La norma de las llaves dinamométricas no tiene ninguna regla de almacenamiento

Lo que salió del hilo

La respuesta más votada, con 176 puntos, atribuía el problema a la fluencia del muelle bajo carga sostenida, que alteraría la calibración. La respuesta de debajo añadió el matiz que importa: la fluencia suele ser mucho más lenta que la fatiga por ciclos, y una llave dinamométrica es uno de los casos en que puede dominar igualmente, porque el muelle ve pocos ciclos y la fuerza exacta que devuelve es la medición.

La segunda respuesta, con 131 puntos, no hablaba en absoluto de metalurgia. Una llave guardada en su mínimo no puede tomarse y usarse con el ajuste de ayer por alguien que se distrajo entre la caja de herramientas y el trabajo. Una respuesta describía un programa nuclear en el que el mecánico ajustaba la llave, un inspector verificaba el ajuste y ambos firmaban el número de serie, la calibración y el valor.

La tercera era una anécdota: una llave guardada cerca del extremo superior de su rango durante una década que después disparaba por debajo.

El único lugar donde aparece el almacenamiento

La ISO 6789 se dividió en 2017. La parte 1 trata del diseño, los ensayos de conformidad y lo que debe declarar el fabricante; la parte 2 trata de la calibración y el cálculo de la incertidumbre de medida. El almacenamiento aparece en la parte 2, apartado 4.1, en la frase que indica cómo elegir el intervalo de calibración.

El intervalo debe elegirse en función del error máximo de medida permitido requerido, la frecuencia de uso, la carga típica durante el funcionamiento y las condiciones ambientales durante el funcionamiento y el almacenamiento. Las condiciones de almacenamiento son un dato de entrada del intervalo. No son una alternativa a él, y el apartado no dice nada sobre en qué punto de su rango debe quedar la herramienta mientras espera.

El intervalo, la respuesta que nadie dio

El mismo apartado es inusualmente directo sobre qué hacer si no se tiene un procedimiento propio. Si el usuario no aplica un procedimiento de control de los equipos de ensayo, pueden tomarse 12 meses o 5000 ciclos, lo que ocurra primero, como intervalo por defecto, y empieza a contar desde el primer uso, no desde la compra ni desde la fecha del certificado.

Si se aplica un procedimiento de control, las herramientas dinamométricas deben estar incluidas en él, y el intervalo se deriva de los factores anteriores y luego se ajusta según lo que muestren realmente las calibraciones sucesivas. Tres hechos reabren la cuestión al margen del calendario: una sobrecarga superior al valor del ensayo de sobrecarga de la parte 1, una reparación y cualquier manipulación indebida que pueda afectar al funcionamiento. La parte 1 fija ese ensayo de sobrecarga en no menos del 125 % del valor máximo de par, así que la lectura práctica es que forzar la llave más de un cuarto por encima de su marca superior la envía a calibración, por muy bien que se haya guardado.

De dónde salen los 5000 y por qué la llave bloqueada no es una chapuza

El número de ciclos no es arbitrario. El ensayo de resistencia de la parte 1 hace trabajar la herramienta 5000 veces en cada sentido en que opera el mecanismo, a entre 5 y 20 ciclos por minuto, y después debe seguir dentro de su desviación admisible y no mostrar daños. El número de ciclos por defecto para la recalibración es el que el ensayo de diseño demuestra que la herramienta soporta, una lectura más útil que la de un número redondo.

También conviene conocer la clasificación, porque resuelve la pregunta que planteaba en realidad el autor del hilo. La ISO 6789 divide las herramientas dinamométricas manuales en herramientas indicadoras, tipo I, y herramientas de disparo, tipo II. La llave de clic que se ajusta girando el mango es de tipo II clase A, ajustable, graduada o con pantalla. La llave de producción bloqueada en un valor es de tipo II clase B, llave, ajuste fijo — una clase que la norma nombra, no una improvisación.

Y el ensayo de resistencia la contempla. Para las clases B y E del tipo II, los 5000 ciclos se realizan al valor nominal de par preajustado en lugar de al máximo. Así que la herramienta que no puede bajarse al mínimo se ensaya justo en el ajuste del que no puede bajarse, y tiene que salir de ese ensayo dentro de tolerancia.

Qué es realmente la tolerancia y qué no es

La tabla 4 de la parte 1 da la desviación relativa máxima admisible de las herramientas de disparo. Las clases A, B y C tienen ±6 % hasta 10 N·m y ±4 % por encima. Las clases D, E, F y G tienen ±6 % en todo el rango. La tabla 3 hace lo mismo para las herramientas indicadoras: clases A y D con ±6 %, clases B, C y E con ±6 % y ±4 % con el mismo corte.

Esos porcentajes se aplican dentro del rango de par especificado de la herramienta, que el mismo conjunto de apartados define desde el valor marcado más bajo hacia arriba y no desde cero. Qué significa eso para un valor pequeño ajustado en una llave grande, y por qué la norma obliga a la herramienta a señalar la parte de la escala que queda por debajo, se explica en el apartado del rango leído por sí mismo.

Una línea de ese apartado merece leerse dos veces. Para decidir la conformidad, no se tiene en cuenta la incertidumbre de la herramienta dinamométrica ni la del dispositivo de medición. Desviación e incertidumbre son aquí dos magnitudes distintas, y la segunda es el cálculo aparte de la parte 2. Un certificado que informa de una no está informando de la otra.

Entonces, ¿bajarla o no?

Bajarla. No cuesta nada, y la razón que sobrevivió al hilo es la de procedimiento, no la metalúrgica: una llave en su mínimo no puede usarse con un ajuste obsoleto por alguien a quien interrumpieron. Es un fallo real, y les ocurre a personas que están prestando atención.

Lo que el hábito no compra es un intervalo. La herramienta está en tolerancia porque se calibró dentro de los 12 meses o 5000 ciclos y desde entonces no se ha sobrecargado, reparado ni manipulado indebidamente. Si la respuesta honesta a cualquiera de esas preguntas es desconocida, la posición de almacenamiento no es lo primero que hay que corregir. Y la magnitud que controla la llave es menor de lo que la mayoría supone una vez que se incluye la unión; véanse par y fuerza de apriete (en inglés) y un valor de par presupone una condición de fricción.

Este artículo no pertenece a un solo paso de los seis: abarca varios o aparece después del montaje. Las decisiones se explican en el artículo inglés Specifying a screw.

Preguntas frecuentes

¿Dice la ISO 6789 que hay que guardar una llave dinamométrica en su ajuste más bajo?

No. Leímos las dos partes de la edición de 2017 buscándolo. La palabra almacenamiento aparece una vez, en la parte 2, apartado 4.1, donde las condiciones de almacenamiento son uno de los factores para elegir el intervalo de calibración, junto con el error máximo de medida permitido requerido, la frecuencia de uso y la carga típica durante el funcionamiento. No hay ningún apartado sobre el ajuste en que debe dejarse una herramienta. Eso no hace que el hábito sea incorrecto; lo convierte en un hábito y no en un requisito.

¿Con qué frecuencia hay que calibrar una llave dinamométrica?

Si aplica un procedimiento de control de los equipos de ensayo, las herramientas dinamométricas deben estar en él y el intervalo se obtiene de los factores del apartado 4.1, ajustado con los resultados de las calibraciones sucesivas. Si no, la norma ofrece 12 meses o 5000 ciclos, lo que ocurra primero, como valores por defecto, contados desde el primer uso. Aparte, se exige calibración después de una sobrecarga superior al valor del ensayo de sobrecarga de la parte 1, después de una reparación y después de cualquier manipulación indebida que pueda afectar al funcionamiento.

¿El intervalo de recalibración de la ISO 6789 es de 24 meses?

No para la llave. Los 24 meses son el intervalo máximo del dispositivo de medición de par con que se calibran las herramientas, en la parte 2, apartado 4.3. La cifra circula asociada al instrumento equivocado. El valor por defecto para la propia herramienta es de 12 meses o 5000 ciclos.

Bloqueamos nuestras llaves de producción en un solo ajuste. ¿Eso queda fuera de la norma?

Es una clase dentro de ella. La ISO 6789 clasifica las herramientas dinamométricas de disparo como tipo II, y la clase B es una llave de ajuste fijo. El ensayo de resistencia de la parte 1 para las clases B y E realiza los 5000 ciclos al valor nominal de par preajustado en lugar de al máximo, así que la herramienta de ajuste fijo se ensaya exactamente en la condición en que se usa, y debe seguir dentro de su desviación admisible después.

Mi llave está certificada a más o menos 4 %. ¿Mi precarga es igual de precisa?

No, y la diferencia es grande. El más o menos 4 % es la desviación relativa máxima admisible de la herramienta por encima de 10 N·m para las clases A, B y C del tipo II, y el apartado que lo establece dice que la incertidumbre de la herramienta y la del dispositivo de medición ni siquiera se consideran al juzgar la conformidad. La dispersión de la precarga es una propiedad del método y de la unión: la VDI 2230 sitúa el apriete por par calibrado en la unión original en más o menos 17 a 23 %. La condición de fricción hace más daño que la llave.

Referencias

• ISO 6789-1:2017 — herramientas dinamométricas manuales, diseño y ensayos de conformidad; apartado 4 clasificación, 5.1.5 y tablas 3 y 4 desviación máxima admisible, 5.1.6 ensayo de sobrecarga, 5.1.7 ensayo de resistencia
• ISO 6789-2:2017 — herramientas dinamométricas manuales, calibración e incertidumbre de medida; 4.1 calibración durante el uso e intervalo por defecto, 4.3 intervalo del dispositivo de medición
• VDI 2230 parte 1 — factor de apriete para el apriete por par calibrado en la unión original
• NASA RP-1228, Fastener Design Manual — Table VII, origen del ±25 % tan citado para llaves dinamométricas

Las dos partes de la ISO 6789 se leyeron en las vistas previas en PDF de acceso público. La vista previa de la parte 2 incluye completo el apartado 4, donde están el intervalo y la única mención del almacenamiento. La vista previa de la parte 1 termina a mitad del apartado 5, así que de ella se citan el apartado 4 clasificación, el 5.1.5 con las tablas 3 y 4, el 5.1.6 y el 5.1.7, pero no la secuencia de medición del apartado 6, y nada de lo aquí dicho debe entenderse como una descripción de cómo se realiza realmente una calibración. La cuestión de la fluencia del muelle se deja abierta deliberadamente: las dos respuestas mejor fundamentadas del hilo de origen se matizan entre sí y no encontramos ninguna medición publicada en uno u otro sentido, así que esta página informa de lo que exige la norma y no de lo que hace el muelle. Las cifras de VDI y NASA proceden de la página del sitio enlazada arriba, donde se analiza su procedencia.