¿Cómo se hacen los tornillos?

Los tornillos son fabricados utilizando acero forjado en frío, es decir, moldeado a temperatura ambiente.

Procesamiento del acero

Lo primero es tomar el alambrón de acero, ya sea en rollo o en barras y tenerlo unas 30 horas en un horno para poder ablandarlo y así poder trabajarlo, posterior en la preparación de este alambre, es sumergirlo en un baño de ácido sulfúrico para retirar cualquier partícula de óxido, luego se baña en fosfato. Todo esto evita que el acero se oxide antes de fabricarse el tornillo, y también lo lubrica para moldearlo mejor.

Enderezado y corte

La máquina moldeadora, primero endereza el alambre, luego lo corta en trozos ligeramente más largos que el futuro tornillo (el sobrante se convertirá en la tuerca, por eso el corte ligeramente más grande).

Moldeado

Cada trocito se introduce en un molde que redondea completamente el cilindro y después en otros moldes que dan forma (cilíndrica, hexagonal, etc.) a la cabeza del tornillo por uno de los extremos.

Achaflanado

Una herramienta llamada punteadora dá forma al tornillo, en este caso ambos extremos, en otros casos solo el extremo opuesto, para que no quede la punta plana, creando así la parte en que se engancha la tuerca.

Roscado del tornillo

Después cada pieza va pasando por unos rodillos de alta presión que imprimen los surcos helicoidales que darán lugar a la rosca.

De cada remesa de tornillos se obtienen muestras para comprobar que tengan las medidas correctas. Así, se mide la longitud por medio del micrómetro; la anchura de la cabeza, con un calibrador; con otro calibrador de anillos, las roscas.

Una vez verificadas sus dimensiones, los tornillos se introducen en un horno a 870 ºC durante una hora, lo que les conferirá la resistencia adecuada. Luego, se enfrían rápidamente en aceite durante 5 minutos, lo que reforzará su estructura interna y seguidamente se calientan las piezas durante una hora para que conserven su dureza.

En la sección de control de calidad se toman muestras con las que se medirá la fuerza necesaria para su rotura. Pasarán la prueba aquellas piezas que posean la resistencia mínima requerida.

Finalmente, los tornillos se empaquetan y se etiquetan según su tamaño y características para su posterior salida al mercado.

Proceso de remachar.

Las fases de la ejecución son varias: primero se trazan y taladran los agujeros, que han de ser de diámetro ligeramente mayores que los del vástago del remache; después se ajustan las piezas entre sí; se introduce el remache en el agujero; y después, por medio de diversos martillazos aplicados perpendicularmente y oblicuamente, se da una primera forma a la cabeza de cierre. La forma definitiva, por lo general redonda, se imprime con una pieza horadada según la forma que va a llevar la cabeza.

Se puede remachar en frío o en caliente; pero ambos sistemas son igualmente trabajosos. Se facilita la operación empleando martillos neumáticos (accionados por medio de aire comprimido) para formar las cabezas de cierre. A nivel industrial se recurre a máquinas especiales de remachar con dispositivos automáticos.

Tipos de remaches.

De cabeza plana. Tienen la ventaja de que sobresalen poco, pero la resistencia a la tracción es menor que con los de cabeza troncocónica o semicircular.

De cabeza troncocónica. Sirven para embutirse en un avellanado producido en la pieza, de modo que la cabeza no sobresalga.

De cabeza semicircular. La cabeza forma un montículo. Debido a su mayor sección en la parte limitante con el vástago, tiene una superior resistencia a la tracción.

Remache hueco. El extremo del vástago es hueco para ser conformado rápidamente con un instrumento puntiagudo.

De dos piezas. Una de las piezas tiene un agujero central, donde se introduce la otra pieza, que es cónica y que se sostiene por presión o deformándose su punta al penetrar en el primero.

Ciego o pop. Es un remache con hueco interior, en el que viene introducido un clavo con cabeza. A diferencia de los remaches comunes, el remache pop puede insertarse por un solo extremo sujetándolo por el clavo y colocando la cabeza en la perforación existente entre las dos superficies a unir (comúnmente placas o láminas). Con una herramienta llamada remachadora se hala el clavo hasta que su cabeza deforma el extremo del remache, fijándolo en la pieza. Al continuar la tensión, el clavo se rompe, quedando terminado el remache.

El diseño de las cabezas de los tornillos responde, en general, a dos necesidades: por un lado, conseguir la superficie de apoyo adecuada para la herramienta de apriete de forma tal que se pueda alcanzar la fuerza necesaria sin que la cabeza se rompa o deforme. Por otro, necesidades de seguridad implican (incluso en reglamentos oficiales de obligado cumplimiento) que ciertos dispositivos requieran herramientas especiales para la apertura, lo que exige que el tornillo (si este es el medio elegido para asegurar el cierre) no pueda desenroscarse con un destornillador convencional, dificultando así que personal no autorizado acceda al interior.

Así, se tienen cabezas de distintas formas:

hexagonal (a)
redonda o alomada (b)
cilíndrica (d, g)
avellanada (c, e, f)
combinadas con distintos sistemas de apriete:
- hexagonal (a) o cuadrada para llave inglesa,
- ranura o entalla (b, c, d) y
- Phillips o estrella (f) para destornillador,
- agujero hexagonal (e) para llave Allen,
- moleteado (g) para apriete manual, etc.

Tornillos comerciales de cabeza hexagonal

Llave de bocas fijas.Artículo principal: Llave (herramienta)

A partir de determinados diámetros, lo normal es que la cabeza de los tornillos comerciales sea hexagonal, principalmente los que enroscan en piezas metálicas o en su correspondiente tuerca. Hay varios tipos de tornillos comerciales de cabeza hexagonal fabricados según normas DIN que difieren unos de otros en la longitud de la rosca que tienen sus cañas.⁴

Tornillos comerciales con cabeza Allen.

Al igual que con las cabezas hexagonales hay varios modelos de tornillos con cabeza Allen todos ellos normalizados según las normas DIN correspondiente. Los tornillos con cabeza hexagonal se utilizan principalmente cuando se desean superficies lisas y las fuerzas de apriete no son muy elevadas.⁵

Normalmente, este tipo de tornillo se utiliza en trabajos de matricería ya que la cabeza queda embutida dentro de los moldes. También se utiliza para mecánica de automoción y motociclismo debido a la facilidad que da el apriete cuando se encuentran en lugares difíciles de acceder. Dependiendo de su grueso y a partir de un largo, viene con un cuello sin roscar.⁶

Tornillos para apriete con destornillador.

Artículo principal: Destornillador

Con los modernos destornilladores eléctricos y neumáticos que existen el uso de tornillos de autorroscado se utiliza mucho en los diversos tipos de carpintería tanto de madera como metálica ya que es un sistema rápido de atornillado. En el atornillado de piezas metálicas se utiliza menos porque el par de apriete que se ejerce es bajo y está expuesto a que se afloje durante el funcionamiento de la máquina.