Prácticas recomendadas para apretar pernos: par, ángulo y alargamiento

Tabla de contenido

1.0Terminología y definiciones
2.0Preparaciones generales
3.0Procedimientos operativos estandarizados por método (formato tabular)
4.0Tablas de referencia para parámetros clave
5.0Formularios de inspección y registro de calidad
- 5.1Formulario de registro de inspección de calidad del apriete de sujetadores
- 5.2Formulario de registro de calibración de equipos
6.0Pautas de seguridad y mantenimiento

Este documento se aplica a operaciones de fijación en diversos sectores, como la fabricación mecánica, la ingeniería de construcción y el montaje de equipos. Describe cinco métodos básicos de apriete: el método de la llave dinamométrica, el método de giro de tuerca, el método del tensor hidráulico, el método de la arandela indicadora de tensión directa (DTI) y el método de elongación de pernos.

Diseñado como guía práctica y referencia técnica, este documento sirve como recurso fundamental para las operaciones in situ, la capacitación del personal y la gestión del control de calidad. Garantiza que cada proceso de apriete cumpla con los estándares constantes de precisión, seguridad y fiabilidad, lo que contribuye a un rendimiento óptimo y una integridad a largo plazo en todas las aplicaciones de fijación.

1.0Terminología y definiciones

Carga de prueba:La carga de tracción máxima que un sujetador puede soportar sin sufrir deformación permanente.
Carga de sujeción:La fuerza de compresión ejercida sobre la unión después del apriete; debe ajustarse según el tipo específico de conexión.
Factor de tuerca (valor K):Un coeficiente empírico que tiene en cuenta la fricción de la rosca y de la superficie del cojinete; un parámetro crítico en los cálculos de torque.
Pérdida de recuperación elásticaEn operaciones de tensado hidráulico, esto se refiere a la relación entre la fuerza de tracción final sobre la tuerca y la carga inicial aplicada. Se debe considerar previamente un margen de compensación.
Precarga:La tensión de tracción interna generada dentro de un perno después del apriete; es un indicador clave para mantener la estabilidad de la unión.
Cepa:El grado de deformación que sufre un sujetador bajo tensión de tracción, directamente proporcional a la tensión aplicada (dentro del límite elástico).

2.0Preparaciones generales

2.1Requisitos de cualificación y formación del personal

Tipo de operación	Requisitos de calificación	Temas clave de capacitación
Operaciones estándar	Capacitación básica completada; familiarizado con los procedimientos estándar y protocolos de seguridad.	Principios de los métodos de apriete, funcionamiento básico de la herramienta, criterios de evaluación de la calidad
Operaciones críticas	Personal certificado con capacidad de ajuste de parámetros y resolución de problemas.	Cálculo de par/carga, calibración de equipos, manejo de condiciones especiales, procedimientos de emergencia

Los operadores que usan gafas protectoras realizan una capacitación práctica sobre el apriete de sujetadores con llaves dinamométricas1

2.2Inspección de equipos y herramientas

Tipo de equipo	Elementos de inspección	Requisitos estándar	Intervalo de calibración/mantenimiento
Herramientas de apriete (por ejemplo, llave dinamométrica, tensor hidráulico)	Apariencia, precisión, estado de funcionamiento.	Sin daños ni corrosión; desviación ≤ ±2%; sin ruido anormal durante el funcionamiento	Cada 6 meses
Instrumentos de medición (por ejemplo, galga de espesores, indicador de cuadrante)	Limpieza, precisión	Sin aceite ni residuos; la precisión cumple con los estándares de operación (calibre de espesores ≥0,01 mm, indicador de cuadrante ≥0,001 mm)	Calibrar cada 3 meses
Materiales auxiliares (por ejemplo, lubricantes, equipos de seguridad)	Compatibilidad del modelo, estado de vencimiento	Lubricantes adecuados para las condiciones y dentro de su vida útil; equipo de protección intacto y que cumple con las normas de seguridad.	Inspeccionar antes de cada uso

technicians test the accuracy of torque wrenches with torque calibrators to ensure an error of %e2%89%a4%c2%b121

2.3Preparación ambiental y de materiales

Categoría	Requisitos específicos
Condiciones ambientales	Limpio y sin polvo ni aceite; humedad ≤60 °C; temperatura 5 °C–35 °C. Para operaciones en exteriores, aplique protección contra la lluvia y el viento. A bajas temperaturas, precaliente los lubricantes.
Inspección de materiales	Asegúrese de que los sujetadores cumplan con las especificaciones de diseño en cuanto a tamaño y material; que no presenten daños en las roscas ni corrosión. Las superficies de contacto deben estar limpias y planas.
Pretratamiento	Limpie las roscas y las superficies de contacto, elimine el aceite y el óxido; aplique el lubricante uniformemente sin acumularlo en exceso. Para aplicaciones personalizadas o de alta precisión, utilice un máquina laminadora de roscas para refinar la calidad de la rosca antes del pretratamiento, reduciendo las variaciones de fricción durante el apriete posterior.

Los trabajadores limpian las roscas de los pernos con cepillos para eliminar el aceite y el óxido y aplican lubricante de manera uniforme.

3.0Procedimientos operativos estandarizados por método (formato tabular)

3.1Método de llave dinamométrica

Etapa del proceso	Paso de operación	Requisitos operativos	Herramientas y equipos	Parámetros clave	Problemas comunes y soluciones
Cálculo preliminar	Determinar la carga de prueba	Utilice el valor especificado; si no se indica, calcule como 92% de resistencia al rendimiento.	Calculadora, Hoja de datos del material	–	Límite elástico desconocido: solicitar informe de prueba al departamento técnico
	Carga de sujeción establecida	Para juntas reutilizables: Carga de prueba × 75%; para juntas permanentes: Carga de prueba × 90%	Calculadora	Desviación de la carga de sujeción ≤ ±3%	Condiciones especiales: ajustar según instrucciones técnicas
	Seleccionar y calibrar el valor K	Elija según el estándar; realice calibración de laboratorio para casos de alta precisión	Calibrador de par	Consulte la Tabla 1 “Factor K de referencia”	Desviación encontrada: vuelva a probar el coeficiente de fricción
	Calcular el par objetivo	Aplicar la fórmula T = KDP (T = par, D = diámetro nominal, P = carga de sujeción)	Calculadora	Precisión de par de dos decimales	Error de cálculo: comprobar dos veces los resultados con dos operadores
Operación en el sitio	Limpieza y lubricación	Roscas y superficies de contacto limpias y lubricadas uniformemente	Cepillo, paño, lubricante	–	Exceso de lubricante: limpie el exceso para mantener la precisión de la fricción
	Precarga manual	Apriete el sujetador con la mano hasta que quede ajustado, sin atascarse.	Guantes	–	Hilos de unión: inspeccionar si hay daños y reemplazar el sujetador
	Juego de llave dinamométrica	Ajuste al par objetivo, asegúrese de que la calibración sea válida	Llave dinamométrica calibrada	Desviación de par ≤ ±2%	Fallo de la herramienta: reemplazar y enviar a reparar
	Apriete final	Mantenga la llave perpendicular al eje del perno; aplique una fuerza constante y uniforme	Llave dinamométrica	Velocidad de rotación ≤ 5 r/min	Par fuera de especificación: vuelva a verificar la fricción o el estado de la rosca
	Verificación	Vuelva a verificar después de 5 minutos utilizando la misma llave calibrada.	Llave dinamométrica	Desviación de la nueva prueba ≤ ±5%	Desviación demasiado alta: vuelva a apretar y documente la causa

3.2Método de girar la tuerca

Etapa del proceso	Paso de operación	Requisitos operativos	Herramientas y equipos	Parámetros clave	Problemas comunes y soluciones
Preparación	Verificar el paso del hilo	Determinar el paso de la rosca y calcular el ángulo de rotación (360° = un alargamiento del paso de la rosca)	Calibre de rosca, calculadora	Tolerancia de paso ≤ ±0,01 mm	Paso desconocido: consultar la hoja de datos del sujetador
	Comprobar el ajuste de la junta	Asegúrese de que las superficies de contacto estén limpias y correctamente asentadas.	galga de espesores	Espacio inicial ≤ 0,02 mm	Espacio demasiado grande: limpie o reposicione los componentes de la unión
Operación en el sitio	Precarga manual	Para la producción en masa de componentes estructurales: utilice un máquina de inserción de sujetadores Para lograr un preposicionamiento uniforme de pernos y tuercas, garantizando una eliminación uniforme de holguras. Para lotes pequeños: apriete a mano hasta que las superficies queden ajustadas.	Guantes	–	Ajuste holgado: continúe apretando hasta que no haya juego
	Marcar línea de referencia	Marque la línea de alineación en la tuerca y el perno	Marcador	Marcas claras y visibles	Marca tenue: observación para garantizar la precisión del ángulo
	Rotación controlada	Gire la tuerca lentamente hasta el ángulo especificado con fuerza uniforme.	Llave inglesa con marcas angulares	Desviación del ángulo ≤ ±2°	Torneado duro: inspeccionar si hay atascamiento de la rosca
	Verificación de ajuste	Vuelva a verificar las marcas y el espacio entre las juntas.	galga de espesores	No hay espacio visible	Espacio residual: apriete más y registre un ángulo adicional

3.3Método del tensor hidráulico

Etapa del proceso	Paso de operación	Requisitos operativos	Herramientas y equipos	Parámetros clave	Problemas comunes y soluciones
Cálculo preliminar	Establecer carga objetivo	Determinar la carga de sujeción según el diseño de la junta; permitir la recuperación elástica	Calculadora	Carga inicial = Objetivo × 1,25–1,30	Carga incierta: utilice 80% de carga de prueba como referencia
	Inspeccionar el equipo	Asegúrese de que los insertos, los sellos y la pantalla de presión estén en buenas condiciones.	Tensor hidráulico, bomba	Desviación de presión ≤ ±1%	Sello dañado: reemplácelo y vuelva a probar
Operación en el sitio	Hilos limpios	Eliminar el óxido y los residuos de las roscas expuestas	Cepillo, paño	–	Corrosión severa: limpie o reemplace el perno
	Instalar tensor	Profundidad de inserción ≥1,5 × espesor de la tuerca; base nivelada y al ras	Tensor hidráulico, llave	–	Base desalineada: utilice calzas para corregir la verticalidad
	Aplicar presión	Aumente la presión gradualmente hasta el objetivo inicial; manténgala así durante 3 a 5 minutos	Bomba, manómetro	Aumento de presión ≤ 0,5 MPa/s	Caída de presión: verifique si hay fugas antes de volver a intentarlo
	Apretar la tuerca	Mientras esté bajo presión, apriete la tuerca hasta que quede asentada.	Llave inglesa	Tuerca segura, sin desplazamiento	Mermeladas de frutos secos: utilice una alternativa de rosca gruesa
	Liberación y verificación de presión	Libere la presión gradualmente; retire el tensor y vuelva a verificar el torque.	Llave dinamométrica	Desviación de par ≤ ±5%	Precarga baja: repetir con mayor presión inicial

3.4Método de lavado DTI

Etapa del proceso	Paso de operación	Requisitos operativos	Herramientas y equipos	Parámetros clave	Problemas comunes y soluciones
Preparación	Especificaciones de la arandela de ajuste	Seleccione una arandela que coincida con el tamaño del perno; asegúrese de que las protuberancias estén intactas	Calibre, lupa	Desviación dimensional ≤ ±0,1 mm	Protuberancias deformadas: reemplace la arandela
	Definir rango de brecha	Confirmar el espacio aceptable en función de la precarga objetivo	Hoja de especificaciones, calculadora	Según lo especificado por el fabricante de la lavadora	Rango desconocido: consulte datos históricos
Operación en el sitio	Arandela de posición	Coloque la arandela debajo de la cabeza del perno o la tuerca, con las protuberancias hacia arriba	Guantes	Alineación adecuada	Descentrado: reposicionar la arandela
	Ajuste inicial	Apriete a 80% del torque objetivo	Llave dinamométrica	–	Resistencia: inspeccionar las roscas o la superficie de la arandela
	Medir la brecha	Mida el espacio entre las arandelas usando un calibrador de espesores	Galga de espesores (precisión de 0,01 mm)	Dentro del rango preestablecido	Espacio demasiado amplio: seguir apretando
	Confirmación final	Registre el espacio final y confirme la compresión uniforme	Hoja de registro, calibre de espesores	Desviación de espacio ≤ ±0,02 mm	Espacio desigual: alineación correcta de los pernos

3.5Método de elongación de pernos (incluye técnicas de medición hidráulica, térmica y de precisión)

Este método determina la precisión del apriete midiendo directamente el alargamiento del perno, garantizando una precarga controlada mediante tensión hidráulica, expansión térmica o medición de precisión.

Proceso de tensado hidráulico

Rama de proceso	Etapa del proceso	Paso de operación	Requisitos operativos	Herramientas y equipos	Parámetros clave	Problemas comunes y soluciones
Tensado hidráulico	Preparación	Calcular parámetros de estiramiento	Alargamiento objetivo = (Esfuerzo objetivo × Longitud del perno) / Módulo elástico	Calculadora, Hoja de especificaciones de pernos	Desviación de elongación ≤ ±3%	Parámetros desconocidos: contactar con el departamento técnico para obtener datos del material
		Verificar compatibilidad	Asegúrese de que el tensor coincida con el diámetro del perno	Calibrador, tensor	Tolerancia de diámetro ≤ ±1 mm	Desajuste: reemplácelo con un tensor del tamaño correcto
	Operación en el sitio	Instalar tensor	Profundidad de inserción suficiente, base colocada plana	Tensor, llave	Profundidad ≥ 1,5 × espesor de la tuerca	Asientos sueltos: utilice calzas para ajustar
		Aplicar presión y medir	Presurizar hasta alcanzar la elongación deseada; monitorear continuamente	Bomba hidráulica, indicador de cuadrante	Aumento de presión ≤ 0,5 MPa/s	Alargamiento insuficiente: aumentar la presión gradualmente
		Apretar y despresurizar	Mientras mantiene la presión, apriete la tuerca completamente y luego suelte la presión lentamente.	Llave, bomba hidráulica	Tuerca al ras y segura	Aflojamiento de tuercas: volver a apretar y verificar
		Medición final	Medir el alargamiento real después de la descarga	Indicador de cuadrante	Desviación del objetivo ≤ ±5%	Desviación excesiva: repita el proceso con la configuración ajustada

Proceso de apriete térmico

Rama de proceso	Etapa del proceso	Paso de operación	Requisitos operativos	Herramientas y equipos	Parámetros clave	Problemas comunes y soluciones
Método térmico	Preparación	Determinar los parámetros de calentamiento	Calcular el alargamiento objetivo, definir la temperatura y la duración del calentamiento.	Calculadora, Hoja de especificaciones de la varilla calefactora	Temperatura máxima ≤ 80% de temperatura de revenido	Sobrecalentamiento: puede reducir la resistencia del material; detenga el calentamiento inmediatamente.
		Inspeccionar el agujero central	Asegúrese de que el orificio central del perno esté limpio y sin rebabas.	Taladro (si es necesario), cepillo	Tamaño del orificio compatible con la varilla calefactora	Agujero de tamaño insuficiente: agrandar para ajustar
	Operación en el sitio	Instalar la varilla del calentador	Inserte y asegure el elemento calefactor en el orificio central	Varilla calefactora, abrazadera	Espacio ≤ 2 mm entre la varilla y la pared	Ajuste holgado: vuelva a colocarlo para garantizar un calentamiento uniforme
		Calentar y controlar la elongación	Calentar continuamente mientras se monitorea el alargamiento en tiempo real	Varilla calefactora, indicador de cuadrante	Aumento de temperatura ≤ 5 °C/min	Alargamiento rápido: reducir la potencia inmediatamente
		Apretar la tuerca	Una vez alcanzado el alargamiento objetivo, apriete la tuerca rápidamente	Llave inglesa, indicador de cuadrante	Tuerca completamente asentada	Funcionamiento lento: el enfriamiento provoca contracción; recalentar y repetir
		Enfriar y volver a inspeccionar	Deje que el perno se enfríe a temperatura ambiente y vuelva a medir el alargamiento.	Indicador de cuadrante	Desviación final ≤ ±5%	Desviación excesiva: repetir el calentamiento y ajuste

a heating rod is inserted into the central hole of the bolt and the temperature controller shows the heating temperature %e2%89%a480 of the materials tempering temperature1

Proceso de medición de precisión

Rama de proceso	Etapa del proceso	Paso de operación	Requisitos operativos	Herramientas y equipos	Parámetros clave	Problemas comunes y soluciones
Medición de precisión	Preparación	Seleccionar herramienta de medición	Elija un calibre de cuadrante o un medidor de alargamiento ultrasónico según el tamaño del perno y el acceso	Reloj comparador, medidor ultrasónico	Precisión de medición ≥ 0,001 mm	Baja precisión: reemplazar con herramienta certificada
		Medir la longitud inicial	Registre la longitud del perno antes de cargarlo	Herramienta de medición	Mide 3 veces y toma el promedio	Datos inconsistentes: verifique la configuración de la herramienta y la planitud del extremo del perno
	Operación en el sitio	Precargar y aplicar carga	Apriete a mano y luego aplique fuerza de tracción suavemente.	Llave inglesa, equipo de carga	Carga uniforme sin impacto	Carga de impacto: repetir la medición después de la estabilización
		Medición bajo carga	Registrar la longitud durante el tensado	Reloj comparador / Medidor ultrasónico	Mide 3 veces y toma el promedio	Lectura difícil: ajustar la posición de la herramienta
		Calcular elongación	Elongación = Longitud cargada − Longitud inicial	Calculadora	El alargamiento cumple con la especificación objetivo	Por debajo del objetivo: aumentar la carga aplicada de forma incremental
		Bloquear y verificar	Apriete la tuerca para asegurarla y luego vuelva a medir para confirmar.	Llave inglesa, herramienta de medición	Desviación final ≤ ±3%	Aflojamiento de tuercas: volver a apretar y comprobar

4.0Tablas de referencia para parámetros clave

4.1Tabla de referencia para el factor de tuerca (valor K)

Tipo de material	Condición de lubricación	Valor K	Aplicación típica
Acero	Grasa de grafito / aceite de motor	0.10	Montaje mecánico general
Acero	Grasa de disulfuro de molibdeno	0.11	Aplicaciones de alta carga y baja fricción
Acero	Aceite ligero para máquinas aplicado en fábrica	0.15	Montaje de nuevos componentes sin lubricación adicional
Acero	Compuesto antiadherente a base de cobre	0.13	Conexiones en entornos de alta temperatura
Acero	Sin lubricar	0.20	Ensamblajes temporales o de baja precisión
Acero galvanizado por inmersión en caliente	Sin lubricar	0.25	Juntas resistentes a la corrosión en exteriores
sujetadores recubiertos	Sin lubricar	0.15	Aplicaciones anticorrosivas de uso general
Acero inoxidable	Sin lubricar	0.30	Requisitos de alta resistencia a la corrosión

4.2Tabla de referencia para la pérdida de recuperación elástica

Longitud del perno (mm)	Tasa de pérdida de recuperación elástica	Coeficiente de estiramiento inicial	Método aplicable
≤ 100	28% – 30%	1.30	Método del tensor hidráulico
101 – 300	25% – 28%	1.28	Método del tensor hidráulico
≥ 301	22% – 25%	1.25	Método del tensor hidráulico

4.3Comparación de la precisión y la aplicación de los métodos de apriete

Método de apriete	Rango de precisión	Aplicación típica	Nivel de costo
Método de tacto manual	±35%	Uniones estáticas, no críticas y sin vibraciones	Bajo
Método de llave dinamométrica	±25%	Uniones de ingeniería estándar, ensamblaje por lotes	Bajo a medio
Método de girar la tuerca	±15%	Atornillado estructural, aplicaciones de alta precisión	Medio
Método de lavado DTI	±10%	Estructuras de acero, puentes y juntas de construcción	Medio
Método de elongación de pernos	±3% – ±5%	Maquinaria pesada, conexiones críticas	Medio a alto
Método de galgas extensométricas	±1%	Pruebas de laboratorio, equipos de precisión de alta gama.	Alto

5.0Formularios de inspección y registro de calidad

5.1Formulario de registro de inspección de calidad del apriete de sujetadores

No.	Lote N°	Especificaciones del sujetador (modelo/material)	Método de apriete	Parámetro objetivo (par/ángulo/alargamiento)	Valor medido	Rango de desviación	Herramienta de inspección e identificación	Conformidad	Operador	Fecha de inspección	Observaciones (Problemas y acciones)

Los operadores completan el formulario de registro de inspección de calidad de apriete de sujetadores y registran datos clave como el torque y el ángulo1

5.2Formulario de registro de calibración de equipos

Nombre del equipo	Modelo / Especificación	Identificación del equipo	Fecha de calibración	Agencia de Calibración	Elementos de calibración	Resultado de la calibración (rango de desviación)	Próxima fecha de calibración	Técnico	Observaciones

6.0Pautas de seguridad y mantenimiento

Categoría	Requisitos específicos
Seguridad operacional	1. Use siempre equipo de protección, como gafas de seguridad y guantes, durante las operaciones. Nunca se sitúe directamente en línea con el extremo del perno durante los procedimientos de tensado hidráulico o calentamiento. 2. Para trabajos en altura, utilice un arnés de seguridad y construya plataformas de trabajo estables. Las operaciones al aire libre deben cumplir con las advertencias meteorológicas y las alertas de seguridad locales.
Mantenimiento de equipos	1. Limpie y realice el mantenimiento de todas las herramientas después de usarlas. Libere la tensión del resorte de las llaves dinamométricas antes de guardarlas y asegúrese de que los sistemas hidráulicos estén completamente despresurizados después de su uso. 2. Inspeccione las herramientas y el equipo regularmente para detectar desgaste o daños; reemplace los componentes defectuosos inmediatamente. Está estrictamente prohibido operar con equipos defectuosos.
Trazabilidad de la calidad	1. Conserve todos los registros operativos y los datos de inspección durante un mínimo de un año; conserve los registros de los procesos críticos durante tres años o más. 2. En caso de incumplimiento de un lote, detenga las operaciones inmediatamente, investigue la causa raíz e implemente medidas correctivas.
Respuesta de emergencia	1. En caso de falla del equipo, corte la alimentación o libere la presión inmediatamente para evitar lesiones secundarias. Utilice extintores específicos para cualquier peligro relacionado con incendios. 2. Establezca un protocolo de comunicación de emergencia con el personal responsable designado y procedimientos de respuesta claramente definidos.

Referencias

www.totem-forbes.com
www.waltontools.com

Mejores prácticas para apretar pernos: explicación de los métodos de torque, ángulo y elongación