicar. De esta manera, aprovecharemos la calidad del tornillo al máximo. La diferencia entre el límite elástico y la resistencia a la tracción máxima nos valdrá como un factor adicional de seguridad ante los deterioros o sobrecargas que puedan aparecer.
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