Qué es el control de torque y cómo se verifica

La estación atornillaba los cuatro tornillos de un soporte con una herramienta eléctrica programada a 25 newton metro. El controlador registraba cada apriete como bueno y la línea no había tenido rechazos en meses. En una auditoría de producto, el cliente midió el torque residual y encontró uniones por debajo del mínimo. La herramienta había llegado al torque, pero parte de los tornillos llevaban un recubrimiento distinto al de la validación, con otra fricción, y la fuerza de apriete que quedaba en la unión ya no era la misma.

Qué es el control de torque

El control de torque es el conjunto de métodos, equipos y verificaciones que aseguran que una unión atornillada queda con la fuerza de apriete especificada. El torque es el medio, no el fin. Lo que mantiene unida una junta es la tensión del tornillo, también llamada precarga o fuerza de apriete. El torque es la forma práctica de llegar a ella, pero la mayor parte del torque aplicado se consume en fricción bajo la cabeza y en la rosca, y solo una fracción pequeña, del orden de 10 a 15 por ciento, se convierte en tensión. Por eso cualquier cambio en la fricción cambia la fuerza de apriete aunque el torque sea el mismo.

Estrategias de apriete

• —Control por torque: la herramienta se detiene al llegar al torque objetivo. Es la más común y la más sensible a la fricción.
• —Torque y ángulo: se aplica un torque de asentamiento y después un ángulo de giro definido. Reduce la dispersión de la tensión.
• —Control al punto de cedencia: la herramienta detecta cuándo el tornillo empieza a deformarse plásticamente y se detiene ahí. Da la mayor consistencia en tensión y se usa en uniones críticas.
• —Monitoreo combinado: se controla con una variable y se vigila la otra dentro de una ventana, por ejemplo torque con ventana de ángulo, para detectar roscas barridas, tornillos cruzados o piezas faltantes.

Cómo se verifica

La verificación tiene dos frentes: la herramienta y la unión.

• —Capacidad de la herramienta: se mide con un transductor en una junta de prueba y se calcula su capacidad de máquina. La ISO 5393 describe el método para herramientas rotativas y la VDI/VDE 2645 se usa mucho en automotriz. Una exigencia típica es Cmk de 1.67 o más.
• —Calibración de llaves manuales: las llaves de torque y los destornilladores dinamométricos se calibran según la ISO 6789, con intervalos definidos por uso.
• —Monitoreo en proceso: el controlador registra torque y ángulo de cada apriete y rechaza los que salen de la ventana.
• —Torque residual o de auditoría: después del apriete, se mide el torque necesario para que el tornillo empiece a girar de nuevo, o se marca el tornillo y se aprieta hasta que la marca se mueve. Así se comprueba lo que quedó en la unión.

Las uniones que afectan la seguridad o el cumplimiento legal, como tuercas de rueda, frenos, dirección o anclajes de cinturón de seguridad, suelen estar marcadas como características especiales. En ellas se espera registro individual por pieza, trazabilidad al número de serie y controles a prueba de error: conteo de tornillos, selección automática del programa por modelo y bloqueo de la estación si falta un apriete.

Errores frecuentes

• —Pensar que un torque correcto en la herramienta garantiza la tensión correcta en la unión.
• —Cambiar tornillos, recubrimientos o lubricantes sin volver a validar el apriete.
• —Calcular la capacidad de la herramienta en una junta de prueba que no se parece a la real.
• —Medir torque residual sin un método definido y comparar contra el torque de instalación.
• —Dejar llaves manuales de respaldo en la estación sin control de calibración.
• —Permitir que el operador reintente un apriete rechazado sin registro ni análisis.

Dónde se rompe en la operación

En las líneas de ensamble automotriz, el torque vive en tres áreas que no siempre se hablan: ingeniería de producto define el valor, manufactura programa las herramientas y metrología calibra los equipos. Cuando el proveedor de tornillería cambia un recubrimiento, la noticia rara vez llega a las tres. En Saltillo, con su concentración de armadoras y proveedores de primer nivel, el control de torque es de los temas que más revisa un cliente en planta. Conectar las especificaciones de apriete con el control de cambios, la calibración y el plan de control es parte de lo que se ordena en la Consultoría ISO 9001 en Saltillo, donde las uniones críticas se tratan como parte del sistema de medición.

En resumen

El control de torque busca una fuerza de apriete correcta en la unión, y el torque es solo el medio para lograrla. Se elige una estrategia, torque, torque y ángulo o punto de cedencia, según qué tan crítica es la unión. Se verifica con la capacidad y calibración de las herramientas, el monitoreo de cada apriete y el torque residual sobre la pieza, y se vuelve a validar cuando cambia cualquier cosa que afecte la fricción.