Tornillos de cabeza cilíndrica avellanada (Tornillos Allen avellanados)
En ensamblajes donde una cabeza sobresaliente es un defecto funcional—carriles deslizantes, carcasas giratorias, paneles de protección o soportes de envolvente ajustada—el riesgo real no es la “resistencia del perno”, es interferencia, enganche y pérdida de apriete después del asiento del avellanado. Allen Avellanados resuelven el problema geométrico tirando de la unión hacia una superficie al ras mientras mantienen la transmisión del par dentro de la cabeza mediante un hexágono interno.
En campo, los fallos suelen venir de los detalles: un desajuste de avellanado de 90° frente a 82° que conduce a contacto lineal, fretting y aflojamiento; o un acabado deficiente del avellanado que provoca hundimiento y pérdida de precarga. Fabricamos según ISO 10642 / DIN 7991 (métrica, típicamente 90°) y puede suministrar ASME B18.3 tornillos de cabeza avellanada con hexágono interior (pulgada, comúnmente 82°) para coincidir con la intención de diseño del elemento de acoplamiento—de modo que el tornillo se asiente correctamente, soporte la carga según lo diseñado y permanezca en servicio durante el reacondicionamiento.
- Montaje al ras; despejar piezas móviles
- Coincidir con asientos de 90° o 82°
- Transmitir par mediante hexágono interior
- Ofrecer Clase 10.9 / 12.9
- Proporcionar A2-70 / A4-80
- Controlar la fricción; estabilizar la precarga
Especificaciones Técnicas
Nombre del Producto
Tornillos de Cabeza Avellanada con Hexágono Interior / Tornillos de Cabeza Avellanada con Hexágono Interior
Normas
ISO 10642 (cabeza avellanada con hexágono interior métrico), DIN 7991 (equivalente heredado), ASME B18.3 (serie en pulgadas, cabeza plana con hueco hexagonal)
Material
Acero aleado (p. ej., SCM435 / 42CrMo / 4140 Templado y revenido), Acero al carbono (según proyecto), Acero inoxidable A2 (304) / A4 (316)
Grados
Acero métrico: 10.9 / 12.9 (según clases de propiedades ISO 898-1); Acero inoxidable: A2-70 / A4-70 / A4-80 (según ISO 3506, cuando se especifique)
Rango de Diámetros
Métrica típica: M3–M20 (otros tamaños bajo petición); pulgadas según ASME B18.3 bajo petición
Acabado superficial
Óxido negro (interior), Zincado (Cr3), Zinc-Níquel, Geomet/Dacromet (revestimiento en escamas), Fosfatado y aceitado (controlado por proceso), Pasivado (acero inoxidable)
Certificaciones
ISO 9001:2015, EN 10204 3.1 certificados de material, declaraciones RoHS/REACH bajo petición; paquetes PPAP/trazabilidad para programas OEM
1: El desajuste del avellanado provoca aflojamiento y desgaste por fricción.
Qué ocurre en producción: Un tornillo de 90° asentado en un avellanado de 82° (o viceversa) contacta en un anillo estrecho. Bajo vibración, ese anillo sufre fretting, el empotramiento crece y la precarga decae.
Solución: Especifique el ángulo de avellanado explícitamente (métrico ISO típicamente 90°, diseños en pulgadas a menudo 82°) y suministre el tornillo según la norma correspondiente (ISO 10642/DIN 7991 vs ASME B18.3).
2: Dispersión de precarga debido a la fricción y calidad del asiento.
Qué sucede en la línea: Un avellanado rugoso, acumulación de recubrimientos o lubricación inconsistente cambia la fricción bajo la cabeza. El par aumenta, pero el estiramiento del perno (precarga) no lo hace, lo que lleva a un aflojamiento temprano o deslizamiento de la unión.
Solución: Controlar acabado superficial + estado de lubricación, y validar el comportamiento par–tensión utilizando un método de proceso (por ejemplo, par-ángulo o par + verificaciones de auditoría). Para uniones críticas, solicite control y verificación de la ventana de fricción (ensayos par–tensión como la metodología ISO 16047).
3: Arrancamiento del alojamiento y fallo en el reacondicionamiento.
Qué sucede en el mantenimiento: Llaves hexagonales parcialmente engranadas, herramientas de bola utilizadas a alto par, o mandriles desgastados redondean el alojamiento. Una vez arrancado, la extracción escala a taladrado—tiempo de inactividad elevado.
Solución: Asegure el engranaje completo del mandril, utilice el tamaño/tolerancia correcta de la llave, y especifique dureza/tratamiento térmico adecuado para el par de servicio (Clase 12.9 donde se requiere mayor fuerza de apriete, con controles de proceso).
4: Substratos blandos y arrancamiento de la cabeza.
Qué sucede en aluminio/fundiciones: Las cabezas avellanadas concentran tensión; los materiales blandos pueden aplastarse, conduciendo a incrustación y pérdida de precarga.
Solución: Utilice asentamiento controlado, considere arandelas avellanadas (asiento de 90°) o insertos cuando sea aplicable, y aumentar la longitud de enganche en aleaciones más blandas.
Dimensiones de ejemplo para la intención de búsqueda “Dimensiones”. Verificar contra la edición de la norma especificada y las tolerancias del dibujo para su liberación.
| Roscado d | Paso P (grueso) | Hexágono interior | Diámetro de cabeza Ø dk (típ.) | Altura de cabeza k (típ.) | Longitud de rosca b |
|---|---|---|---|---|---|
| M3 | 0.5 | 2.0 | 6.0 | 1.7 | ≈ L (rosca completa) |
| M4 | 0.7 | 2.5 | 8.0 | 2.3 | ≈ L (rosca completa) |
| M5 | 0.8 | 3.0 | 10.0 | 2.8 | ≈ L (rosca completa) |
| M6 | 1.0 | 4.0 | 12.0 | 3.3 | ≈ L (rosca completa) |
| M8 | 1.25 | 5.0 | 16.0 | 4.4 | ≈ L (rosca completa) |
| M10 | 1.5 | 6.0 | 20.0 | 5.5 | ≈ L (rosca completa) |
Comprobaciones de dimensiones que evitan problemas en campo
dk + diámetro exterior del avellanado: asegurar que el asiento soporte completamente la cabeza sin contacto en el borde.
Tamaño de la llave s: compatibilidad de herramienta y riesgo de arrancamiento de rosca.
k: confirma el requisito de al ras y la profundidad del avellanado.
Alcanzar objetivo precarga manteniendo el asiento a ras y la funcionalidad del alojamiento.
Control del avellanado (ángulo + acabado)
Adaptar el tornillo al asiento: 90° (ISO 10642/DIN 7991) vs 82° (diseños ASME comunes).
Realizar avellanados mecanizados con acabado superficial controlado; las rebabas crean falsos asientos y pérdida de precarga.
Holgura del agujero (ISO 273)
Para agujeros de holgura en uniones pasantes, seguir ISO 273 (serie estrecha/normal/ancha) para evitar interferencias del vástago que impidan un asiento adecuado.
Para agujeros roscados, asegurar una longitud de enganche de rosca adecuada (regla general: ≥1×d en acero, ≥1,5×d en aluminio—validar para el caso de carga).
Par de apriete, Precarga, Lubricación (no mezclar condiciones)
El par está dominado por la fricción. Defina la condición de montaje: seco / aceitado / recubierto.
Relación práctica: T = K × F × d (K varía con el acabado/lubricación).
Rangos indicativos de K: seco 0.18–0.25, aceite ligero 0.14–0.20, anti-seize 0.10–0.16.
Ejemplos ilustrativos (K=0,20, ligeramente aceitado):
M6 Clase 10.9: precarga ~12 kN → par ~14 N·m
M8 Clase 10.9: precarga ~21 kN → par ~34 N·m
M10 Clase 10.9: precarga ~34 kN → par ~68 N·m
Utilice estos solo como puntos de partida; confirme mediante ensayo par–tensión para su conjunto de unión.
Prevención del arrancamiento de rosca en casquillo
Evite llaves de bola para el par final.
Asegure la profundidad total de enganche del casquillo; reemplace los accionadores desgastados pronto (el redondeo suele comenzar por el desgaste de la herramienta, no por la dureza del tornillo).
Cuándo añadir arandelas
Los tornillos de cabeza avellanada normalmente se asientan directamente en el avellanado. Utilice arandelas avellanadas cuando el sustrato es blando, recubierto o sobredimensionado, y necesita una superficie de apoyo estable sin aplastamiento.
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PREGUNTAS FRECUENTES
¿Qué es un tornillo de cabeza cilíndrica con hexágono interior?
Un tornillo de cabeza plana con hexágono interior es un tornillo avellanado con un accionamiento interno hexagonal diseñado para quedar al ras en un avellanado coincidente. Se utiliza donde las cabezas sobresalientes interferirían con el movimiento, el espacio libre o la seguridad.
¿Cuál es la diferencia entre ISO 10642 y DIN 7991?
ISO 10642 es la norma internacional actual para tornillos de cabeza avellanada con hexágono interior métrico, mientras que DIN 7991 es la norma alemana antigua comúnmente utilizada como referencia equivalente. Para la intercambiabilidad, especifique la norma requerida y verifique las dimensiones clave (dk, k, tamaño del hexágono interior).
¿Los tornillos de cabeza plana con hexágono interior son de 90° o 82°?
Los tornillos de cabeza avellanada métricos ISO suelen tener un ángulo de 90°, mientras que muchos diseños de cabeza plana en pulgadas son de 82°. Usar el ángulo incorrecto puede causar contacto anular, fretting y pérdida de precarga, así que ajuste el tornillo al avellanado.
¿Cómo puedo evitar que se arranque la rosca del hexágono interior?
Evite el arrancamiento de rosca utilizando la llave de tamaño correcto, asegurando la longitud de enganche completa, evitando herramientas de punta esférica para el par de apriete final y controlando el par en función de la lubricación y el acabado. El desgaste del atornillador es una causa común de los casquillos redondeados.
¿Puedo utilizar tornillos de cabeza cilíndrica con hexágono interior en aluminio?
Sí, pero el aluminio es propenso al hundimiento del asiento y al arrancamiento de rosca si la unión no está diseñada correctamente. Utilice una longitud de enganche de rosca adecuada, considere arandelas avellanadas y valide la precarga para evitar aplastamiento y pérdida de fuerza de apriete a largo plazo.