Esta norma especifica el par de apriete y el par mínimo de rotura para pernos y tornillos con diámetros nominales de 1 mm a 10 mm. Garantiza que los elementos de fijación cumplan con los requisitos de rendimiento mecánico bajo cargas de torsión, fundamentales para aplicaciones en maquinaria, automoción y construcción. La norma hace referencia a la ISO 898-7:1992 y se aplica a las clases de resistencia 8.8, 9.8, 10.9 y 12.9.

Comprender esta norma ayuda a los ingenieros a seleccionar los elementos de fijación adecuados, evitando fallos por falta de resistencia a la torsión. Describe métodos de ensayo precisos para verificar que los pernos y tornillos puedan soportar los pares de torsión especificados sin fracturarse prematuramente.

Principio

La prueba de torsión consiste en sujetar el perno o tornillo en un dispositivo de prueba y aplicarle torsión hasta que se rompa, midiendo el par de rotura. Esto evalúa la resistencia a la torsión del elemento de fijación, asegurando que cumpla con los requisitos mínimos sin romperse antes de alcanzar el valor especificado.

• Se centra en la carga torsional pura para aislar la resistencia al corte.
• Imprescindible para validar la integridad del material y la calidad de la fabricación.

Aparato

El sistema de prueba incluye un dispositivo de prueba de par como se ilustra en los diagramas típicos (por ejemplo, la Figura 1 en la norma). Los componentes clave garantizan una medición precisa:

1. Llave dinamométrica o medidor con una capacidad que no supere cinco veces el par de apriete mínimo de rotura de la muestra.
2. El error máximo del medidor de par debe ser de ±1% del par mínimo de fallo.
3. Dispositivos de sujeción para mantener el sujetador sin generar cargas axiales ni fricción que puedan distorsionar los resultados.

La calibración del aparato es vital para mantener la fiabilidad en entornos de pruebas industriales.

Condiciones de prueba

Las pruebas deben aplicarse únicamente fuerzas de torsión, con los valores indicados en la Tabla 2. La muestra no debe fracturarse antes de alcanzar el par mínimo de rotura. Evite la fricción entre la cabeza y las partes roscadas para garantizar resultados precisos.

• Por lo general, se aplican las condiciones de temperatura ambiente, a menos que se especifique lo contrario.
• Adecuado para elementos de fijación con tolerancias de rosca 6g, 6f y 6e.
• Se recomienda tomar varias muestras para tener confianza estadística en la calidad del lote.

Procedimiento

Inserte el perno o tornillo en la pieza de fijación con al menos dos roscas completas enroscadas, dejando al menos un diámetro de rosca entre la pieza de fijación y la cabeza. Aplique torsión de forma continua y constante hasta que falle.

1. Sujete la muestra correctamente para evitar que se deslice.
2. Registre el par de torsión al que se produce la fractura.
3. Inspeccione las superficies de fractura en busca de defectos como inclusiones o un tratamiento térmico inadecuado.

Este método proporciona resultados reproducibles, lo que facilita el control de calidad en la producción.

El par de fallo mínimo (M_{B min}) se calcula utilizando la fórmula:

METRO_{B min} = τ_{B min} × W_{P mín.}

Dónde:

• W_{P mín.} = π/16 × d_{1 minuto}³ (módulo de sección torsional)
• τ_{B min} = X × σ_{b min} (resistencia torsional mínima)
• d_{1 minuto}: Diámetro menor mínimo de la rosca externa
• σ_{b min}: Resistencia mínima a la tracción
• X: Relación de resistencia (de la Tabla 1)

Este cálculo garantiza que los elementos de fijación puedan soportar las cargas de diseño de forma segura, teniendo en cuenta las propiedades del material y la geometría.

Relación de resistencia X

Estas proporciones ajustan la resistencia a la torsión en función de las propiedades de tracción, lo que garantiza valores de diseño conservadores.

Valores mínimos de par de apriete para fallos

Nota: Los valores se aplican a roscas con tolerancias 6g, 6f y 6e. Estas garantizan pares de apriete seguros en los ensamblajes.