¿Qué es un Tornillo de Alta Resistencia?
Los tornillos de alta resistencia son mucho más fuertes que los utilizados en maquinaria general.
El material de acero comúnmente utilizado, llamado SS400, tiene una resistencia a la tracción de 400 N/mm2, mientras que el material utilizado para los pernos de alta resistencia tiene una resistencia de 800 N/mm2 como mínimo.
Por este motivo, no se utiliza para aplicaciones mecánicas generales, sino en el campo de la construcción. En concreto, se utilizan mucho como pernos para fijar miembros de acero entre sí en uniones articuladas por fricción, que suelen emplearse en la construcción metálica.
Usos de Tornillos de Alta Resistencia
Los tornillos de alta resistencia se utilizan principalmente en el sector de la construcción. Existen varios métodos de construcción de estructuras, entre los cuales el método de producir una estructura de edificio con un armazón de acero es muy fácil en comparación con la construcción de hormigón.
Por este motivo, se utilizan tornillos de alta resistencia para unir miembros de acero, una estructura que se utiliza a menudo. En el caso de las estructuras de acero, soldar los marcos de acero entre sí lleva mucho tiempo y la calidad no es estable con la soldadura in situ, por lo que se unen mediante un método conocido como soldadura por fricción.
Se utilizan tornillos de alta resistencia porque se necesita un par de torsión elevado para generar esta fuerza de fricción.
Principios de los Tornillos de Alta Resistencia
Los tornillos de alta resistencia se utilizan en uniones de estructuras de acero en las que se requiere un alto par de apriete, por lo que el acero al cromo y el acero al cromo molibdeno se han utilizado durante muchos años como materiales para estos, pero ahora se utiliza ampliamente el acero con bajo contenido en carbono y adición de boro.
Esto permite evitar la fractura retardada, que ha sido un problema con los aceros al cromo y al cromo molibdeno. Los tornillos de alta resistencia también se dividen en dos tipos según su forma y método de uso: tornillos de alta resistencia tipo torusia y tornillos hexagonales de alta resistencia.
Los tornillos de alta resistencia tipo torusia tienen una forma especial para la parte de fijación y requieren una herramienta especial, pero la gestión del par de apriete es muy fácil porque la parte de fijación tiene forma para romperse si se aprieta por encima del par especificado.
Por otro lado, los tornillos hexagonales de alta resistencia pueden apretarse con las mismas llaves y otras herramientas que los tornillos y tuercas generales, pero puede descuidarse la gestión del par de apriete.
Los tornillos de alta resistencia son más caros que los tornillos hexagonales comunes, etc., pero siempre se utilizan en las obras porque los tornillos hexagonales fabricados con materiales comunes no pueden soportar pares de apriete elevados.
Más Información sobre los Tornillos de Alta Resistencia
1. Uniones por Fricción de los Tornillos de Alta Resistencia
La unión por fricción de pernos de alta resistencia es un método de unión de placas de acero mediante fuerzas de fricción generadas en las superficies de contacto de las placas de acero al apretarlas junto con la fuerte fuerza axial aplicada a los pernos de alta resistencia.
En comparación con la unión utilizando únicamente la fuerza axial de un perno normal, este método añade una fuerza de unión adicional a la superficie de las placas de acero, por lo que se utiliza en campos de la construcción como puentes de carretera y rascacielos, donde se requiere una unión más fuerte.
Otra ventaja es que no se requieren armas de fuego como en el caso de las uniones remachadas, y no son necesarias habilidades especializadas como la soldadura. Se requieren elevadas fuerzas de fricción entre las placas de acero, por lo que es importante que las superficies de contacto sean resistentes al deslizamiento.
2. Tratamiento Superficial por Fricción
Existen tres tipos de tratamiento de superficies por fricción: tratamiento generador de óxido rojo, tratamiento de granallado y tratamiento de fosfatado.
Tratamiento Generador de Óxido Rojo
El tratamiento de generación de óxido rojo es un método de tratamiento sencillo por el que se desbasta la zona de contacto de la chapa de acero, por ejemplo aplicando una amoladora, y después se oxida en la atmósfera.
Tratamiento por Granallado
El granallado es un método de tratamiento en el que se pulverizan bolas finas (arena de sílice o bolas de acero) junto con aire comprimido para desbastar la superficie con finas irregularidades. Una característica distintiva es que la superficie pierde su brillo metálico después del granallado.
Tratamiento con Fosfato
Se trata de un método sencillo que consiste en aplicar productos químicos fosfatados a la superficie de adherencia y es muy utilizado porque no requiere mucho trabajo. Está estrictamente prohibido trabajar en ambientes lluviosos o húmedos, ya que la humedad provocará que la unión no se adhiera y se despegue.
3. Diferencias entre los Tornillos de Alta Resistencia y los Tornillos de Alta Tensión
Los tornillos de alta resistencia y los tornillos de alta tensión son idénticos. Están fabricados con acero de alta resistencia (acero de alta tensión), de ahí los dos términos “de alta resistencia” y “de alta tensión”.
Hay diferentes tipos de acero de alta tensión: algunos tienen un mayor contenido de níquel, en torno al 3%, para aumentar la resistencia a la sal cerca de la costa, mientras que otros son resistentes a la intemperie con mayores cantidades de Ni y Cu añadidas para aumentar la resistencia a la corrosión atmosférica.