Los pernos y tornillos son dos tipos comunes de sujetadores roscados, y sus diferencias radican principalmente en su estructura, función y escenarios de aplicación. A continuación se presenta un análisis comparativo basado en cinco dimensiones fundamentales:

1. Diferencias funcionales básicas

• pernos

  • Fijación combinada: Debe utilizarse con una tuerca. La fuerza de sujeción se logra al girar la tuerca y es adecuada para situaciones de montaje que requieren desmontaje (por ejemplo, componentes mecánicos, estructuras de acero).
  • Soporte de carga axial:Soporta principalmente cargas de tracción, con fuerzas de corte soportadas por el contacto entre el eje del perno y la pared del orificio.

• Tornillos

  • Fijación independiente:Se atornilla directamente en un orificio roscado previamente realizado o forma sus propias roscas (por ejemplo, para fijar placas de circuitos o montar muebles).
  • Estructura portante compuesta:Puede soportar simultáneamente fuerzas de tracción, corte y torsión, dependiendo de la resistencia de la conexión rosca-material.

2. Comparación de características estructurales

3. Métodos de instalación y requisitos de preprocesamiento

• pernos

  • Operación de doble cara:Requiere operación en ambos lados de la conexión (un lado sujeta el perno, el otro lado aprieta la tuerca).
  • Preprocesamiento simple:Solo requiere agujeros pasantes, no es necesario tener agujeros roscados prefabricados.

• Tornillos

  • Operación de un solo lado:Se puede atornillar desde un lado, adecuado para escenarios con espacio limitado.
  • Preprocesamiento complejo:Los tornillos mecánicos requieren orificios roscados prefabricados y coincidentes; los tornillos autorroscantes forman roscas presionando o cortando el material.

4. Escenarios de aplicación y capacidad de carga

5. Recomendaciones de normalización y selección

• Sistemas estándar

  • pernos: Siga las normas ISO 4014 (cabezas hexagonales) y DIN 931 (alta resistencia), con grados de rendimiento (por ejemplo, 8.8, 10.9).
  • Tornillos:Clasificación más detallada, como ISO 7045 (cabezal plano con ranura cruzada), ASTM F568 (tornillos autorroscantes).

• Principios de selección

  • pernos:Preferible para escenarios que requieren desmontaje frecuente, soportar cargas de impacto o requieren una alineación de alta precisión.
  • Tornillos:Preferible cuando el espacio es limitado, cuando la cabeza necesita estar oculta (diseño avellanado) o cuando no se pueden instalar tuercas en el material.

Aclaración de conceptos erróneos comunes

• “Los tornillos no se pueden utilizar con tuercas”: algunos tornillos (por ejemplo, los tornillos de brida) se pueden utilizar con tuercas, pero aún así se clasifican como tornillos.
• “Los tornillos autorroscantes tienen baja resistencia”: ciertos tornillos autorroscantes de acero inoxidable (por ejemplo, SUS304) tienen resistencias al corte de hasta 400 MPa, lo que es cercano a la de los pernos comunes.

De la comparación anterior se desprende que la selección de pernos o tornillos debe basarse en una consideración integral de la carga, las condiciones de montaje, las propiedades del material y los requisitos de mantenimiento. En la ingeniería actual, los pernos se utilizan principalmente en estructuras de carga primaria, mientras que los tornillos se centran más en la comodidad y el diseño liviano.

El concepto erróneo general de los sujetadores es que pueden estar en la misma categoría que los sujetadores roscados y casi no tienen ninguna diferencia. Es poco probable que no haya diferencias claras en los tipos, los pernos y los tornillos siempre se comparan entre sí porque tienen una lista de diferencias contrarias a lo que algunas personas creen.

Aunque la similitud de ambos sujetadores se puede ver en la comparación visual, el hecho obvio de que tienen nombres diferentes es suficiente consideración de su singularidad. Un tornillo es un tipo general de sujetador, se inventaron mucho antes que algunos de los tipos, incluidos los pernos. Son dispositivos que se utilizan para unir dos materiales sin que el otro extremo sobresalga del segundo material, es decir, deben quedar ocultos debajo de la junta. Mientras pernos deben ser más largos que los objetos de la aplicación, ya que deben perforarse para instalar las tuercas para asegurar el ensamblaje.

Descubramos más aspectos de las características que definen los tipos de sujetadores.

pernos vs. Tornillos

Los tornillos son cónicos con roscas gruesas y, por lo general, pueden penetrar en las superficies sin perforar previamente un orificio. Existe una amplia gama de tipos de tornillos en tamaños, formas y formas, sin embargo, tienen longitudes considerablemente más cortas que los pernos porque solo se usan en aplicaciones de carga pequeña (es decir, proyectos de interiores de bricolaje, muebles, ropa, maquinaria, construcción, productos industriales). Algunos de los tipos de tornillos comunes conocidos son; tornillos para aglomerado, tornillos de máquina, tornillos autorroscantes, tornillos autoperforantes, tornillos de acero inoxidable, tornillos para paneles de yeso, etc.

Tornillos y nueses son un tipo de sujetadores preemparejados, funcionan juntos para brindar seguridad en las aplicaciones. Los pernos tienen roscas finas y un vástago no cónico que requiere un orificio piloto durante la instalación. Otra diferencia principal entre los pernos y los tornillos es que el par se aplica en las tuercas mientras se inserta en las roscas de los pernos, mientras que el par se aplica en la cabeza de los tornillos. En particular, tienen mayores tamaños y longitudes para lograr una mayor capacidad de carga y un mayor rendimiento de fuerza para aplicaciones de trabajo pesado en grandes industrias (automoción, aeroespacial, plantas químicas, maquinaria, infraestructura, etc.). Los tipos de pernos más comunes son; pernos de carro, pernos de anclaje, pernos de brida, pernos en U, pernos hexagonales, pernos de máquina...

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Partes de tornillos

Cabeza – es la parte superior del tornillo. Ciertos tipos de cabezales les permiten asentarse al ras del material formando una superficie plana y nivelada. Otros tipos pueden dar un aspecto decorativo.

Unidad principal – recibe principalmente el par durante la instalación del tornillo. Hay varios tipos de unidades de cabeza.

Caña – es el cuerpo del tornillo formado por la superficie lisa (para tornillos parcialmente roscados) y las roscas.

Hilo y longitud del hilo – la formación helicoidal de roscas en el cuerpo de los tornillos. Los hilos se miden en paso y diámetro que pueden variar en tipo.

Punto – es el punto de inflexión y la parte del extremo inferior de los tornillos que golpean la superficie del material.

Ventajas de los pernos y tuercas

1. Los pernos tienen una excelente calidad en la longevidad. Tienen un ciclo de vida más largo en cuanto a durabilidad, lo que los hace menos costosos que los sujetadores con mantenimiento obligatorio.
2. La amplia gama de tipos de pernos está diseñada para adaptarse adecuadamente a los requisitos de su aplicación.
3. Los pernos y tuercas tienen características que pueden soportar elementos corrosivos. Por lo tanto, son los preferidos en la fijación crucial de plantas químicas, tuberías, plantas de energía, automoción, aeroespacial, etc.
4. Están evolucionando continuamente en características a medida que aumenta la demanda en las industrias a la innovación de tecnologías avanzadas.

Diferentes estilos de cabeza, tipos de accionamiento y roscas