El pasador elástico tiene una carga de cortante normalizada. El pasador cilíndrico, no.

La cifra que la norma publica realmente

Un pasador elástico ranurado, el hueco con la abertura a lo largo de un costado, está regulado por ISO 8752 en su tipo pesado. Su tabla de dimensiones tiene una columna que casi nadie mira: la resistencia mínima a doble cortante, en kilonewtons, para cada diámetro nominal de 1 a 50 mm. El método de ensayo está en una norma aparte, ISO 8749.

Así que el pasador de la pregunta tiene un mínimo publicado de 17,54 kN, no 32. La cifra consultada es aproximadamente 1,8 veces el valor normalizado de la pieza que realmente estaba en la canasta, y un factor de casi dos es la diferencia entre un margen holgado y una discusión.

Y la cifra que la otra norma no publica

Los 32 kN corresponden a un pasador cilíndrico templado, un pasador macizo rectificado regulado por ISO 8734. Si se lee la tabla de requisitos de esa norma, enumera material, dureza, superficie, rugosidad superficial, acabado y aceptabilidad. No hay ninguna fila de cortante. La dureza aparece en detalle, de 550 a 650 HV30 para el tipo templado a núcleo y una capa de 600 a 700 HV1 para el cementado, pero nada la convierte en una carga.

Eso no hace que los 32 kN sean falsos. Las cifras de cortante de los pasadores cilíndricos proceden de fabricantes que los ensayan, y una cifra ensayada es una cifra real. Pero sí significa que las dos cifras no son del mismo tipo: una es un mínimo que un proveedor debe cumplir para declarar conformidad; la otra, un valor de catálogo cuyas condiciones de ensayo hay que ir a leer. Citarlas una junto a otra como si fueran intercambiables es la forma en que un factor de dos pasa inadvertido.

La función de posicionamiento de estos pasadores, y por qué dos y no tres, está en los tornillos no posicionan. Esta página trata de lo que ocurre cuando el pasador soporta carga en lugar de fijar una posición.

El agujero es la variable de diseño, y la ranura debe seguir abierta

ISO 8752 dedica una breve cláusula al montaje, y vale por toda la norma. El agujero debe ser igual al diámetro nominal del pasador, con clase de tolerancia H12. Nada más. Ningún cálculo de interferencia, ninguna tabla de ajustes entre la que elegir. Por qué el sistema de agujero base es la opción por defecto se explica en por qué los ajustes son de agujero base. Conviene señalar que esta cláusula es inusual: las dos normas de pasadores cilíndricos macizos vecinas no mencionan el agujero en absoluto.

La interferencia la aporta el pasador. Con un nominal de 5 mm, el pasador mide de 5,4 a 5,6 mm antes del montaje, mientras que un agujero H12 de ese tamaño va de 5,000 a 5,120 mm. El pasador es hasta medio milímetro más grueso en diámetro y se cierra contra la pared al entrar.

Luego viene la frase que sorprende a muchos: montado en el agujero más pequeño admisible, la ranura no debe cerrarse por completo. Un pasador elástico que ha llegado a tope, borde contra borde, ya no es un resorte. Se ha convertido en un pasador macizo mal hecho con una grieta en el costado, y el valor de cortante de la tabla no se midió en eso.

No lo recubra, y la norma lo dice de una forma inusual

Las dos normas de pasadores tienen una cláusula de acabado superficial, y la diferencia de redacción no es decorativa.

ISO 8734, para pasadores cilíndricos, dice que deberían emplearse procesos de recubrimiento adecuados para evitar la fragilización por hidrógeno y que los pasadores recubiertos deben tratarse adecuadamente justo después. Es el lenguaje habitual.

ISO 8752 va más allá. Por el riesgo de fragilización por hidrógeno, los pasadores elásticos no deberían recubrirse electrolíticamente ni fosfatarse. Si la protección contra la corrosión lo exige y ambas partes lo acuerdan, el horneado inmediatamente después del recubrimiento es obligatorio, y aun así no se garantiza la ausencia de fragilización por hidrógeno. El estado de suministro por defecto es sin recubrimiento, en acabado natural, con un lubricante protector.

La razón está en la propia pieza. Un pasador elástico se templa a 420 a 560 HV y luego queda permanentemente en tracción por su propio ajuste de interferencia. Dureza alta, tensión de tracción sostenida e hidrógeno absorbido son los tres ingredientes, y esta pieza aporta dos de ellos por diseño. Qué hace el tercero y por qué la rotura llega días después se explica en fragilización por hidrógeno.

Dos detalles que explican las formas de la estantería

• Encajan uno dentro de otro a propósito. Una nota del campo de aplicación de ISO 8752 dice que los diámetros nominales se eligieron para que los pasadores puedan montarse uno dentro de otro, o combinarse con pasadores ligeros según ISO 13337. Un pasador dentro de otro es una configuración prevista, no una improvisación.
• El tipo pesado y el ligero son normas distintas. ISO 8752 cubre el tipo pesado de 1 a 50 mm; ISO 13337 cubre la versión ligera de 2 a 50 mm, con valores propios y más bajos. Dos pasadores con el mismo diámetro pueden tener valores distintos, así que el número de norma debe ir en el plano junto al diámetro.

Qué decidir antes de que el pasador llegue al plano

• Qué norma. ISO 8752 tipo pesado, ISO 13337 tipo ligero o ISO 8734 pasador cilíndrico macizo. No son intercambiables, y solo los dos primeros son resortes.
• El agujero, en H12. No un ajuste elegido de una tabla. Y comprobar que la ranura seguirá abierta en el extremo inferior de la tolerancia del agujero.
• El material, antes de citar el valor de cortante. El inoxidable austenítico no tiene carga de doble cortante especificada, así que una indicación de inoxidable y un cálculo de cortante no pueden salir ambos de ISO 8752.
• Que el mínimo no es un valor admisible. De dónde sale un valor de trabajo y por qué las normas de tornillería no lo publican se explica en un límite de carga de trabajo es una autorización, no una predicción.
• Si se va a recubrir. Si es así, hay que hablar del horneado y de aceptar un riesgo que la norma dice que no puede eliminar.

La misma división aparece en la otra pieza de retención axial: la carga axial de un anillo de retención es el menor de un cálculo del anillo y uno de la ranura, y normalmente lo que cede es la ranura.

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

¿Cuál es la resistencia a cortante de un pasador elástico de 5 mm?

ISO 8752 da una resistencia mínima a doble cortante de 17,54 kN para un pasador elástico ranurado de tipo pesado de 5 mm en acero o acero inoxidable martensítico, ensayado según ISO 8749. Es un mínimo de conformidad y no un valor admisible de diseño, y no se aplica a los pasadores de inoxidable austenítico, para los que la norma no especifica ningún valor. Un pasador ligero según ISO 13337 del mismo diámetro nominal tiene su propio valor, más bajo.

¿Por qué las cifras de cortante de los pasadores cilíndricos varían de una fuente a otra?

Porque no son valores normalizados. ISO 8734, que cubre los pasadores cilíndricos templados, especifica material, dureza, superficie, rugosidad superficial, acabado y aceptación, y no contiene ningún requisito de cortante. Cualquier cifra de doble cortante para un pasador cilíndrico procede de un fabricante que ensaya su propio producto, así que las condiciones de ensayo y la definición del valor pertenecen a ese fabricante y deben leerse junto con la cifra.

¿En qué agujero va un pasador elástico?

En uno del diámetro nominal del pasador, con clase de tolerancia H12. ISO 8752 lo dice en una frase y no ofrece ajustes alternativos. La interferencia procede de que el pasador se fabrica sobredimensionado: con un nominal de 5 mm mide de 5,4 a 5,6 mm antes del montaje frente a un agujero de 5,000 a 5,120 mm. La norma añade una comprobación fácil de pasar por alto: la ranura no debe cerrarse por completo cuando el pasador se monta en el agujero más pequeño admisible.

¿Puedo pedir pasadores elásticos cincados?

Por acuerdo, sí, pero ISO 8752 lo desaconseja. Su cláusula de acabado superficial dice que, por el riesgo de fragilización por hidrógeno, los pasadores no deberían recubrirse electrolíticamente ni fosfatarse, que si se recubren el horneado inmediatamente después es obligatorio y que ni siquiera así se garantiza la ausencia de fragilización. El estado por defecto es sin recubrimiento con lubricante protector. El pasador está templado a 420 a 560 HV y queda en tracción por su propio ajuste, lo que aporta dos de las tres condiciones que necesita la fragilización.

¿Es un pasador elástico más débil que uno macizo del mismo diámetro?

Su carga normalizada es menor, y la razón no es simplemente que sea hueco. El valor de ISO 8752 se mide en el pasador tal como se suministra, no se calcula a partir de una sección, y el material es acero para resortes templado a 420 a 560 HV en lugar de los 550 a 650 HV30 de un pasador cilíndrico templado a núcleo. La comparación útil es entre dos cifras publicadas para las piezas concretas, no entre una regla práctica sobre secciones huecas y una página de catálogo.

Referencias

• ISO 8752:2009 — pasadores elásticos ranurados, tipo pesado; capítulo 1 campo de aplicación y nota sobre el encaje, tabla 1 resistencia mínima a doble cortante y diámetro antes del montaje, capítulo 4 requisito del agujero y la ranura, tabla 2 material, dureza y acabado superficial
• ISO 8734:1997 — pasadores cilíndricos de acero templado y acero inoxidable martensítico; requisitos de la tabla 2, que no contienen especificación de cortante
• ISO 13337:2009 — pasadores elásticos ranurados, tipo ligero, de 2 mm a 50 mm
• ISO 8749 — pasadores y pasadores estriados, ensayo de cortante; el método detrás de los valores de ISO 8752

ISO 8752:2009 e ISO 8734:1997 se leyeron en las vistas previas en PDF de acceso público, que incluyen completas las tablas de dimensiones y de requisitos; de ahí procede cada cifra citada aquí. ISO 13337 no se leyó: se menciona porque ISO 8752 la menciona, y no se cita ningún valor de ella. El número de catálogo de ISO 8749 no se contrastó con una segunda fuente. Los 32 kN del pasador cilíndrico son lo que el hilo de origen citó de un resultado de búsqueda, y no los hemos rastreado hasta un documento concreto de un fabricante; lo que aquí se plantea es qué tipo de cifra es, no si es exacta. Nada de esta página es un valor admisible de diseño. Una resistencia mínima a doble cortante para la conformidad y una carga de trabajo para una unión son magnitudes distintas, y la geometría de la unión que determina la segunda no es algo que una norma de pasadores pueda aportar.