Clasificación de pernos
Los pernos se clasifican según múltiples criterios, incluido el estilo de la cabeza, el tipo de accionamiento, la especificación de la rosca, las propiedades del material y la aplicación prevista. A continuación se presentan los principales sistemas de clasificación utilizados en ingeniería y fabricación.
1. Clasificación por estilo de cabeza
La configuración del cabezal determina el método de acoplamiento de la herramienta, la geometría de la superficie de apoyo y las características estéticas.
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| Tipo de cabeza | Descripción | Aplicaciones típicas |
|---|---|---|
| cabeza hexagonal | Cabezal de seis-caras con superficie de apoyo plana; tipo de perno más común | Construcción en general, maquinaria, automoción. |
| cabeza cuadrada | Cabeza de cuatro-caras; proporciona una gran área de desgarre | Construcción pesada, acero estructural. |
| cabeza redonda | Cabeza cilíndrica abovedada; apariencia suave | Aplicaciones decorativas, acceso limitado. |
| Cabeza avellanada (plana) | Cabeza cónica que queda al ras o debajo de la superficie | Aeroespacial, aplicaciones que requieren superficies lisas |
| Cabeza de botón | Cabeza redondeada de perfil bajo-con unidad interna | Protectores de maquinaria, aplicaciones estéticas. |
| Perno de carro | Cabeza redonda con cuello cuadrado debajo; evita la rotación durante el apriete | Construcción de madera, construcción de muelles. |
| Cabeza de brida | Brida integral en forma de arandela-debajo de la cabeza; distribuye la carga de sujeción | Aplicaciones automotrices y de alta-vibración |
| Cabeza de 12 puntas | Configuración doble-hexadecimal; proporciona múltiples ángulos de torsión | Aeroespacial, espacio crítico-ensamblajes limitados |
2. Clasificación por tipo de unidad
El sistema de accionamiento determina la interfaz de la herramienta y la eficiencia de transmisión del par.
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| Tipo de unidad | Descripción | Características |
|---|---|---|
| hexagonal externo | Cabeza convencional de seis-caras; Enganche de llave o casquillo | Alta capacidad de par; herramientas ampliamente disponibles |
| Hexágono interno (Allen) | Hueco hexagonal en la cabeza; Compromiso clave Allen | Diseño de cabeza compacto; adecuado para agujeros avellanados |
| Torx | Receso en forma de estrella de seis-lóbulos-; resiste la leva-fuera | Transferencia de alto par; desgaste reducido de la herramienta |
| Phillips | Hueco-en forma de cruz; auto-centrado | Común en sujetadores más pequeños; propenso a aflojarse-al aplicar un par elevado |
| Ranurado | Ranura recta única; destornillador-de punta plana | Sencillo pero propenso a averiarse-; capacidad de par limitada |
| Robertson (Plaza) | Hueco cuadrado; compromiso positivo con la herramienta | Popular en la construcción canadiense; resiste el pelado |
| Ranura | Múltiples ranuras longitudinales; alta capacidad de par | Aplicaciones aeroespaciales y de maquinaria pesada. |
3. Clasificación por especificación del hilo
La geometría de la rosca está estandarizada para garantizar la intercambiabilidad y el rendimiento mecánico adecuado.
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| Criterio | Clasificación | Descripción |
|---|---|---|
| Perfil de hilo | Métrica unificada/ISO | rosca V- de 60 grados; estándar para aplicaciones generales |
| Cumbre | hilo trapezoidal; Utilizado para transmisión de potencia y tornillos de avance. | |
| Contrafuerte | Perfil asimétrico; alta capacidad de carga unidireccional | |
| Cuadrado | Perfil cuadrado; transmisión de potencia de alta eficiencia (poco común en pernos) | |
| Paso de rosca | hilo grueso | Paso más grande; mayor resistencia al decapado; propósito general |
| hilo fino | Paso más pequeño; área de mayor tensión de tracción; mejor resistencia a las vibraciones | |
| Hilo extra-fino | Paso muy pequeño; Se utiliza en componentes-de paredes delgadas e instrumentos de precisión. | |
| Serie de hilos | UNC (grueso unificado) | Serie gruesa estándar; aplicaciones industriales generales |
| UNF (Multa Unificada) | Buena serie; Resistencia a la fatiga mejorada y capacidad de ajuste. | |
| UNEF (Extramulta Unificada) | Serie extra fina; Materiales delgados y ensamblajes de precisión. | |
| Métrico grueso (M) | Roscas métricas estándar ISO; estándar internacional | |
| Multa métrica (MF) | Roscas métricas de paso fino; aplicaciones de alta-resistencia |
4. Clasificación por materiales y propiedades mecánicas
La selección del material determina la resistencia, la resistencia a la corrosión, la capacidad de temperatura y el costo.
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| Grado/clase de propiedad | Material | Resistencia a la tracción | Aplicaciones típicas |
|---|---|---|---|
| Grado 2 / Clase 4.8 | Acero de bajo/medio carbono | 74.000 psi/420 MPa | Propósito general; aplicaciones no-críticas |
| Grado 5 / Clase 8.8 | Acero al carbono medio, templado y revenido | 120.000 psi/800 MPa | Automoción, maquinaria; grado más común |
| Grado 8 / Clase 10.9 | Acero de aleación de medio carbono, templado y revenido. | 150.000 psi/1.040 MPa | Maquinaria pesada, conexiones estructurales críticas |
| Clase 12.9 | Acero aleado, templado y revenido. | 1.220MPa | Aplicaciones de alta-resistencia; ductilidad limitada |
| A2-70 / A4-70 | Acero inoxidable austenítico (304/316) | 700 MPa | Entornos resistentes a la corrosión-; marino, químico |
| A2-80 / A4-80 | Acero inoxidable austenítico, trabajado en frío. | 800 MPa | Aplicaciones resistentes a la corrosión-de mayor resistencia |
| B8 / B8M | Acero inoxidable (ASTM A193) | Varía según la clase | Aplicaciones de recipientes a presión de alta-temperatura |
| Titanio (Gr 5 Ti-6Al-4V) | aleación de titanio | 950MPa | Aplicaciones críticas ligeras y aeroespaciales |
5. Clasificación por Aplicación y Función
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| Categoría | Descripción | Ejemplos |
|---|---|---|
| Pernos estructurales | Pernos-de alta resistencia para la construcción de estructuras de acero; Diseñado para soportar cortes y tensiones. | ASTM A325, A490; EN 14399 |
| Pernos de máquina | Pernos-de uso general para ensamblaje de maquinaria | Tornillos de cabeza hexagonal y cabeza cuadrada |
| Pernos de anclaje | Incrustado en hormigón o mampostería para asegurar estructuras a los cimientos. | Pernos en J-, pernos en L-, anclajes de cuña |
| Tirafondos (tirafondos) | Grandes tornillos para madera con cabeza hexagonal; utilizado en la construcción de madera | Tirafondos, pernos para madera |
| U-pernos | Pernos en forma de U-con extremos roscados; Se utiliza para asegurar tuberías y objetos redondos. | Soportes de tuberías, ballestas para automóviles |
| Pernos de ojo | Cabeza formada en forma de bucle; utilizado para levantar y aparejar | Puntos de elevación de maquinaria, montaje teatral. |
| Pernos de palanca | Alas-con resorte que se expanden detrás de paredes huecas; utilizado en paneles de yeso y mampostería hueca | Anclajes de pared hueca |
| Pernos de expansión | Expandir mecánicamente para agarrar el material base; utilizado en hormigón y piedra | Anclajes de manga, anclajes de cuña |
| Pernos de control de tensión | Pernos estructurales de alta-resistencia con extremos estriados que se cortan con la precarga adecuada | Gire-los pernos; utilizado en la construcción de acero |
6. Clasificación por acabado superficial y revestimiento
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| Acabado/Recubrimiento | Descripción | Objetivo |
|---|---|---|
| Liso (sin recubrimiento) | Sin tratamiento superficial; acero desnudo | Entornos de baja-corrosión; uso inmediato |
| Galvanizado (galvanizado) | Capa fina de zinc mediante electrólisis. | Protección general contra la corrosión; económico |
| Galvanizado en caliente- | Capa gruesa de zinc proveniente del baño de zinc fundido | Protección contra la corrosión para exteriores-de alta resistencia |
| Galvanizado mecánicamente | Partículas de zinc-soldadas en frío a la superficie | Protección contra la corrosión sin riesgo de fragilización por hidrógeno |
| Escamas de zinc-aluminio (Geomet/Dacromet) | Recubrimiento inorgánico de zinc-aluminio | Resistencia superior a la corrosión; sin fragilización por hidrógeno |
| Recubierto de fosfato | Capa de conversión de fosfato cristalino | Base de adhesión de pintura; protección moderada contra la corrosión |
| óxido negro | Capa de Fe₃O₄ formada químicamente | Resistencia mínima a la corrosión; estético; deslumbramiento reducido |
| Recubierto de PTFE | Capa de polímero de politetrafluoroetileno | Baja fricción; resistencia química; lubricación de roscas |
7. Clasificación por método de fabricación
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| Método | Descripción | Características |
|---|---|---|
| Conformado en frío (cabeza fría) | Formado a temperatura ambiente a partir de alambre. | El flujo de grano sigue el contorno; resistencia superior a la fatiga; económico para alto volumen |
| forjado en caliente | Formado a temperaturas elevadas. | Tamaños más grandes; endurecimiento por trabajo reducido; estructura de grano más grueso |
| Mecanizado (cortado de barra) | Hecho de barra sólida. | Apto para pequeñas cantidades; sin flujo de grano; mayor costo |
| Hilos enrollados | Hilos formados por deformación plástica. | Superficie-endurecida; tensiones residuales de compresión; vida de fatiga superior |
| Cortar hilos | Roscas mecanizadas mediante corte o rectificado. | Geometría precisa; sin endurecimiento por trabajo; menor resistencia a la fatiga |
