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Cincado o inoxidable: dos preguntas distintas, una sola decisión
En resumen: «el inoxidable es mejor» mezcla dos preguntas distintas en una. El cinc es un consumible: una capa de sacrificio con una cantidad limitada de material que acabará agotándose. El inoxidable es el propio material, que repara su película pasiva de forma indefinida allí donde hay oxígeno para repararla. Son tipos de protección distintos, no cantidades distintas. Y con el mismo tamaño, el tornillo inoxidable es el más débil, que es la mitad del intercambio que rara vez llega a la solicitud de cambio.
Todo el mundo los ordena, y el orden suele funcionar
El cincado es el barato y el inoxidable, el bueno. Así se cotizan, así se comparan y así se toma normalmente una decisión de compra. No es una forma absurda de pensarlo.
Además, acierta en el uso interior corriente, que es la mayor parte del uso. Falla allí donde el entorno hace algo específico y no algo general.
Entonces el inoxidable es sencillamente mejor, y esa no es la comparación
| Acero al carbono cincado | Inoxidable | |
|---|---|---|
| Mecanismo | Sacrificio. El cinc se corroe preferentemente para que el acero no lo haga | Película pasiva autorreparable, formada por la propia aleación |
| Vida útil | Limitada. La cantidad de cinc es fija; cuando se acaba, termina la protección | Indefinida, allí donde llega el oxígeno. En una rendija no es indefinida en absoluto |
| Tolerancia al daño | Buena. Un arañazo sigue protegido por el cinc circundante | Buena, pero condicionada. La película solo se regenera si hay oxígeno |
| Modo de fallo | Gradual: corrosión blanca y, una vez consumido, corrosión roja | Local y repentino: picaduras y corrosión por rendijas |
La fila útil es la del modo de fallo. El cinc avisa: se vuelve blanco y luego marrón con el tiempo. El inoxidable no avisa; parece perfecto hasta que una picadura ya es profunda, y un tornillo es, por construcción, una serie de rendijas sin oxígeno. En una unión inspeccionable, lo gradual y visible vale más que un aspecto perfecto.
Pasar a inoxidable debilita la unión
Esto es lo que sorprende, porque «mejorar a inoxidable» suena a mejora en todos los aspectos:
- Una clase de resistencia habitual en acero al carbono tiene una resistencia mínima a la tracción de unos 800 MPa en la clase 8.8, mientras que una clase inoxidable habitual, la A2-70, ronda los 700 MPa. Mismo tamaño, menos resistencia
- El par de apriete también tiene que ser menor, no solo por la resistencia, sino porque el inoxidable tiene un coeficiente de rozamiento más alto y se gripa, así que el mismo par produce una fuerza de apriete distinta
- La clase de resistencia y la clase de corrosión son independientes. A4-80 codifica dos decisiones, y los compradores cambian a menudo una creyendo que han cambiado las dos
Así que «cambiarlo a inoxidable» es un cambio de resistencia disfrazado de cambio de corrosión, y si la unión se dimensionó para la clase original, hay que volver a comprobarla: la reverificación es el coste real del cambio, no el precio unitario.
Gripado: un modo de fallo que el cincado evita en gran medida
Inoxidable contra inoxidable puede soldarse en frío bajo presión y deslizamiento: la rosca se agarrota a mitad de camino y la pieza queda ni montada ni desmontable.
- Ocurre durante el montaje, así que es un problema de parada de línea más que de campo
- La velocidad lo empeora. Las atornilladoras eléctricas generan más calor en la interfaz que el apriete a mano
- El cincado tiene cierta lubricidad, lo que explica en parte por qué las uniones de acero al carbono toleran un trato más brusco
- Si se exige inoxidable, la solución es un lubricante o un par de materiales distintos, y un lubricante cambia el coeficiente de rozamiento, lo que vuelve a cambiar la fuerza de apriete
La explicación habitual de por qué le pasa esto al inoxidable está invertida, y conviene saber en qué sentido va: la capa de óxido no causa el gripado, lo retrasa.
Magnetismo: la columna que importa en nuestra gama de tamaños
- «El inoxidable no es magnético» solo es cierto para los grados austeníticos en estado recocido
- La conformación en frío induce algo de martensita en la microestructura, y un tornillo se fabrica por conformación en frío: la cabeza y la rosca. Por eso un tornillo A2 terminado suele ser débilmente magnético
- Para la mayoría de los productos esto es irrelevante. Para sensores, altavoces, discos duros e instrumentos de precisión no lo es, y es el tipo de requisito que se descubre en la cualificación y no en el diseño
Si una baja permeabilidad magnética es un requisito real, indíquela como requisito con un límite, no con la palabra «inoxidable». Especificar un material y esperar una propiedad es precisamente como esto sale mal.
Cuatro preguntas que lo deciden
- ¿Alguien volverá a mirar esta unión? Si es inspeccionable o reemplazable, el fallo visible y gradual del cinc es una ventaja y el ahorro es real. Si queda oculta durante toda la vida del producto, ese argumento desaparece
- ¿Hay cloruros? Aire salino, productos de limpieza, sudor. Si los hay, el cinc simple dura poco e incluso el A2 puede no bastar: de eso trata el grupo con molibdeno
- ¿Qué toca el tornillo? Metales distintos más humedad son un tercer mecanismo, y el elemento de fijación suele ser el lado pequeño del par: inoxidable en aluminio es peor combinación que cinc en aluminio
- ¿Se dimensionó la unión para la clase de resistencia original? Si es así, el cambio es una modificación estructural
A menudo no es una elección entre dos cosas
El problema suele ser el propio planteamiento. Entre el cinc simple y el inoxidable están las opciones que resuelven la queja real:
- Cinc-níquel: más resistencia a la corrosión por micra que el cinc, con la misma resistencia del acero al carbono
- Cinc laminar: valores de corrosión altos sin proceso electrolítico, lo que además elimina el riesgo de fragilización por hidrógeno en piezas templadas
- Una clase de cinc más gruesa con un sellador complementario: a menudo la mejora real más barata
Las tres conservan la resistencia del acero al carbono. Cuál de ellas cabe por debajo de M6 es una cuestión de holgura de la rosca antes que de corrosión, y esa es la restricción que descarta opciones más deprisa en estos tamaños.
Este artículo trata el paso 5: acabado. El orden completo es sustrato, rosca, cabeza, accionamiento, acabado y documentación. El artículo inglés Specifying a screw explica por qué alterarlo genera retrabajo.
Preguntas frecuentes
¿Son más resistentes los tornillos inoxidables que los cincados?
Con el mismo tamaño, normalmente no. Una clase de resistencia habitual en acero al carbono, como la 8.8, tiene una resistencia mínima a la tracción de unos 800 MPa, mientras que una clase inoxidable habitual, como la A2-70, ronda los 700 MPa. El inoxidable tiene además un coeficiente de rozamiento más alto y se gripa, por lo que el par de apriete también debe ser menor. Pasar a inoxidable por motivos de corrosión es, por tanto, también un cambio de resistencia, y una unión dimensionada para la clase original debe volver a comprobarse.
¿Qué dura más a la intemperie, el cincado o el inoxidable?
Depende de si la unión es inspeccionable. El cinc es de sacrificio y limitado: se corroe preferentemente para proteger el acero, se vuelve blanco y luego marrón, y avisa de forma visible a medida que se consume. El inoxidable repara su película pasiva de forma indefinida allí donde le llega el oxígeno, pero un tornillo es, por construcción, una serie de rendijas sin oxígeno, así que puede parecer perfecto mientras una picadura se hace profunda. Para una unión oculta y sin mantenimiento, el inoxidable suele ser la opción más segura; para una que se revisa, el fallo gradual y visible del cinc tiene valor.
¿Son magnéticos los tornillos de acero inoxidable?
Los grados austeníticos como el A2 no son magnéticos en estado recocido, pero la conformación en frío induce algo de martensita en la microestructura, y un tornillo se fabrica por conformación en frío. Por eso un tornillo A2 terminado suele ser débilmente magnético. Si una baja permeabilidad magnética es un requisito real, para sensores, altavoces, discos o instrumentos, especifíquela como requisito con un límite en lugar de confiar en la palabra inoxidable.
¿Por qué se agarrotan los tornillos inoxidables durante el montaje?
Por gripado. La soldadura en frío es un evento desencadenante frecuente, no un sinónimo. Bajo presión y deslizamiento, el inoxidable contra inoxidable puede soldarse en el contacto de la rosca y agarrotarse a mitad de camino, de modo que la pieza queda ni montada ni desmontable. Es un problema de la línea de montaje más que de campo, y las atornilladoras eléctricas lo empeoran al generar más calor en la interfaz. Las soluciones son un lubricante o un par de materiales distintos, y un lubricante cambia el coeficiente de rozamiento, lo que cambia la fuerza de apriete que se obtiene con un par dado.
¿Hay algo entre el cincado y el inoxidable?
Sí, y suele ser la mejor respuesta. El cinc-níquel da más resistencia a la corrosión por micra que el cinc simple con la misma resistencia del acero al carbono; el cinc laminar alcanza valores de corrosión altos sin proceso electrolítico, lo que además elimina el riesgo de fragilización por hidrógeno en piezas templadas; y una clase de cinc más gruesa con un sellador complementario es a menudo la mejora real más barata. Las tres conservan la resistencia del acero al carbono a la que renunciaría un cambio a inoxidable.
Referencias
Consulta
¿Está pensando en pasar de cincado a inoxidable? Envíenos la especificación actual, el entorno de servicio y en qué va roscado el tornillo. Le responderemos con lo que cuesta el cambio en resistencia y en par, además de en precio, incluido el caso frecuente en que otro acabado sobre el mismo acero al carbono resuelve la queja de corrosión sin tocar la clase de resistencia.
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