Introducción: por qué existen tantos tipos de tornillos
Los tornillos son uno de los elementos de unión más utilizados en mecánica. Los encontramos prácticamente en cualquier parte de un automóvil: motor, transmisión, suspensión, frenos, carrocería, salpicadero, sistema eléctrico y multitud de componentes auxiliares.
Aunque a simple vista todos puedan parecer similares, existen numerosos tipos de tornillos, diferenciados por la forma de su cabeza, el sistema utilizado para apretarlos, el tipo de rosca, el material o la aplicación para la que han sido diseñados.
Conocer estas diferencias es especialmente importante en mecánica automotriz, ya que utilizar un tornillo incorrecto puede provocar desde una rosca dañada hasta el fallo de una unión sometida a grandes esfuerzos.
En esta guía conoceremos los principales tipos de tornillos y aprenderemos a identificarlos.
Partes principales de un tornillo
Antes de estudiar los diferentes tipos conviene conocer sus partes principales.
Cabeza: es la parte superior del tornillo y permite aplicar la herramienta necesaria para apretarlo o aflojarlo.
Huella o alojamiento: es la forma mecanizada en la cabeza donde se introduce la herramienta. Puede ser hexagonal, Torx, Phillips, Allen, etc.
Vástago: cuerpo principal del tornillo. Puede estar completamente roscado o disponer de una zona lisa.
Rosca: superficie helicoidal encargada de realizar la unión.
Punta: extremo inferior del tornillo. Su diseño depende de la aplicación.
Estas características permiten fabricar tornillos muy diferentes para adaptarse a cada necesidad.
Tipos de tornillos según la forma de la cabeza
Una primera clasificación puede realizarse observando la cabeza del tornillo.
Tornillo de cabeza hexagonal
Es probablemente uno de los más importantes en mecánica.
Su cabeza tiene seis caras exteriores y normalmente se aprieta mediante una llave fija, llave combinada, llave de vaso o carraca.
Es extremadamente habitual en automoción.
Podemos encontrar tornillos hexagonales en:
- Soportes del motor.
- Suspensión.
- Transmisión.
- Componentes del chasis.
- Sistemas auxiliares del motor.
Una de sus ventajas es que permite aplicar pares de apriete elevados.
Tornillo de cabeza cilíndrica
Tiene una cabeza aproximadamente cilíndrica y suele incorporar un alojamiento interior para Allen o Torx.
Permite realizar montajes compactos y resistentes.
Es habitual en componentes mecánicos donde existe poco espacio alrededor del tornillo.
Tornillo de cabeza avellanada
La cabeza tiene forma cónica y está diseñada para quedar enrasada con la superficie cuando el tornillo está completamente apretado.
Es muy utilizado cuando no interesa que la cabeza sobresalga.
Tornillo de cabeza redonda
Su cabeza presenta una superficie exterior redondeada.
Puede encontrarse en elementos de carrocería, interiores y diferentes sistemas de fijación.
Tornillo con brida
Los tornillos con brida incorporan una superficie ensanchada debajo de la cabeza.
Esta superficie distribuye mejor la presión sobre la pieza y en determinadas aplicaciones permite prescindir de una arandela independiente.
Son muy habituales en automoción.
Tipos de tornillos según su alojamiento
Otra forma muy práctica de identificar los tornillos consiste en observar la forma donde introducimos la herramienta.
Tornillo plano
Presenta una única ranura recta.
Se utiliza con un destornillador plano.
Aunque fue uno de los sistemas tradicionales, actualmente tiene menor presencia en aplicaciones mecánicas porque la herramienta puede escapar fácilmente de la ranura.
Tornillo Phillips
El tornillo Phillips presenta una característica huella en forma de cruz.
Se identifica habitualmente como PH.
Los tamaños habituales de destornilladores son PH0, PH1, PH2 y PH3, entre otros.
Uno de los más comunes es el PH2.
Tornillo Pozidriv
Puede confundirse fácilmente con el Phillips, pero el Pozidriv (PZ) dispone de unas marcas adicionales entre los brazos principales de la cruz.
Permite transmitir mejor el esfuerzo y reduce la posibilidad de que la herramienta salga del alojamiento.
Es importante no confundir PH y PZ, porque utilizar la punta incorrecta puede deteriorar rápidamente la cabeza.
Tornillo Allen
Dispone de un alojamiento interior hexagonal.
Para manipularlo utilizamos una llave Allen o punta hexagonal.
Es muy utilizado en maquinaria, bicicletas, motocicletas y automóviles.
Su diseño permite transmitir un buen par ocupando relativamente poco espacio.
Tornillo Torx
La huella Torx tiene forma de estrella de seis lóbulos.
Los tamaños se identifican mediante una T seguida de un número:
T10, T15, T20, T25, T30, T40, T45, T50, etc.
Actualmente es extremadamente habitual en automoción.
Podemos encontrar tornillos Torx en interiores, carrocería, componentes electrónicos, motor y numerosos sistemas mecánicos.
Torx de seguridad
Es similar al Torx convencional, pero incorpora un pequeño pasador central.
Para desmontarlo necesitamos una punta Torx de seguridad que tenga un orificio en su centro.
Torx Plus
Es una evolución del Torx tradicional diseñada para mejorar la transmisión del par y reducir el desgaste de la herramienta y del tornillo.
Puede encontrarse en determinadas aplicaciones industriales y automotrices.
XZN o triple cuadrado
Los tornillos XZN, también conocidos como triple square o triple cuadrado, tienen un perfil interior de 12 puntas.
Son especialmente importantes en automoción europea.
Pueden aparecer, por ejemplo, en:
- Transmisiones.
- Palieres.
- Culatas.
- Sistemas de frenos.
- Componentes del tren de rodaje.
No debemos confundir una punta XZN con una Torx.
Tornillo de hexágono exterior
En este caso no introducimos una herramienta dentro de la cabeza. Utilizamos una llave o vaso que rodea exteriormente la cabeza hexagonal.
Es uno de los sistemas predominantes en mecánica.
E-Torx
El E-Torx funciona de manera similar al Torx, pero el perfil se encuentra en el exterior de la cabeza.
Necesitamos vasos específicos identificados normalmente mediante referencias como E8, E10, E12, E14 o E18.
Son bastante frecuentes en vehículos modernos.
Tipos de tornillos según su rosca
La rosca es otro aspecto fundamental.
Tornillos de rosca métrica
Son los más importantes en la mecánica europea.
Se identifican mediante la letra M seguida del diámetro nominal.
Por ejemplo:
M6, M8, M10, M12 o M14.
Un tornillo marcado como:
M10 × 1,5
tiene un diámetro nominal de 10 mm y un paso de rosca de 1,5 mm.
Tornillos de rosca métrica fina
Tienen un paso menor que la rosca métrica convencional.
Por ejemplo:
M10 × 1,25
frente a un M10 × 1,5.
Las roscas finas pueden utilizarse cuando se necesita un ajuste preciso o determinadas características mecánicas.
Nunca debemos intentar introducir a la fuerza un tornillo con diferente paso aunque aparentemente tenga el mismo diámetro.
Tornillos de rosca imperial
En algunos vehículos, especialmente determinados modelos estadounidenses o maquinaria de origen anglosajón, podemos encontrar roscas medidas en pulgadas.
Entre los estándares conocidos se encuentran UNC y UNF.
Utilizar un tornillo métrico en una rosca imperial puede destruir ambas roscas.
Tornillos autorroscantes
Los tornillos autorroscantes están diseñados para formar su propia rosca al introducirse en determinados materiales.
Son habituales en:
- Plásticos.
- Chapas.
- Paneles interiores.
- Revestimientos.
- Elementos de carrocería.
En un automóvil podemos encontrarlos al desmontar pasos de rueda, molduras, protecciones o elementos interiores.
Tornillos autoperforantes
Los tornillos autoperforantes incorporan una punta especialmente diseñada para perforar el material antes de formar la rosca.
Son habituales principalmente en trabajos de chapa y construcción metálica.
No deben utilizarse indiscriminadamente para sustituir fijaciones originales de un automóvil.
Tornillos prisioneros
Un tornillo prisionero normalmente carece de una cabeza convencional.
Se introduce completamente dentro de una pieza y suele disponer de alojamiento Allen u otro sistema similar.
Se utiliza para fijar elementos sobre ejes o impedir movimientos relativos entre componentes.
Espárragos
Aunque técnicamente debemos diferenciarlos de los tornillos convencionales, los espárragos son muy importantes en mecánica.
Consisten básicamente en una varilla roscada que permite colocar una tuerca posteriormente.
Un ejemplo clásico son determinados sistemas de fijación utilizados entre el colector de escape y la culata.
Pernos y tornillos: ¿son exactamente lo mismo?
En el lenguaje cotidiano muchas veces utilizamos indistintamente los términos tornillo y perno.
Sin embargo, técnicamente puede establecerse una diferencia.
Un tornillo normalmente se introduce directamente en una pieza roscada, mientras que un perno suele atravesar las piezas y trabajar conjuntamente con una tuerca.
En la práctica mecánica, sin embargo, la terminología puede variar.
Tornillos utilizados en las ruedas
Los tornillos de rueda merecen una atención especial.
Dependiendo del fabricante, las ruedas pueden utilizar tornillos o espárragos con tuercas.
Además, el asiento puede tener diferentes diseños, como cónico o esférico.
Por ello nunca debemos sustituirlos simplemente porque otro tornillo tenga aparentemente el mismo diámetro y longitud.
También deben apretarse utilizando el par especificado por el fabricante.
Qué significan los números de los tornillos
En los tornillos de acero podemos encontrar números como:
8.8
10.9
12.9
Estos números indican su clase de resistencia.
Por ejemplo, un tornillo 10.9 está diseñado para soportar esfuerzos considerablemente superiores a los de determinadas clases inferiores.
Esto es fundamental en automoción.
No debemos sustituir un tornillo estructural simplemente por otro que tenga las mismas dimensiones.
Un tornillo puede tener exactamente el mismo diámetro, longitud y paso y, sin embargo, disponer de características mecánicas diferentes.
Materiales utilizados para fabricar tornillos
Los tornillos pueden fabricarse utilizando diferentes materiales y tratamientos.
Entre los más habituales encontramos:
Acero al carbono: muy utilizado por su resistencia y coste.
Acero aleado: utilizado cuando se necesitan mayores prestaciones mecánicas.
Acero inoxidable: ofrece una elevada resistencia frente a la corrosión, aunque sus características mecánicas dependen de su clase.
Tornillos zincados: incorporan un tratamiento superficial destinado a mejorar la protección frente a la corrosión.
Aluminio: utilizado en aplicaciones específicas donde interesa reducir peso.
En vehículos modernos también pueden encontrarse fijaciones especialmente diseñadas para trabajar conjuntamente con componentes de aluminio y otros materiales.
El par de apriete: un concepto fundamental
Uno de los errores más habituales en mecánica consiste en pensar que cuanto más apretemos un tornillo, mejor quedará sujeto.
Esto es incorrecto.
Los fabricantes establecen un par de apriete determinado para numerosas fijaciones.
Este valor suele expresarse en newton metro (Nm).
Por ejemplo, si un fabricante establece:
Par de apriete: 90 Nm
deberíamos utilizar una llave dinamométrica correctamente ajustada para aplicar aproximadamente ese valor siguiendo el procedimiento especificado.
Un apriete excesivo puede deformar componentes, estropear la rosca o incluso romper el tornillo.
Un apriete insuficiente puede permitir que la unión termine aflojándose.
Tornillos de apriete angular
En algunos componentes del motor no basta con aplicar únicamente un determinado par.
El procedimiento puede indicar algo parecido a:
30 Nm + 90° + 90°
Primero aplicamos el par indicado y posteriormente realizamos los giros angulares especificados.
Este sistema es habitual en determinadas fijaciones críticas, como algunos tornillos de culata.
Además, ciertos tornillos trabajan mediante deformación controlada y pueden estar diseñados para un solo uso. Siempre debemos consultar la documentación técnica del fabricante antes de reutilizarlos.
Fijadores de roscas
En determinadas uniones podemos encontrar productos fijadores aplicados sobre la rosca.
Su función es ayudar a evitar que el tornillo se afloje debido a vibraciones u otras condiciones de funcionamiento.
Sin embargo, no debemos aplicar fijador de roscas indiscriminadamente.
El fabricante puede especificar:
- Montaje en seco.
- Lubricación.
- Sellador.
- Fijador de resistencia determinada.
- Sustitución completa del tornillo.
Estas condiciones pueden modificar significativamente el comportamiento de la unión y el par necesario.
Cómo identificar correctamente un tornillo
Cuando tengamos que sustituir un tornillo en un automóvil conviene comprobar varios parámetros.
Por ejemplo, podríamos encontrarnos con:
M10 × 1,5 × 50 – 10.9
Esta información nos indicaría un tornillo de aproximadamente:
M10: diámetro nominal de 10 mm.
1,5: paso de rosca de 1,5 mm.
50: longitud indicada de 50 mm según el sistema de medición correspondiente.
10.9: clase de resistencia.
Además debemos comprobar la forma de la cabeza, el tipo de asiento y cualquier especificación establecida por el fabricante.
Herramientas necesarias para trabajar con tornillos en automoción
Un juego básico de herramientas para mecánica debería disponer de diferentes sistemas.
Entre los más útiles encontramos:
- Llaves fijas y combinadas.
- Vasos hexagonales.
- Carraca.
- Puntas Phillips y Pozidriv.
- Llaves y puntas Allen.
- Puntas Torx.
- Vasos E-Torx.
- Puntas XZN.
- Alargadores.
- Adaptadores.
- Llave dinamométrica.
En automóviles modernos, disponer únicamente de destornilladores planos y de estrella resulta claramente insuficiente.
Errores frecuentes al trabajar con tornillos
Uno de los problemas más frecuentes es utilizar una herramienta que parece encajar, pero no corresponde exactamente con el alojamiento.
Esto sucede especialmente al confundir Torx, XZN, Allen, Phillips y Pozidriv.
También debemos evitar:
- Utilizar herramientas desgastadas.
- Forzar tornillos oxidados.
- Montar un paso de rosca incorrecto.
- Sustituir un tornillo por otro de menor resistencia.
- Apretar sin respetar el par especificado.
- Reutilizar tornillos que el fabricante considera de un solo uso.
- Aplicar lubricantes o fijadores sin comprobar el procedimiento correspondiente.
- Comenzar a roscar directamente con herramientas eléctricas cuando existe riesgo de cruzar la rosca.
Siempre que sea posible, conviene iniciar el roscado manualmente para asegurarnos de que el tornillo entra correctamente.
Conclusión: conocer los tornillos también es aprender mecánica
Los tornillos son elementos fundamentales en cualquier automóvil y conocer sus características forma parte de los conocimientos básicos de mecánica.
Hexagonales, Allen, Torx, E-Torx, XZN, Phillips, Pozidriv, métricos, autorroscantes o prisioneros son solamente algunos de los sistemas que podemos encontrar cuando comenzamos a desmontar un vehículo.
Pero identificar la herramienta necesaria es solo una parte del trabajo. También debemos conocer el diámetro, paso de rosca, longitud, resistencia y par de apriete correspondiente.
Especialmente en componentes críticos como motor, suspensión, dirección, frenos o ruedas, nunca deberíamos sustituir un tornillo únicamente porque aparentemente encaje.
Consultar las especificaciones técnicas del fabricante y utilizar las herramientas correctas permite trabajar de forma más segura, evitar daños y comprender mejor cómo están construidos los diferentes sistemas de un automóvil.