Tipos de tornillos
Muchos sectores dependen de estructuras que soportan cargas y tensiones considerables. Ya sea en infraestructuras, construcción, transporte marítimo o terrestre, la necesidad de diferentes tipos de pernos para sujetar las piezas es considerable.
Un perno puede parecer simple, pero el eje roscado con cabeza desempeña un papel fundamental en la fijación de las secciones de los conjuntos. La cabeza del perno, que puede adoptar cualquier forma, aplica el par de torsión. Debajo de la cabeza se encuentra el vástago, y debajo de este, la parte roscada.
Si bien esto define el diseño fundamental de un perno, existen diferentes tipos que pueden presentarse en distintas formas, diseños y tamaños. Una pregunta para cualquier proyecto es: ¿cuál es el tipo de perno ideal? La respuesta depende de los tipos disponibles y de los requisitos del proyecto.
Los tipos de pernos, como los de suspensión, hexagonales, de carruaje y de eje, son opciones viables. También se deben considerar materiales como el titanio, el acero inoxidable, el acero, el latón, etc.
Cuando desee tener todas estas consideraciones en cuenta y el mejor mecanizado CNC para los pernos, los servicios de Boda Vale la pena considerarlos. Este artículo trata sobre estas opciones de pernos y consejos para encontrar las mejores piezas.
¿Qué es un perno?
Un perno es un elemento de fijación mecánico compuesto principalmente por una cabeza y ranuras roscadas. Se utiliza junto con una tuerca para fijar dos piezas o componentes. Su estructura es simple: una cabeza y un eje.
Existen diferentes formas y tamaños de cabeza. El mismo dinamismo se aplica al eje y a las piezas relacionadas, como el tipo de tuercas para pernos. A menudo, el eje tiene una parte roscada y otra sin roscar.
¿Cuáles son las partes de un perno?
En todas las industrias se utilizan pernos de una forma u otra. Al ser un componente esencial de la fabricación y la fijación general en tantos campos, merece la pena analizarlos con más detalle.
Por eso, antes de continuar, debemos analizar la anatomía básica de este sujetador, que comprende la cabeza, el vástago, la rosca, la arandela y la tuerca. Las partes básicas se muestran en la imagen de un perno a continuación.
Partes de un perno
La cabeza del perno
La cabeza del perno es la parte superior del componente. Independientemente de su forma, su función es proporcionar agarre a las herramientas utilizadas para apretar y aflojar. También ayuda a absorber las fuerzas axiales generadas por las piezas unidas.
El cuerpo del perno
Esta es la sección del perno que se extiende desde la cabeza hasta la punta inferior. Contiene las partes roscadas y no roscadas, además de la punta del perno.
El vástago del perno
El vástago de un perno se refiere a la sección sin rosca del cuerpo. Su función es proporcionar soporte al perno instalado.
Las roscas del perno
Existen diferentes tipos de roscas, pero su función es la misma: proporcionar la ventaja mecánica necesaria para bloquear y desbloquear las piezas. La rotación del perno genera movimiento dentro de las roscas y, en consecuencia, un movimiento lineal del perno.
La Tuerca
La tuerca es la pieza "hembra" del perno, ya que proporciona la fuerza de sujeción para conectar dos piezas. La fuerza axial de la tuerca al engranar con el perno crea compresión en las piezas unidas. Esto genera una fuerza de compresión que impide que el perno y la tuerca se desenrosquen.
La lavadora
Una lavadora
La arandela se refiere a un componente delgado en forma de disco que se utiliza junto con el perno y la tuerca, y que se coloca entre las dos partes en un escenario de fabricación.
Aunque técnicamente no es parte del perno, este componente cumple la función crucial de distribuir la fuerza de manera uniforme a lo largo de la pieza fabricada para evitar la deformación.
También se pueden utilizar para absorber vibraciones que, de lo contrario, provocarían el aflojamiento de la junta. Además, las arandelas pueden utilizarse como sellos impermeables para la junta.
Thread Pitch
Esta es la medida desde un punto de una rosca hasta el punto correspondiente de la siguiente, medida paralelamente al eje. Determina el apriete entre el perno y la tuerca.
¿Cuál es la diferencia entre un perno y un tornillo?
Parte de elegir el perno adecuado para el trabajo consiste en diferenciar entre un perno y un tornillo. Estos sujetadores suelen confundirse, lo que puede afectar el rendimiento del proyecto, especialmente cuando se pide un tipo en lugar del otro.
La principal diferencia entre un perno y un tornillo es que, mientras que un perno funciona junto con una tuerca, un tornillo funciona solo. Solo se necesita un agujero preformado o ninguno para usar el tornillo; puede generar su propio agujero.
Perno y tornillo
Cuando se aprieta la cabeza del tornillo, el componente se introduce en el material y forma la unión deseada.
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¿Cuáles son los diferentes tipos de pernos?
Los pernos vienen en diferentes formas, tamaños y diseños. Una de las maneras más fáciles de identificar un perno es por la forma de su cabeza. En este caso, las opciones incluyen: abombada, curva, cuadrada y plana.
Si consideramos las aplicaciones y capacidades, los tipos de pernos que surgen son pernos de eje, pernos de anclaje, pernos ciegos y pernos en J, entre otros. Cada uno de estos tipos de pernos se adapta a los requisitos específicos del proyecto, como el entorno, la carga y la estética.
A continuación se muestra una tabla de tipos de pernos que muestra los pernos según el diseño de la cabeza con un resumen de las características únicas de cada uno.
Tipos de pernos según el diseño/forma de la cabeza
Hexagonal
- De seis lados y el tipo más común.
- Generalmente robusto y fácil de instalar utilizando herramientas estándar.
Abovedado
- Cuenta con una cabeza abovedada suave.
- La cabeza está segura y libre de enganches.
Pentágono
- Tiene una cabeza de cinco lados (pentagonal).
- Requiere una herramienta especial para quitarlo.
- Importante para mejorar la seguridad, la estética y la durabilidad.
Cuadrado
- Este tipo es de cuatro lados.
- Minimizar el aflojamiento
- Funciona perfectamente con una llave inglesa.
Las rebabas
- Tiene forma de cabeza avellanada
- Ideal para ahorrar espacio
Otros tipos de pernos: aplicaciones e idoneidad
Teniendo en cuenta las aplicaciones y la idoneidad de los pernos con rosca, los tipos disponibles incluyen:
Pernos de anclaje
Pernos de anclaje
Los pernos de anclaje están diseñados para fijar componentes al hormigón. Pueden tener forma de L, de J y muchas otras. Se utilizan principalmente en superficies o paredes de hormigón para asegurar cargas pesadas.
Pernos de árbol
Pernos de árbol
Los pernos de eje son sinónimo de herramientas rotativas. Su aplicación más destacada es la fijación de una cuchilla giratoria al eje del motor. Su cabeza en forma de arandela es esencial para garantizar una conexión firme y segura durante las operaciones, especialmente en herramientas de corte. Están diseñados para resistir las fuerzas de rotación.
Pernos ciegos
Pernos ciegos
Como su nombre indica, estos pernos son únicos y se utilizan cuando solo es accesible un lado de las piezas que se unen. Suelen venir en un conjunto de pasador y manguito, como el que se muestra arriba. Al apretarlos, el manguito y el pasador se expanden para mayor seguridad.
Pernos de carro
Pernos de carro
Son autoblocantes y tienen una cabeza abovedada. Se utilizan a menudo en bisagras para mayor seguridad. La cabeza lisa también realza el atractivo visual del perno, un elemento ideal en aplicaciones como la fabricación de muebles. La característica de enrasado de la cabeza también es valiosa por la misma razón.
Pernos de ojo
Cáncamo
Estos pernos están diseñados para levantar objetos. Su cabeza en bucle es especialmente adecuada para cadenas y cables, esenciales para transportar e izar objetos. Según los requisitos de carga, este perno se puede aplicar en diseños con y sin hombro.
Pernos de ascensor
Pernos de ascensor
Los pernos de elevador, caracterizados por sus cabezas circulares de gran tamaño, se diseñaron inicialmente para sistemas de elevadores de granos, pero ahora se utilizan en bienes de consumo y líneas de montaje. Se utilizan comúnmente en maquinaria y sistemas de transporte. Estos pernos están diseñados para minimizar el desgaste al quedar a ras de la superficie.
Pernos de suspensión
Pernos de suspensión
Su función es conectarse a componentes sin ser visibles. Son comunes en luminarias suspendidas y sistemas relacionados.
Pernos en forma de J
Pernos en J
Estos pernos de gancho se utilizan en techos y otras aplicaciones de construcción. Forman excelentes anclajes para componentes de madera y hormigón.
Pernos de retraso
Perno de retraso
Se utilizan principalmente en suelos de madera. Su cuerpo grueso y cabeza hexagonal son ideales para aplicaciones en madera donde la firmeza del perno resulta muy útil.
Otros tipos de pernos
Otros tipos de pernos que puede encontrar son los pernos Chicago, los pernos de doble extremo, los pernos de hombro y los pernos en U.
Pernos en U
Puedes preguntar sobre Servicios de mecanizado CNC y aprenda más sobre los tipos de tornillos que las máquinas avanzadas pueden fabricar.
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¿De qué está hecho un perno? Materiales principales según los tipos de pernos.
Los pernos pueden fabricarse con diversos materiales, como acero, acero inoxidable y titanio. Las propiedades de cada material (peso, resistencia, resistencia a la corrosión, coste, etc.) determinan su idoneidad para un proyecto específico.
Como le dirán los expertos de Boda, elegir el material adecuado para los pernos es tan crucial como elegir el tipo adecuado, especialmente para entornos hostiles. A continuación, analizamos la singularidad y la relevancia de estos materiales.
Pernos de acero inoxidable
El acero inoxidable es un material popular para pernos debido a sus ventajas, como la resistencia a la corrosión, la robustez y el atractivo visual. Por estas razones, se recomienda para fijaciones en construcción y fabricación.
Pernos de titanio
En los últimos años, los pernos de titanio han conquistado diversas industrias. Si bien es tan resistente como el acero, el titanio es más ligero. En otras palabras, tiene una impresionante relación resistencia-peso.
Una de las áreas que ha adoptado el titanio, a pesar de su elevado precio, es la construcción. Esto se debe a que este metal no reactivo no solo es fuerte y ligero, sino también resistente a la corrosión y muy versátil.
Pernos de latón
La durabilidad y versatilidad de los pernos de latón resultan muy atractivas en la construcción y otras industrias. Este material ofrece un rendimiento excelente donde se requiere una distribución uniforme de la carga de sujeción. Además, son resistentes a la corrosión y robustos, de ahí su presencia también en aplicaciones marinas y automotrices.
Pernos de plastico
Los pernos de plástico son perfectos para aplicaciones donde los pernos de metal no son deseables (aislamiento eléctrico, resistencia a la corrosión, etc.) Estos se pueden producir en varios tamaños y formas, y también podrían someterse a mecanizado CNC como parte del proceso de fabricación.
Pernos de plastico
Los pernos de plástico también son atractivos por su resistencia a la intemperie, propiedades de amortiguación de vibraciones, bajo peso y resistencia a la temperatura.
Por supuesto, hay que tener cuidado con el tipo de plástico que se utiliza para disfrutar de estas y otras ventajas de los tornillos de plástico.
Cómo se fabrican los pernos
Los pernos se pueden fabricar mediante forja en frío, forja en caliente y mecanizado CNC. Sea cual sea el proceso de fabricación, se tienen en cuenta la resistencia, la funcionalidad, la durabilidad y la apariencia del producto.
Normalmente, el proceso comienza con la selección de la materia prima, seguida de las etapas de procesamiento. El tratamiento térmico y el roscado suelen formar parte de estas etapas.
Como lo revela la siguiente discusión de los pasos, cada ejercicio de fabricación juega un papel en mejorar la idoneidad de un perno para los requisitos específicos de su proyecto.
Exploremos los métodos de fabricación.
Forjado en frío de un perno
En el proceso de forjado en frío, se introduce una pieza de material en una matriz y se comprime en otra matriz a temperatura ambiente. La alta presión ayuda a formar todas las características del perno, incluyendo la cabeza y las roscas.
Forjado en caliente de un perno
Los pernos también se pueden forjar, ahora en presencia de calor. El material se calienta primero a una temperatura específica. Luego se comprime entre matrices para adoptar la forma predeterminada del perno.
El perno está listo para su uso después de enfriarse y terminarse.
Mecanizado CNC de un perno
El mecanizado de pernos CNC es otro método popular para producir este tipo de fijación. El proceso es sencillo, pero requiere experiencia y equipos de mecanizado CNC avanzados.
La materia prima se carga primero en la máquina CNC, donde se le da la forma básica del perno, incluyendo la cabeza y las roscas. Las máquinas CNC avanzadas con múltiples ejes permiten realizar una gran cantidad de tareas, por ejemplo, perforar los agujeros necesarios en el perno.
Para obtener más información sobre las capacidades de este método de fabricación, consulte esta guía: Mecanizado CNC explicado: proceso, técnicas y costes.
Opciones de recubrimiento y acabado para pernos
Tras el mecanizado CNC y otras etapas de producción relacionadas con los pernos, suelen realizarse procesos de recubrimiento y acabado. Estos son importantes para la estética y el rendimiento de estos componentes. Gracias a su amplia experiencia en fabricación, Boda también está familiarizado con el recubrimiento y acabado de fijaciones.
Además de prevenir la corrosión y el desgaste, estos procesos también forman parte del cumplimiento de los estándares de la industria.
Pernos revestidos
A continuación se presentan opciones de recubrimiento y acabado para pernos a considerar:
- Cromado
- Niquelado
- Galvanizado
- Recubrimiento mecánico
- Galvanizado por inmersión en caliente (HDG)
- Chapado en oro
- Recubrimiento de fosfato
Conclusión
La fijación forma parte del ensamblaje y la producción de componentes. Los pernos forman parte de estos procesos y existen en diferentes tipos, como se explicó anteriormente. Comprender estos tipos y sus respectivas aplicaciones es fundamental para obtener productos de calidad.
En general, la calidad de estos productos depende de la calidad de la fabricación, incluyendo los servicios de mecanizado CNC. Con los servicios de Boda, siempre acertará.
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Preguntas frecuentes:
¿Qué son los pernos TC y SC?
Los pernos TC y los pernos SC se refieren a pernos de control de tensión y pernos de deslizamiento crítico respectivamente.
¿Cómo identificar los tipos de tornillos?
Se pueden distinguir los tipos de pernos por su longitud, material de construcción, patrón de rosca y diseño de la cabeza. Además, las inscripciones del fabricante en el perno pueden dar una idea del tipo.
¿Cómo se llama un tornillo sin cabeza?
Un perno sin cabeza se llama espárrago y se caracteriza por tener roscas en ambos extremos.