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El uso de boquillas especiales (puntas) en el trabajo de ensamblaje se debió en un momento a la falla rápida de las puntas de los destornilladores convencionales durante su uso profesional. En este sentido, las brocas reemplazables, inventadas en la primera mitad del siglo XX, resultaron ser más rentables y convenientes.
Al apretar varios cientos de tornillos autorroscantes con un destornillador con punta, comenzaron a cambiar no el destornillador, sino solo su boquilla, que era mucho más barata. Además, al trabajar con varios tipos de sujetadores a la vez, no se requerían muchas herramientas diferentes. En cambio, en un solo destornillador, fue suficiente para cambiar la boquilla, lo que tomó solo unos segundos.
Sin embargo, la principal motivación detrás del uso de brocas fue la invención de las cabezas de sujeción centradas. Los más comunes de ellos eran cruciformes: PH y PZ. Con un estudio cuidadoso de sus diseños, se puede establecer que la punta de la boquilla, presionada en el centro de la cabeza del tornillo, no experimenta fuerzas laterales significativas que la expulsen de la cabeza.
De acuerdo con el esquema de un sistema de autocentrado, también se construyen otros tipos de cabezas de sujeción que se utilizan en la actualidad. Le permiten torcer los elementos no solo a bajas velocidades, sino también a velocidades significativas con una gran carga axial.
Las únicas excepciones son las brocas rectas tipo S. Fueron diseñados históricamente para los primeros tornillos perforados a mano. La alineación de la broca en las ranuras no ocurre, por lo tanto, con un aumento en la velocidad de rotación o una disminución en la presión axial, la boquilla se sale del cabezal de montaje.
Esto está plagado de daños en la superficie frontal del elemento a reparar. Por lo tanto, en el ensamblaje mecanizado de productos críticos, no se utiliza la conexión con elementos con ranura recta.
Su uso está limitado a sujetadores menos críticos con bajas velocidades de torsión. Al ensamblar productos con una herramienta mecánica, solo se utilizan aquellos tipos de sujetadores en los que se garantiza un ajuste confiable de la boquilla al sujetador.
Clasificación de bits
Las brocas de fijación se pueden clasificar según varios criterios:
- tipo de sistema de fijación;
- tamaño de la cabeza;
- longitud de la varilla de broca;
- material de varilla;
- revestimiento metálico;
- diseño (simple, doble);
- la posibilidad de flexión (normal y torsión).
La más importante es la división de brocas en tipos de sistemas de sujeción. Hay muchos de ellos, los más comunes se discutirán en unos pocos párrafos.
Casi todos los sistemas de especies tienen varios tamaños estándar, que difieren en el tamaño de la cabeza de la herramienta y la ranura del sujetador correspondiente. Se designan con números. Los más pequeños comienzan con 0 o 1. Las recomendaciones para el tipo indican los diámetros de rosca de los sujetadores para los que está destinada la broca bajo un número específico. Por lo tanto, la broca PH2 se puede usar con sujetadores con un diámetro de rosca de 3,1 a 5,0 mm, la PH1 se usa para tornillos autorroscantes con un diámetro de 2,1–3,0, etc.
Para facilitar su uso, las brocas están disponibles con diferentes longitudes de eje, desde 25 mm hasta 150 mm. El aguijón de un bocado largo alcanza las ranuras en aquellos lugares donde su portador más voluminoso no puede penetrar.
Materiales y revestimiento
El material de aleación del que está hecha la broca es una garantía de su durabilidad o, por el contrario, de la suavidad de la estructura, en la que, cuando se superan las fuerzas especificadas, no es el sujetador el que se rompe, sino la broca. En algunas uniones críticas, se requiere tal relación de fuerzas.
Sin embargo, en la gran mayoría de las aplicaciones, el usuario está interesado en el máximo número posible de giros de sujeción con una broca. Para obtener brocas fuertes que no se rompan por la fragilidad de la aleación, que no se deformen en los puntos de contacto más cargados, se utilizan diversas aleaciones y aceros. Éstas incluyen:
- aceros al carbono de alta velocidad de R7 a R12;
- acero para herramientas S2;
- aleaciones de cromo vanadio;
- aleación de tungsteno con molibdeno;
- aleación de cromo con molibdeno y otros.
Los revestimientos especiales desempeñan un papel importante para garantizar las propiedades de resistencia de las brocas. Así, una capa de aleación de cromo-vanadio protege la herramienta de la corrosión, y la deposición de una capa de nitruro de titanio aumenta significativamente su dureza y resistencia al desgaste. El recubrimiento de diamante (tungsteno-diamante-carbono), tungsteno-níquel y otros tienen propiedades similares.
La capa de nitruro de titanio del bocado es fácilmente reconocible por su color dorado, la de diamante por el brillo característico de la punta del aguijón. Es más difícil averiguar la marca del metal o la aleación de las brocas, el fabricante normalmente no da o incluso oculta esta información por intereses comerciales. Solo en algunos casos, el grado de acero (S2, por ejemplo) se puede aplicar a una de las caras.
Opciones de diseño
Por diseño, la broca puede ser simple (picadura en un lado, vástago hexagonal en el otro) o doble (dos picaduras en los extremos). Este último tipo tiene doble vida útil (ambas picaduras son iguales) o facilidad de uso (las picaduras difieren en tamaño o tipo). La única desventaja de este tipo de broca es la imposibilidad de instalarla en un destornillador manual.
Las puntas se pueden producir en versiones regulares y de torsión. En el último diseño, la punta y el vástago están conectados por un fuerte inserto de resorte. Al trabajar en torsión, transmite par y le permite doblar la broca, lo que aumenta la posibilidad de acceso a lugares inconvenientes. El resorte también absorbe parte de la energía del impacto, evitando que la broca rompa las estrías.
Las puntas de torsión se utilizan con atornilladores de impacto en los que la fuerza de impacto se aplica tangencialmente al círculo de atornillado. Las brocas de este tipo son más caras que las brocas convencionales, duran más y le permiten torcer sujetadores largos en materiales densos que las brocas convencionales no pueden manejar.
Para facilitar su uso, las brocas se fabrican en diferentes longitudes. Cada uno siguiendo el tamaño estándar principal (25 mm) es 20-30 mm más largo que el anterior, y así sucesivamente hasta 150 mm.
La característica más importante del bit es la duración de la operación. Por lo general, se expresa en la cantidad de sujetadores atornillados antes de que falle la herramienta. La deformación del aguijón se manifiesta en el “lamiendo” gradual de las costillas en el proceso de que la broca se salga de la ranura. En este sentido, las puntas más resistentes son aquellas que no están sometidas a esfuerzos que las tiren fuera de la ranura.
De los más utilizados, se encuentran los sistemas H, Torx y sus modificaciones. En cuanto al fuerte contacto entre puntas y sujetadores, existen muchos otros sistemas, incluidos los antivandálicos, pero su distribución está limitada por una serie de razones técnicas.
Los principales tipos de bits utilizados
El número de tipos de bits, incluidos los que se han vuelto obsoletos debido a la baja idoneidad técnica, se estima en varias docenas. Hoy en día, los siguientes tipos de puntas de destornillador tienen el mayor ámbito de aplicación en la tecnología de sujetadores:
- PH (Phillips) – cruciforme;
- PZ (Pozidriv) – cruciforme;
- Hex (indicado por la letra H) – hexagonal;
- Torx (indicado por las letras T o TX): en forma de estrella de seis puntas.
Boquillas de pH
La PH Phillips Blade, introducida después de 1937, fue la primera herramienta de autocentrado para atornillar sujetadores roscados. La diferencia cualitativa de una picadura plana fue que la cruz PH no se salió de la ranura incluso con una rotación rápida de la herramienta. Cierto, esto requería algo de fuerza axial (presionar la broca contra el sujetador), pero la facilidad de uso ha aumentado dramáticamente en comparación con las ranuras planas.
También se requirió sujeción en tornillos de ranura plana, pero al apretar la broca PH, no fue necesario aplicar atención y esfuerzos para limitar la posibilidad de que la punta se salga de la ranura. La velocidad de torsión (productividad) ha aumentado drásticamente incluso cuando se trabaja con un destornillador manual. El uso de un mecanismo de trinquete, y luego destornilladores neumáticos y eléctricos, generalmente redujo varias veces la intensidad de mano de obra de las operaciones de ensamblaje, lo que proporcionó un ahorro de costos significativo en cualquier tipo de producción.
El aguijón PH tiene cuatro hojas, cuyo grosor se estrecha hacia el final de la broca. También capturan las partes de acoplamiento del sujetador y lo aprietan. El sistema lleva el nombre del ingeniero que lo implementó en tecnología de sujetadores (Phillips).
Las brocas PH están disponibles en cinco tamaños: PH 0, 1, 2, 3 y 4. Longitud del eje: de 25 (básico) a 150 mm.
Boquillas PZ
Aproximadamente 30 años después (en 1966) se inventó el sistema de fijación PZ (Pozidriv). Fue desarrollado por Philips Screw Company. La forma de la picadura de PZ es cruciforme, como la de PH, sin embargo, ambos tipos tienen diferencias tan serias que no permiten que un bate de un sistema apriete cualitativamente los sujetadores de otro. El ángulo de afilado del extremo de la broca es diferente: en PZ es más agudo (50 º frente a 55 º). Las palas de la PZ no se estrechan como las de la PH, sino que mantienen el mismo grosor en toda su longitud. Fue esta característica de diseño la que redujo la fuerza de empujar la punta fuera de la ranura con cargas altas (altas velocidades de torsión o resistencia rotacional significativa). El cambio en el diseño de la broca mejoró su contacto con la cabeza del sujetador, lo que incrementó la vida útil de la herramienta.
La boquilla PZ difiere de la PH en apariencia: ranuras en ambos lados de cada hoja, formando elementos puntiagudos que están ausentes en la broca PH. A su vez, para distinguirlos de los PH, los fabricantes aplican muescas características en los sujetadores PZ, desplazados 45º con respecto a los de potencia. Esto permite al usuario navegar rápidamente al elegir una herramienta.
Las brocas PZ están disponibles en tres tamaños PZ 1, 2 y 3. La longitud del eje es de 25 a 150 mm.
La mayor popularidad de los sistemas PH y PZ se explica por las buenas posibilidades de centrado automático de herramientas en las operaciones de montaje en línea y el relativo bajo costo de las herramientas y los sujetadores. En otros sistemas, estos beneficios tienen incentivos económicos menos significativos, por lo que no han sido ampliamente adoptados.
Boquillas hexagonales
La forma de la punta, denotada por la letra H en la marca, es un prisma hexagonal. El sistema se inventó en 1910 y disfruta de un éxito incansable en la actualidad. Así, los tornillos de confirmación utilizados en la industria del mueble se retuercen con brocas de H 4 mm. Esta herramienta es capaz de transmitir un par significativo. Debido a la estrecha conexión con la ranura del sujetador, tiene una larga vida útil. No hay esfuerzo para sacar la broca de la ranura. Las boquillas H están disponibles en tamaños de 1,5 mm a 10 mm.
Puntas torx
Las puntas Torx se han utilizado en tecnología desde 1967. Fueron dominadas por primera vez por la empresa estadounidense Textron. El aguijón es un prisma con base en forma de estrella de seis puntas. El sistema se caracteriza por el estrecho contacto de la herramienta con los sujetadores, la capacidad de transmitir un alto par. Ampliamente distribuido en los países de América y Europa, en términos de popularidad, el volumen de uso es cercano a los sistemas PH y PZ. La modernización del sistema Torx es un "asterisco" de la misma forma, complementado con un orificio en el centro axial. Sujetadores para ello tiene una protuberancia cilíndrica correspondiente. Además de un contacto aún más estrecho entre la punta y la cabeza del tornillo, este diseño también tiene una propiedad antivandálica, que excluye el desatornillado no autorizado de la conexión.
Otros tipos de boquillas
Además de los populares sistemas de boquillas descritos, existen tipos de puntas para destornilladores menos conocidos y menos utilizados. Los bits caen en su clasificación:
- debajo de una ranura recta tipo S (ranurada – ranurada);
- hexágono tipo Hex con un agujero en el centro;
- prisma cuadrado tipo Robertson;
- tenedor tipo SP ("tenedor", "ojo de serpiente");
- tipo Tri-Wing de tres palas;
- Juego Torg de cuatro palas;
- y otros.
Las empresas desarrollan sus exclusivos sistemas de fijación de puntas tanto para evitar que personas no expertas accedan a los compartimentos de los instrumentos como para protegerse contra el saqueo de los contenidos por parte de los vándalos.
Recomendaciones de bits
Un buen bate puede realizar muchas más operaciones de ajuste de sujetadores que su contraparte simplificada. Para elegir la herramienta deseada, debe comunicarse con una empresa comercial en cuyos empleados confíe y obtener las recomendaciones necesarias. Si esto no es posible, elija brocas de fabricantes conocidos: Bosch, Makita, DeWALT, Milwaukee.
Preste atención a la presencia de una capa endurecedora de nitruro de titanio y, si es posible, al material del producto. La mejor manera de elegir es probar uno o dos equipos en su propio negocio. Por lo tanto, no solo establece la calidad del producto usted mismo, sino que también puede dar recomendaciones a sus amigos. Quizás se detenga en una opción económica que tiene claras ventajas económicas o técnicas sobre los originales de empresas eminentes.