¿Qué es el apriete?

El apriete consiste en lograr la fuerza de amarre adecuada en una junta para que funcione bien. La comprensión de las técnicas de apriete es esencial para elegir la solución de apriete correcta que satisfaga sus necesidades específicas. La fuerza que sostiene juntas las dos piezas es la precarga dentro de la junta. La precarga alarga el tornillo, y es la única fuerza que impide que la junta se desenrosque:

 

El proceso de apriete

El proceso de apriete es un factor que influye considerablemente en la calidad de la unión roscada. Ya que su principal objetivo es conseguir la suficiente fuerza de amarre para mantener los elementos unidos.

Un proceso que alcance la fuerza de amarre necesaria con un mínimo de dispersión dará como resultado una unión de alta calidad. El proceso depende de los siguientes factores:

 

  • Método de aplicación del par de apriete; apriete a mano, accionamiento continuo y accionamiento discontinuo.
  • Método de control de apriete; apriete, ángulo o gradiente.
  • Capacidades de monitorización; una herramienta o un sistema que puede monitorizar los parámetros controlados y no controlados ofrecerá una mayor fiabilidad en el proceso y una mejor calidad de la unión.

 

Diversos métodos de aplicación de par

 

 

Apriete con llaves de golpe

 

Una llave de golpe es una herramienta que ha sido diseñada para apretar o para aflojar tuercas de bloqueo. Se caracterizan por tener una cara idónea para permitir que se transmita la máxima energía posible en el momento en el que se golpea la tuerca. Generan una presión de torque excesiva que nos permitirá mover o aflojar una tuerca que haya sido demasiado apretada.

La llave de golpe es una herramienta de montaje común en industrias de tubos de grandes diámetros, como la industria del petróleo y gas, procesamiento, energía y construcción.

 

 

Apriete con una llave dinamométrica de clic

 

El apriete de una junta con una llave dinamométrica de clic es el método menos preciso y más peligroso. La llave dinamométrica de clic no proporciona una lectura del par, y el par final es influido por el uso de la llave dinamométrica de clic por el operario. El riesgo de exceso par es particularmente alto, y es imposible asegurar la repetibilidad de la operación. Finalmente, el valor de par aplicado se puede alterar por un manejo incorrecto del operario:

 

 

 

APRIETE SIN CONTROL DE PAR

 

El apriete de una junta con un atornillador sin control de par (atornilladores eléctricos, hidráulicos o de impulsos), el par es más repetible que utilizando una llave dinamométrica de clic. El apriete ya no es influido por el operario, y la precisión del valor de par aplicado depende de la repetibilidad de la herramienta. Este sistema todavía no proporciona evidencia de que el apriete haya tenido éxito o no.

 

 

 

APRIETE CON PAR CONTROLADO

 

Utilizar una herramienta (llave electrónica de par o atornillador con control de par) que mide el par es un primer paso hacia una operación de apriete correcta y «certificada».

El operario lee el par aplicado a la junta e inmediatamente se da cuenta de si el apriete ha terminado correctamente. Aplicar el valor de par deseado es necesario pero no suficiente para asegurar que la junta está libre de problemas. En el ejemplo mostrado más adelante, se alcanza el valor de par deseado, pero la unión no se sujeta de ninguna manera ya que el tornillo sella en la rosca:

 

 

 

APRIETE CON PAR Y ÁNGULO CONTROLADOS

 

Si durante la operación de apriete, se aplica par también monitorizando el ángulo de rotación, se puede asegurar la calidad del apriete ya que el tornillo se apretó y alargó correctamente. Añadir el parámetro del ángulo al apriete estrecha la zona de aceptación, eliminando problemas tales como el mostrado en el ejemplo anterior: Un tornillo alargado correctamente genera la precarga que sostiene la junta. Para lograr un apriete con control de par y ángulo se requiere una llave electrónica de par equipada con un giroscopio, o un atornillador electrónico con control de par y ángulo. Estas herramientas típicamente pueden exportar y transferir valores de par a una base de datos para trazabilidad de datos.

 

 

APRIETE EN PAR MÁS ÁNGULO

 

En algunas aplicaciones (por ejemplo, aprietes críticos en el ensamblaje de coches), se desea garantizar que el apriete ha superado el punto de límite elástico del tornillo. Para soportar eso, la característica de par/ángulo debe tener suficiente área más allá del punto de límite elástico, para evitar la rotura. Se utilizan tornillos dedicados, con un diseño mecánico que permite una mayor elongación del propio tornillo. Se espera que esta estrategia de apriete alcance un cierto valor de par, para continuar luego monitorizando la rotación del tornillo hasta el valor deseado. Para lograr un apriete de par más ángulo, la llave electrónica de par o atornillador deben estar equipados con esta estrategia específica.

 

APRIETE A LÍMITE ELÁSTICO

 

En general, el par objetivo de apriete se establece por debajo del punto de límite elástico. Algunos aprietes (por ejemplo aprietes críticos en el ensamblaje de coches) se llevan a cabo exactamente en el punto de límite elástico. Esta estrategia de apriete da el máximo efecto de resorte del tornillo al proporcionar una precarga mayor en la unión, y un menor riesgo de desenroscarse. El acoplamiento se debe diseñar para funcionar en estas condiciones. Para lograr un apriete al punto de límite elástico, la llave electrónica de par o el atornillador se deben equipar con un algoritmo para reconocimiento automático del punto de límite elástico.

 

 

COMPROBACIÓN DE PAR RESIDUAL

El apriete apropiado de una unión es una etapa obligatoria en un proceso de producción. Independientemente de la estrategia de apriete, hay una última etapa que es necesario realizar para un control de calidad completo en una línea de producción: la medición del par residual. Elegir la estrategia de apriete correcta asegura que la junta se ha enroscado según la especificación, pero lo que ocurre en la unión cuando se ha completado el apriete sigue desconocido. ¿Cuánto de la precarga aplicada queda todavía dentro de la unión después del proceso de producción?