Precisión y calibración de llaves dinamométricas para empernado industrial

Una llave dinamométrica puede alcanzar el rango de torsión requerido y aun así ser la elección equivocada para un proceso de empernado controlado. La herramienta debe aplicar torque dentro de una precisión definida, repetir los resultados consistentemente y permanecer dentro de su estado de calibración. El procedimiento de apriete también debe controlar los factores que influyen en la precarga del perno.

Esta guía explica cómo interpretar la precisión del torque, por qué la precisión y la repetibilidad son diferentes, cómo la fricción afecta la precarga y cómo establecer un intervalo de calibración práctico para herramientas de torque hidráulicas e inalámbricas.

Qué significa la precisión de la llave dinamométrica

La precisión del par describe en qué medida el par indicado, establecido o entregado coincide con un valor de referencia en condiciones de prueba específicas. La definición exacta importa. Una especificación puede expresarse como un porcentaje de la lectura, un porcentaje de la escala completa o mediante otro método indicado por el fabricante.

Por ejemplo, si una herramienta se especifica en más o menos el 3 por ciento de la lectura y se prueba a 1000 N·m, el rango correspondiente es de 970 a 1030 N·m. Este ejemplo se aplica sólo cuando la especificación se define explícitamente como un porcentaje de la lectura. Los compradores deben confirmar la base, los puntos de prueba, la dirección de carga y el rango operativo aplicable antes de comparar dos herramientas.

Precisión Repetibilidad y Resolución

La precisión, la repetibilidad y la resolución de visualización describen diferentes aspectos del rendimiento. Una herramienta puede repetir el mismo resultado y aún así estar desplazada del valor de referencia. Una pantalla puede mostrar muchos dígitos sin demostrar que el par aplicado es igualmente preciso.

• La precisión es la cercanía del resultado al valor de referencia en las condiciones de prueba establecidas.

• La repetibilidad es la cercanía de resultados repetidos entre sí en las mismas condiciones.

• La resolución es el incremento más pequeño mostrado o establecido por el instrumento.

Los equipos de adquisiciones deben comparar los tres términos utilizando la documentación del fabricante. También deben comprobar si las cifras se aplican a toda la serie, a un modelo específico o sólo a una parte del rango de funcionamiento.

Cómo se relaciona el torque con la precarga del perno

El propósito del apriete controlado normalmente es crear la carga de sujeción requerida en la junta. El torque es un método indirecto para producir esa precarga. Una relación simplificada común es T = KFd, donde T es el par de apriete, F es la precarga, d es el diámetro nominal del perno y K representa las condiciones de fricción y unión.

Debido a que la fricción en las roscas y la superficie del cojinete consume gran parte del torque aplicado, un cambio en la lubricación, el recubrimiento, la condición de la superficie o la reutilización de hardware puede cambiar la precarga resultante incluso cuando la llave aplica el mismo torque con precisión. Por lo tanto, la precisión del par no reemplaza un procedimiento de empernado controlado.

Un procedimiento práctico debería definir los siguientes elementos:

• Especificaciones de pernos, tuercas y arandelas

• Lubricación y condición de la superficie.

• Par objetivo o valor aprobado de presión-par

• Secuencia de apriete y número de pasadas.

• Punto de reacción y alineación de herramientas.

• Registro de aceptación y responsabilidades del operador.

Cómo establecer un intervalo de calibración

No existe un único intervalo de calibración que sea correcto para cada herramienta dinamométrica y cada proyecto. El intervalo debe seguir las instrucciones del fabricante, las normas aplicables, el plan de calidad del sitio y el riesgo de la unión atornillada. También se deben considerar la frecuencia de uso, la severidad del trabajo, el transporte, el almacenamiento, la exposición ambiental y el historial de calibración anterior.

Se debe considerar la calibración o verificación en los siguientes puntos:

• En el intervalo programado definido por el sistema de calidad o el fabricante.

• Antes de un proyecto crítico cuando el contrato o el procedimiento del sitio requieren evidencia actual

• Después de sobrecarga, impacto, caída, calentamiento anormal o daño visible

• Después de la reparación o reemplazo de piezas que puedan afectar la salida de torque

• Cuando las lecturas varían, los resultados se vuelven inconsistentes o falla una verificación intermedia

• Después de un almacenamiento prolongado cuando la condición de la herramienta o el estado de calibración son inciertos

Qué debe mostrar un registro de calibración

Es posible que una etiqueta de calibración por sí sola no proporcione suficiente información para una auditoría de proyecto. El registro de respaldo debe identificar la herramienta y el alcance de la calibración.

• Modelo de herramienta y número de serie.

• Fecha de calibración y organización que realizó el trabajo.

• Procedimiento o método de referencia

• Dirección de prueba y puntos de prueba en todo el rango relevante

• Resultados medidos y decisión de aceptación.

• Incertidumbre de medición cuando se proporciona

• Próxima fecha recomendada o regla de intervalo utilizada por el propietario

El propietario del equipo debe mantener vinculados el certificado, la identificación de la herramienta y los registros de trabajo. Un valor de apriete almacenado mejora la trazabilidad, pero por sí solo no prueba que la herramienta permaneció dentro de la calibración o que la junta alcanzó la precarga deseada.

Ejemplos verificados de precisión de Baier

Las familias de productos Baier utilizan diferentes especificaciones de control y precisión. Los valores deben permanecer vinculados a la serie correcta y no deben generalizarse para todas las herramientas dinamométricas.

Un porcentaje más bajo puede indicar una banda de precisión más estricta cuando los valores utilizan la misma definición y método de prueba. Los compradores no deben comparar porcentajes sin verificar la base, el rango, el tipo de herramienta y el procedimiento de atornillado previsto.

Lista de verificación de selección para compradores

• Rango de par requerido y punto de trabajo normal dentro de ese rango

• Tamaño de perno, tipo de junta, espacio de acceso y punto de reacción disponible

• Precisión, repetibilidad y documentación requeridas

• Fuente de energía hidráulica, inalámbrica u otra fuente de energía permitida

• Número de pernos esperado, ciclo de trabajo y entorno operativo

• Necesidad de registros en la herramienta, exportación de cables o funciones de comunicación opcionales

• Evidencia de calibración, puntos de prueba y requisitos de aceptación.

Preguntas frecuentes

¿Es más o menos un 3 por ciento siempre mejor que más o menos un 5 por ciento?

Una banda de precisión más pequeña es más estricta sólo cuando las especificaciones utilizan la misma definición, método de referencia, dirección y rango operativo. El tipo de herramienta, el rango de torque, el acceso, el servicio y los requisitos de documentación aún afectan la selección final.

¿Un valor de torque almacenado demuestra que la precarga del perno es correcta?

No. El valor almacenado documenta la configuración de la herramienta o el resultado registrado, pero la precarga real también depende de la fricción, el estado de la junta, el hardware, la lubricación y el procedimiento de apriete.

¿Deberían calibrarse todas las llaves dinamométricas una vez al año?

No automáticamente. Algunos sistemas de calidad utilizan un intervalo basado en el tiempo, pero el propietario debe establecer el intervalo según la guía del fabricante, los requisitos aplicables, el uso, el riesgo, el historial de la herramienta y los activadores basados ​​en eventos.

¿Se puede utilizar cualquier bomba hidráulica con una llave dinamométrica hidráulica?

No. La bomba, la llave, las mangueras, los acoplamientos, la lógica de la válvula, la presión nominal y los controles deben ser compatibles como un solo sistema. Utilice la información de presión de torque específica del modelo y la configuración del sistema aprobada.

Discuta sus necesidades de empernado con Baier

Para la selección del modelo, proporcione el torque objetivo, el tamaño y grado de los pernos, el tipo de junta, las condiciones de acceso, el número de pernos esperado, la fuente de energía disponible, la precisión requerida y la documentación solicitada por el proyecto. Luego, Baier puede ayudar a comparar las configuraciones adecuadas de herramientas dinamométricas hidráulicas e inalámbricas y confirmar qué documentación de precisión, registro de datos y funciones de comunicación están disponibles para el modelo seleccionado.