Familias de materiales en tornillería
El material dominante en tornillería industrial. Excelente relación resistencia/costo. Requiere siempre algún acabado protector (zincado, galvanizado, etc.) pues el acero al carbono sin recubrimiento oxida rápidamente. Las propiedades mecánicas varían enormemente según el contenido de carbono y el tratamiento térmico.
| Grado / Aleación | Carbono % | Tensión típica | Tratamiento | Uso principal |
|---|---|---|---|---|
| SAE 1018 (bajo C) | 0.15–0.20% | 400–500 MPa | Sin tratamiento | Grado 2 SAE, tornillo madera, drywall |
| SAE 1022 (bajo C) | 0.18–0.24% | 450–550 MPa | Sin / cementación | Grado 5 y tornillos de máquina estándar |
| SAE 1038 (medio C) | 0.35–0.42% | 600–800 MPa | Temple y revenido | Grado 8, alta resistencia |
| SAE 4140 (Cr-Mo) | 0.38–0.43% | 862–1.000 MPa | Temple y revenido | B7, Grado 9, clase 10.9 / 12.9 |
| SAE 4340 (Ni-Cr-Mo) | 0.38–0.43% | 1.000–1.240 MPa | Temple y revenido | Clase 12.9, aeronáutica, defensa |
Aleación de acero con mínimo 10.5% de cromo que forma una capa pasiva de óxido de cromo autorreparable. No requiere acabado protector adicional en la mayoría de ambientes. En tornillería, los grados austeníticos (300 series) son los más comunes; los martensíticos (400 series) se usan donde se requiere mayor dureza.
| Grado | Cr% | Ni% | Mo% | Resistencia corrosión | Uso típico en Colombia |
|---|---|---|---|---|---|
| 304 / A2 | 18–20 | 8–10.5 | 0 | ⭐⭐⭐ General | Arquitectura, alimentos secos, interior |
| 316 / A4 | 16–18 | 10–14 | 2–3 | ⭐⭐⭐⭐⭐ Cloruros | Marino, piscinas, alimentos con sal, farmacéutica |
| 410 | 11.5–13.5 | 0 | 0 | ⭐⭐ Limitada | Tornillos para madera exterior, cuchillería |
| 430 | 16–18 | 0 | 0 | ⭐⭐⭐ Moderada | Decorativo, utensilios, no estructural |
| 316L | 16–18 | 10–14 | 2–3 | ⭐⭐⭐⭐⭐ + soldadura | Igual 316 pero para estructuras soldadas |
| 17-4 PH | 15–17.5 | 3–5 | 0 | ⭐⭐⭐⭐ + alta resist. | Aeronáutica, médico, alta resistencia en inox |
El inoxidable 304/316 puede provocar corrosión galvánica acelerada en el acero al carbono adyacente. Si fijas un tornillo inox en acero galvanizado, el acero galvánico se corroerá más rápido. Usar arandelas de neopreno o PTFE para aislar ambos metales en ambientes húmedos.
Aleación cobre-zinc (60–70% Cu, 30–40% Zn) con excelente maquinabilidad, buena resistencia a la corrosión en agua dulce y acabado dorado natural. No genera chispas (antichispa) — fundamental en ambientes explosivos. Conductividad eléctrica del 28% respecto al cobre puro. En Colombia muy usado en plomería, electricidad, instrumentos y aplicaciones decorativas.
| Propiedad | Valor / Descripción |
|---|---|
| Resistencia a tensión | 350–500 MPa (moderada — no para cargas altas) |
| Resistencia corrosión | Excelente en agua dulce · Moderada en salina · Falla en amoniaco |
| Conductividad eléctrica | 28% IACS (buena para terminales y conectores) |
| Antichispa | Sí — apto para ambientes explosivos (petróleo, gas, pólvora) |
| Maquinabilidad | Excelente (índice 100 — referencia de maquinabilidad) |
| Peso | 8.5 g/cm³ (más pesado que el acero — 7.85 g/cm³) |
| Aplicaciones Colombia | Plomería (conectores, nipples), electricidad (terminales), decorativo, instrumentos de gas |
Un tercio del peso del acero (2.7 g/cm³) con buena resistencia a la corrosión y conductividad térmica y eléctrica. La resistencia mecánica varía ampliamente según la aleación y el temple. Ideal donde el peso es crítico: aeronáutica, transporte, equipos portátiles. Atención: el aluminio sin anodizar puede corroerse galvánicamente en contacto con otros metales.
| Aleación | Tensión | Características | Uso |
|---|---|---|---|
| 2024-T4 | 470 MPa | Alta resistencia, baja soldabilidad | Aeronáutica, equipos de alto rendimiento |
| 6061-T6 | 310 MPa | Buena soldabilidad, resistencia moderada | Perfiles estructurales, equipos industriales |
| 7075-T6 | 570 MPa | Máxima resistencia en aluminio | Aeronáutica, defensa, bicicletas de competencia |
El cobre puro ofrece máxima conductividad eléctrica (100% IACS) pero baja resistencia mecánica — se usa en conexiones eléctricas de potencia y terminales. El bronce fosforoso (Cu + Sn + P) tiene excelente resistencia al desgaste y a la fatiga — ideal para casquillos, bujes y tornillos de ajuste fino en instrumentos de precisión. El bronce al silicio combina resistencia a la corrosión de agua marina con buena resistencia mecánica.
Relación resistencia/peso superior a cualquier otro metal (mejor que el acero, mucho más liviano). Biocompatible — estándar en implantes médicos. Resistencia excepcional a casi todos los ácidos y medios corrosivos. El mayor obstáculo: costo muy elevado (8–15x el precio del acero inoxidable). En Colombia su uso comercial en tornillería es marginal — principalmente en ortopedia y aeronáutica de mantenimiento.
Tornillos plásticos para aplicaciones donde la conductividad eléctrica, el peso o la compatibilidad química son prioritarios sobre la resistencia mecánica. Completamente anticorrosivos. No generan chispas. Transparentes a las ondas de radio (antenas). En Colombia muy usados en electrónica, telecomunicaciones y equipos de laboratorio.
| Material | Resistencia química | Temp. máx | Aplicación típica |
|---|---|---|---|
| Nylon (PA66) | Buena (excepto ácidos fuertes) | 100–130°C | Electrónica, aislamiento eléctrico, alimentaria |
| Delrin (POM) | Muy buena | 90–100°C | Engranajes plásticos, guías, mecanismos de precisión |
| PTFE / Teflón | Excepcional (resiste casi todo) | 200–260°C | Química agresiva, laboratorios, farmacéutica |
| Polipropileno (PP) | Muy buena | 80°C | Agua, ácidos diluidos, tanques |
| Policarbonato (PC) | Moderada | 120°C | Óptica, carcasas, luminarias |
Guía rápida de selección de material
| Ambiente / Requerimiento | Material recomendado | Alternativa económica |
|---|---|---|
| Interior seco, uso general | Acero carbono + zincado | — |
| Exterior urbano | Acero carbono + galvanizado caliente | Inox 304 |
| Marino / cloruros | Inoxidable 316 / Bronce silicio | Galvanizado + Dacromet |
| Industria alimentaria | Inoxidable 316 / Nylon FDA | Inox 304 (sin salmuera) |
| Alta temperatura (>400°C) | Acero aleado 4140 (B7) / Inox 316H | — |
| Ambiente explosivo / antichispa | Latón / Bronce / Aluminio | — |
| Máxima resistencia mecánica | Acero 4340 / Titanio Gr5 | Acero 4140 tratado |
| Aislamiento eléctrico total | Nylon / PTFE / Delrin | — |
| Peso mínimo | Titanio / Aluminio 7075 | Aluminio 6061 |
| Agentes químicos agresivos | PTFE / Hastelloy / Titanio | Inox 316 |
Cuando dos metales diferentes se juntan en presencia de un electrolito (humedad, agua), el metal menos noble se corroe más rápido. Orden de nobleza galvánica (más noble = más resistente):
Platino > Titanio > Inox 316 > Inox 304 > Bronce > Latón > Cobre > Estaño > Plomo > Acero > Aluminio > Zinc > Magnesio
El zinc se sacrifica primero — por eso el galvanizado protege el acero. El aluminio se corroe rápidamente en contacto con inoxidable en ambientes húmedos.
Tornillería en el material que tu aplicación necesita
Acero carbono, inoxidable 304/316, latón, nylon y más. Asesoría técnica para seleccionar el material correcto.
Ver catálogo completo →