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Ensayo de tuercas según las normas DIN EN ISO 898-2, ASTM F606-2 y DIN EN ISO 3506-2

Durante el ensayo de tuercas según las normas DIN EN ISO 898-2, ASTM F606-2 y DIN EN ISO 3506-2 se determinan las características mecánicas.

Junto a los tornillos, las tuercas también son elementos de fijación de uso universal. Se emplean en la construcción de máquinas y equipos, así como de vehículos y edificios. Dado que los esfuerzos mecánicos se concentran en estos puntos de conexión, la integridad de tornillos y tuercas es de extrema importancia; por ello, están sometidos a estrictas medidas de seguridad.

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Clases de calidad

Las clases de calidad de pernos, tornillos y bulones se indican con dos cifras, separadas por punto. La cifra de la izquierda del punto se refiere a la resistencia a la tracción en MPa dividida por 100. La cifra de la derecha indica diez veces la relación de límites de fluencia o de límites elásticos.

Por ejemplo, un tornillo de clase de calidad 9.8 tendría los siguientes valores nominales:

  • Resistencia a la tracción nominal: Rm = 9 × 100 MPa = 900 MPa
  • Relación de límites de fluencia: Re/Rm = 8 ÷ 10 = 0,8
  • Límite de fluencia: Re = 0,8 × 900 MPa = 720 MPa

La clase de calidad de una tuerca se define con una única cifra, que corresponde a la clase de calidad máxima de un tornillo, con el que se puede emparejar dicha tuerca. Una tuerca de clase de calidad 9, por ejemplo, se podrá emparejar con un tornillo de clase de calidad hasta 9.8.

Ensayo de carga de prueba en tuercas

En este ensayo, se ensambla una tuerca en un mandril roscado endurecido (45–50 HRC) y se tira de él o se presiona contra una placa también endurecida (45 HRC). La carga de prueba se aplica de forma axial a la tuerca en el ensayo de tracción y compresión y se mantiene durante 15 segundos (en caso de duda, prevalecerá el ensayo de tracción axial (fig. 5)). Durante la aplicación de fuerza, la velocidad de ensayo no debe superar los 3 mm/min.

Durante el ensayo, la tuerca no se puede desplazar ni romper. Tras la descarga, la tuerca debe poder desenroscarse manualmente del mandril. Es admisible el aflojamiento con herramienta si el movimiento se limita a medio giro.

Ensayo de dureza en tuercas

Como en el caso de los tornillos, está permitido el ensayo de dureza según los métodos Vickers, Brinell o Rockwell. El ensayo de dureza Vickers deberá realizarse con una fuerza mínima de 98 N (HV 10) y, la dureza Brinell deberá ensayarse con un grado de solicitación de 30, donde D representa de nuevo el diámetro de bola del indentador en mm.

Generalmente, la dureza se mide en la superficie de contacto de la tuerca. A partir de 3 mediciones realizadas a distancias de 120°, se calcula el valor medio.

También se define la determinación del núcleo. En este caso, deberá realizarse una sección longitudinal del eje de la tuerca. La dureza se mide a aproximadamente media altura de la tuerca y lo más cerca del diámetro externo nominal de la rosca.

Ensayo de abocardado de tuercas

El objeto de este ensayo es detectar defectos de superficie o fisuras que puedan generarse, por ejemplo, durante el proceso de endurecimiento. El montaje de ensayo está descrito en la norma ISO 10484.

La rosca se perfora hasta el diámetro nominal y se inserta un mandril cónico (con un ángulo de apertura muy pequeño (~0,57°)) en la tuerca. Antes del ensayo, debe lubricarse el mandril con disulfuro de molibdeno. Según la clase de calidad, la tuerca debe soportar un abocardado del 4 – 6 % del diámetro del orificio. Al introducir el mandril, la velocidad de ensayo no puede exceder los 25 mm/min.

El ensayo se considera superado, si la tuerca soporta el abocardado mínimo especificado sin romperse completamente.

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