Un tornillo de brida es un tornillo hexagonal con una brida circular integrada debajo de la cabeza que actúa como una arandela incorporada, distribuyendo la carga de apriete sobre un área de superficie más amplia. Viene en dos tipos (dentado para resistencia a la vibración y no dentado para protección de la superficie) y se fabrica según las normas dimensionales DIN 6921 e ISO 1665. La brida integrada elimina la necesidad de una arandela separada, reduciendo el número de piezas y el tiempo de montaje. CNXD fabrica pernos de brida en grados de acero al carbono 8.8 y 10.9 y grados de acero inoxidable A2 y A4, bajo la gestión de calidad IATF 16949.
¿Qué es un tornillo de brida? Definición y diseño
El aspecto único del tornillo de brida es la brida en sí, que es una placa ancha entre la cabeza hexagonal y la cara de apoyo.
Una vez apretada, la brida distribuye el esfuerzo sobre un área mayor de la que puede distribuir la cabeza del tornillo hexagonal estándar.
Esto evita que el sujetador se parta o se rompa cuando se somete a tensión debido al área de contacto más grande.
Los tornillos de brida se fabrican de acuerdo con DIN 6921 e ISO 1665. En ambos estándares, se detallan las dimensiones, el paso de la rosca y las especificaciones mecánicas de los sujetadores para varios tamaños.
En un tornillo de brida, la rosca comienza directamente debajo de la brida y se extiende a lo largo de toda la longitud del vástago.
¿Cuáles son los tipos de tornillos de brida?
Hay dos tipos, pero la característica distintiva es la parte inferior de la brida.
Tornillos de brida dentados
Los tornillos de brida dentados tienen finos dientes radiales cortados en la parte inferior de la brida.
Debido a su diseño, al apretarlos, los dientes se incrustan en la superficie de acoplamiento, evitando así cualquier aflojamiento debido a vibraciones. La característica de autobloqueo se utiliza ampliamente en automotriz ensamblajes de motores y suspensiones.
Las aplicaciones donde habrá vibración continua requerirán el uso del tipo dentado de tornillo de brida.
Una desventaja del diseño dentado es la capacidad de los dientes para dañar la superficie del sustrato si está hecho de un material más blando como el aluminio.
Si se requiere que no haya marcas en la superficie, entonces es mejor usar tornillos de brida no dentados.
Tornillos de brida no dentados
Los tornillos de brida no dentados tienen una parte inferior plana y se utilizan cuando se requiere proteger la superficie de acoplamiento o cuando se esperan instalaciones y extracciones repetidas.
Las conexiones estructurales de acero, los equipos de HVAC y otros ensamblajes de maquinaria son aplicaciones típicas para los tornillos de brida lisos.
Tabla de dimensiones de tornillos de brida
| Tamaño de rosca | Paso (mm) | Ancho de cabeza entre planos (mm) | Diámetro de la brida (mm) | Rango de longitud estándar (mm) |
|---|---|---|---|---|
| M5 | 0.8 | 8 | 14.2 | 10 a 50 |
| M6 | 1.0 | 10 | 17.0 | 10 a 60 |
| M8 | 1.25 | 13 | 22.0 | 12 a 80 |
| M10 | 1.5 | 17 | 27.0 | 16 a 100 |
| M12 | 1.75 | 19 | 32.0 | 20 a 120 |
| M14 | 2.0 | 22 | 37.0 | 25 a 140 |
| M16 | 2.0 | 24 | 41.0 | 25 a 150 |
| M20 | 2.5 | 30 | 50.0 | 30 a 200 |
Los tornillos de brida estándar siguen la norma DIN 6921, que cubre tamaños de rosca métrica desde M5 hasta M20. La siguiente tabla muestra las dimensiones clave para los tamaños más utilizados.
Las dimensiones de los tornillos de brida varían ligeramente entre los fabricantes, por lo que siempre verifique con la hoja de especificaciones DIN 6921 correspondiente cuando las tolerancias sean estrictas.
Tornillo de brida vs. tornillo hexagonal: cuándo usar cada uno
La decisión entre tornillo de brida y tornillo hexagonal generalmente se reduce a dos factores: velocidad de montaje y distribución de la carga.
Cuándo un tornillo de brida es una opción superior
Los tornillos de brida son superiores para aplicaciones que requieren ensamblajes rápidos.
Dado que eliminan la necesidad de una arandela, tienen menos piezas y requieren menos tiempo de montaje, lo cual es importante cuando se trabaja en líneas de montaje de vehículos.
La brida asegura la correcta alineación de la arandela, ofreciendo así una fuerza de apriete constante en el perno.
Para aplicaciones sensibles a las vibraciones, se prefieren los pernos de brida dentados por su característica de bloqueo incorporada, lo que elimina el uso de arandelas y compuestos de bloqueo.
Cuándo un tornillo hexagonal es la opción preferida
Hay casos en los que los pernos hexagonales han demostrado ser superiores a los pernos de brida. Esto ocurre en situaciones en las que el material o tamaño de la arandela, y las especificaciones de dureza no pueden ser logrados por una brida estándar.
Los pernos hexagonales funcionan bien en la construcción de estructuras de acero donde las arandelas están bajo los estándares endurecidos ASTM F436 y existen cargas que exceden las alcanzables por una brida estándar.
Es más fácil obtener pernos hexagonales en diámetros más grandes y resistencias más altas que los pernos de brida DIN 6921 estándar.
Materiales y tratamientos superficiales de los tornillos de brida
Hay muchos grados de materiales de pernos de brida dependiendo del requisito de carga y los factores ambientales.
Los aceros al carbono de grado 8.8 y 10.9 comprenden la mayoría de los usos automotrices e industriales generales.
El grado 8.8 se utiliza para estructuras de carga moderada y ensamblajes mecánicos. El grado 10.9 es aplicable para sistemas de carga pesada y propensos a vibraciones que requieren alta resistencia a la tracción.
Los grados de acero inoxidable A2 y A4 se aplican en situaciones corrosivas.
El grado A2 (acero inoxidable 304) es para situaciones generales al aire libre y de resistencia química leve, mientras que el grado A4 (acero inoxidable 316) contiene molibdeno que proporciona resistencia contra cloruros y exposición marina.
Los acabados superficiales comunes son el zincado, la galvanización en caliente y DACROMET. El zincado es el material habitual en aplicaciones generales, mientras que la galvanización en caliente es aplicable en usos estructurales exteriores.
Dacromet es conocido por ser altamente resistente a la corrosión sin causar fragilización por hidrógeno en sujetadores automotrices.
¿Dónde se utilizan los tornillos de brida?
Fabricación de automóviles
Los pernos de brida son uno de los tipos de sujetadores más comunes en el ensamblaje de vehículos.
Los soportes del motor, los sistemas de escape, las pinzas de freno y los soportes de suspensión utilizan pernos de brida dentados por su resistencia a las vibraciones.
La mayoría de las especificaciones OEM automotrices requieren el grado 10.9 en ubicaciones de alto estrés.
Aplicaciones estructurales y mecánicas
En acero estructural y equipos mecánicos, los pernos de brida no dentados simplifican el ensamblaje al eliminar el paso de la arandela separada.
Las conexiones de marcos, las bases de equipos, las unidades HVAC y los sistemas transportadores son aplicaciones comunes. El grado 8.8 cubre la mayoría de estas cargas adecuadamente.
Conexiones de tuberías y bridas
En los sistemas de tuberías, el término “perno de brida” generalmente se refiere a espárragos o pernos hexagonales que conectan las bridas de las tuberías. Ese es un producto diferente del perno hexagonal de brida descrito aquí.
Confirmar el diseño real del sujetador antes de realizar el pedido evita un error común de abastecimiento.
CNXD fabrica pernos de brida en grados de acero al carbono 8.8 y 10.9, junto con grados de acero inoxidable A2 y A4.
Hay disponibles opciones de tratamiento superficial de zincado y DACROMET. Todos los productos se fabrican bajo la gestión de calidad IATF 16949 con trazabilidad completa del material por pedido.
- Este perno de brida de cabeza hexagonal DIN 34801 está fabricado con acero de alta resistencia y acero inoxidable, y ofrece una resistencia a la tracción y una estabilidad estructural excepcionales.
Preguntas frecuentes
¿Para qué se utiliza un tornillo de brida?
Se utiliza un perno de brida en lugares donde se requiere una arandela, pero el uso de una pieza adicional aumentará el tiempo de ensamblaje o la inconsistencia.
Esta es una pieza de uso muy común en ensamblajes automotrices, equipos mecánicos y estructuras donde se necesita resistencia a la vibración o a la carga.
¿En qué se diferencian los tornillos de brida dentados y no dentados?
En un perno de brida dentado, hay dientes en la parte inferior de la brida que ayudan a resistir el efecto de aflojamiento debido a las vibraciones. En el caso de una versión no dentada, no hay dientes sino una cara de brida lisa.
¿Qué norma rige las dimensiones de los tornillos de brida?
La norma DIN 6921 trata las dimensiones de los pernos hexagonales de brida métricos, para tamaños de rosca desde M5 hasta M20. El estándar internacional equivalente es ISO 1665. Consulte siempre la norma para cualquier aplicación importante de pernos de brida.
