Falla por tracción de pernos: lo que deben verificar los equipos de adquisiciones

La falla por tracción de un perno no suele ser un accidente aleatorio. En la mayoría de los casos industriales, comienza mucho antes: durante la especificación, la selección de proveedores, la aprobación del material, el control del tratamiento térmico, la elección del revestimiento o la planificación de la instalación.

Para los equipos de adquisiciones, la tarea principal no es investigar la falla después de que se ha roto un perno. El mejor enfoque es hacer las preguntas correctas antes de realizar la orden de compra.

Un perno puede tener el diámetro y la longitud correctos, pero aún así fallar si el grado, el material, el enganche de la rosca, el recubrimiento o los documentos de prueba son incorrectos.

Qué significa la falla por tracción del perno

La falla por tracción ocurre cuando un perno se tira más allá de su capacidad para soportar carga. El perno puede estirarse, estrecharse, fracturarse a través de la sección roscada o romperse cerca de la transición de la cabeza al vástago.

En aplicaciones reales, la falla por tracción suele estar relacionada con una de tres situaciones:

• La fuerza del perno era demasiado baja para la carga.
• El perno se debilitó por una mala fabricación o por un tratamiento térmico.
• La junta fue apretada o utilizada incorrectamente.

Para aplicaciones de carga, los equipos de adquisiciones deben revisar sujetadores de alta resistencia antes de confirmar el grado y la capacidad del proveedor.

Causas comunes que los equipos de adquisiciones deben detectar

Errores de materiales y calificaciones

La primera comprobación es el material y la clase de propiedad. Un comprador no debe aceptar descripciones vagas como “perno de alta resistencia” o “perno resistente acero al carbono”.

El RFQ debe indicar claramente el estándar requerido, como ISO, DIN, ASTM, ASME, ANSI, EN o el dibujo del proyecto.

Para piezas regulares del catálogo, los compradores pueden comparar sujetadores estándar y confirme si el artículo es verdaderamente estándar o específico del proyecto.

Tratamiento térmico y control de dureza.

No verifique la fuerza por la apariencia

Los pernos de alta resistencia dependen en gran medida del tratamiento térmico. Si el temple o revenido no se controla correctamente, el perno puede ser demasiado blando, demasiado quebradizo o inconsistente en todo el lote.

Los equipos de adquisiciones deben solicitar datos de pruebas mecánicas y de dureza cuando la aplicación sea de carga crítica.

Los controles clave incluyen:

1. Registro de tratamiento térmico
2. Rango de dureza
3. Resultado de la resistencia a la tracción
4. Resultado de la prueba de carga de prueba si es necesario
5. Número de lote y trazabilidad del lote de hornos
6. Informe de prueba mecánica que coincida con el envío.

Un perno que luce limpio después del recubrimiento aún puede tener un problema de tratamiento térmico. La documentación importa.

Ubicación de fallas y compromiso de subprocesos

Los hilos son un punto débil común

Muchas fallas por tracción ocurren en el primer hilo enganchado. Esta área soporta una gran tensión y también puede verse afectada por daños en la rosca, mala rodadura, acoplamiento insuficiente o corrosión.

Los equipos de adquisiciones deben verificar:

• Paso de rosca
• Tolerancia del hilo
• Hilo completo o requisito rosca parcial
• Longitud de encaje de la tuerca
• Espesor del revestimiento en hilos.
• Inspección del calibre del hilo
• Tuercas a juego o agujeros roscados

Para longitudes de rosca especiales, pasos inusuales o productos basados en dibujos, utilice sujetadores personalizados no estándar y defina claramente los requisitos del hilo.

Riesgo de fragilización del recubrimiento y del hidrógeno

El acabado de la superficie puede afectar el rendimiento de resistencia

El tratamiento de superficies no se trata sólo de protección contra la corrosión. Para pernos de alta resistencia, la galvanoplastia y la limpieza con ácido pueden aumentar el riesgo de fragilización por hidrógeno si el control del proceso es deficiente.

Esto es especialmente importante para los pernos clase 10.9, clase 12.9 y otros pernos endurecidos acero aleado.

Para pedidos relacionados con la corrosión, compare varios sujetadores recubiertos antes de confirmar los requisitos de acabado y prueba.

Condiciones de instalación y carga

Un perno correcto aún puede fallar en una unión defectuosa

Es posible que los equipos de adquisiciones no instalen los sujetadores, pero aún así deben comprender la aplicación. Un perno seleccionado sin condición de carga es sólo una suposición.

Pregunte si la articulación implica:

• Carga de tracción estática
• carga de corte
• Vibración
• fatiga
• Alta temperatura
• Corrosión exterior
• Sellado de bridas
• Conexión estructural
• Mantenimiento repetido

Si el par de apriete es demasiado alto, el perno puede ceder durante la instalación. Si el torque es demasiado bajo, la articulación puede aflojarse y puede comenzar la falla por fatiga.

Para una planificación completa del montaje, revise el documento completo. productos de fijación gama y especifica pernos, tuercas, arandelas y piezas de bloqueo juntas.

Documentos a solicitar antes del envío

Expediente Técnico Mínimo

Para sujetadores críticos para la tracción, solicite lo siguiente:

Los documentos deben coincidir con la lista de empaque, las etiquetas de la caja y las marcas del producto. Si no coinciden, la aprobación del envío debería retrasarse.

Lista de verificación final de adquisiciones

Antes de aprobar un pedido de tornillos, confirme:

1. Estándar del producto y revisión del dibujo.
2. Diámetro, longitud, paso y longitud de rosca.
3. Material y clase de resistencia
4. Requisito de coincidencia de tuercas y arandelas
5. Proceso de acabado y recubrimiento de superficies.
6. Requisitos de prueba de tracción, carga de prueba y dureza.
7. Carga de aplicaciones y entorno de trabajo.
8. Embalajes, etiquetas y trazabilidad de lotes

Consejo final

La falla por tracción de los pernos a menudo se puede prevenir. Los equipos de adquisiciones no deben confiar únicamente en las afirmaciones de los proveedores o la apariencia del producto.

Un pedido confiable define el grado, el material, la rosca, el recubrimiento, las pruebas, las piezas coincidentes y las condiciones de aplicación antes de la producción. Ésta es la forma práctica de reducir pernos rotos, envíos rechazados, fallas en el campo y costosas reclamaciones de mantenimiento.