Tabla de tamaños de llave: tornillos métricos (M6–M100) y en pulgadas (¼″–4″)

Métrico: entre caras & paso

Entre caras = medida sobre las caras de la llave. La columna «antiguo» solo se indica cuando el valor histórico DIN 931 difiere del valor ISO actual — en instalaciones antiguas, compruebe ambos. La columna de paso fino recoge los pasos habituales según ISO 261 / DIN 13, del más grueso al más fino; los valores entre paréntesis deben evitarse en lo posible según ISO 261, y existen pasos aún más finos normalizados pero poco habituales en plantas industriales.

«Entre caras tuerca de brida» es la tuerca heavy hex métrica según ASME B18.2.4.6M (materiales A194M/A563M), tal como se monta en bridas ASME atornilladas en métrico. En cada medida queda exactamente un escalón por encima de la tuerca normal en la serie ISO de medidas entre caras — M20 lleva por tanto 34 en lugar de 30, y M64 lleva 100 en lugar de 95. Solo se recogen las medidas preferentes de la norma (M12–M100); «—» significa: no incluida en B18.2.4.6M.

* Las medidas superiores a M64 quedan fuera del ámbito de DIN EN ISO 4014/4017/4032. Sus medidas entre caras siguen la serie de ISO 272 o de DIN 934 (tuercas); en tornillería de gran diámetro las cotas de cabeza se ejecutan a veces según plano — compruébelo antes de planificar la herramienta.

¿Por qué la regla práctica «tamaño de llave = 1,5 × M» funciona casi siempre?

Para estimar el tamaño de llave de un tornillo métrico en obra se multiplica el diámetro de la rosca por 1,5. Entre M12 y M24 no es una aproximación, sino exactamente el valor normalizado: M12 → 18, M14 → 21, M16 → 24, M18 → 27, M20 → 30, M24 → 36 mm. El motivo es mecánico: el par de apriete necesario crece aproximadamente con el cubo del diámetro (precarga ~ d², brazo de palanca ~ d) — y del mismo modo crece la capacidad de carga del hexágono sobre sus caras. Por eso la relación entre caras/diámetro debe permanecer casi constante; la ISO 272 la fijó en torno a 1,5 y redondeó los valores sobre una serie deliberadamente corta de tamaños de llave, para que un juego reducido de vasos cubra todo el rango.

Esa relación solo es constante en la zona media. Por debajo de M12 es mayor (M6: 1,67 · M8: 1,63 · M10: 1,60), entre M27 y M52 sube ligeramente hasta 1,56 (M45/M48: 70/75 mm en lugar de 67,5/72) y a partir de M64 baja de 1,5 — en M85 queda en 1,41 (120 mm en lugar de 127,5). Para tornillería de gran diámetro la regla da, por tanto, valores demasiado grandes. Como estimación sigue siendo útil en todo el rango; como base para pedir material, no.

La excepción real más conocida es M22: 1,5 × 22 = 33 mm — un tamaño de llave que no existe en la serie ISO. El valor normalizado es 34 mm. M22 es además la única medida cuya distancia entre caras se elevó con el cambio de norma. Tampoco encajan del todo: M30 (46 en lugar de 45), M36 (55 en lugar de 54) y M6/M8/M10, donde la regla queda 1 mm corta.

Que la regla engañe en instalaciones existentes se debe a ese cambio de norma: en febrero de 1992, las DIN 931-1/DIN 933 fueron sustituidas por DIN EN 24014/24017 (hoy DIN EN ISO 4014/4017, medidas entre caras según ISO 272:1982). Cambiaron cuatro medidas: M10 17 → 16, M12 19 → 18, M14 22 → 21 y M22 32 → 34 mm. Las instalaciones antiguas están por ello mezcladas: en una planta de los años ochenta, en un M12 entra la llave de 19 y no la de 18. Solo un sentido es crítico: un vaso demasiado pequeño no entra en la cabeza, mientras que uno demasiado grande (34 en un M22 antiguo de 32 mm) parece asentar pero redondea las aristas bajo par hidráulico — y después la unión solo se abre con cortatuercas.

La tercera desviación es intencionada, y afecta justamente a las uniones que importan en plantas industriales. Tres series son deliberadamente mayores: los conjuntos de alta resistencia de estructura metálica según EN 14399-4/-6 (antes DIN 6914/6915), con M20 → 32, M22 → 36, M24 → 41 mm (unas 1,6 × M); la tuerca heavy hex métrica según ASME B18.2.4.6M, que queda sistemáticamente un escalón ISO por encima (columna «Entre caras tuerca de brida»); y las tuercas para tornillos de vástago reducido según DIN 2510-5 forma NF — la clásica tornillería de bridas de alta temperatura —, donde hasta M20 rigen medidas entre caras mayores por la mayor superficie de apoyo necesaria (M12 → 22, M16 → 27, M20 → 32 mm), volviendo a los valores ISO a partir de M24. En cambio, las normas de bridas propiamente dichas, como EN 1515-1/-4 (bridas PN) o EN 1092-1, no prescriben medidas entre caras propias; solo seleccionan normas de tornillos y tuercas, y de ahí resulta la medida entre caras.

Como las llaves dinamométricas hidráulicas y los casetes siguen la medida entre caras y no la rosca, en todas estas series la regla de 1,5 lleva directamente al casete equivocado. Conclusión práctica: 1,5 × M sirve para acertar con el cajón; antes de aplicar herramienta hidráulica se mide la medida entre caras — siempre en M22, en M10/M12/M14 en instalaciones antiguas, en uniones de alta resistencia, heavy hex y de vástago reducido, y por encima de M64.

Pulgadas: tamaños de llave para tornillos imperiales (UNC / 8-UN, ¼″–4″)

En petroquímica, en plantas diseñadas según ASME y en equipos estadounidenses o británicos, las uniones embridadas son en pulgadas. Allí la regla de 1,5 es prácticamente el principio de diseño: a partir de ½″, la medida entre caras de un tornillo hexagonal según ASME B18.2.1 es exactamente 1,5 × el diámetro nominal — sin excepción hasta 4″ (⅜″ coincide por casualidad; ¼″, 5⁄16″ y 7⁄16″ se desvían). La variante heavy hex habitual en bridas (ASME B18.2.2, p. ej. tuercas ASTM A194 Gr. 2H sobre espárragos A193 B7) queda exactamente ⅛″ por encima.

La columna 8-UN es la tornillería de bridas: los espárragos para bridas ASME B16.5 (ASTM A193 B7/B8, A320) se fabrican a partir de 1″ con 8 hilos por pulgada en toda su longitud en lugar de UNC — un espárrago de 4″ es por tanto 4″-8UN y no 4″-4UNC. La medida entre caras no cambia: 6″ en el hexágono, 6⅛″ en la tuerca heavy hex. En bridas, el heavy hex se usa a partir de ½″; por debajo rige la serie hexagonal normal.

Qué implica esto para vasos, casetes y tensores

En el atornillado controlado, la elección de herramienta depende de la medida entre caras, no de la rosca. La llave dinamométrica hidráulica de cuadradillo (habitualmente ¾″ a 2½″) admite vasos de impacto: un mismo cuerpo cubre muchas medidas y solo se cambia el vaso — que se elige por la medida entre caras. La llave de perfil bajo o de casete, para espacios reducidos, trabaja en cambio con casetes anulares, y ahí cada medida entre caras tiene su propio casete. Precisamente por eso las desviaciones de las tablas anteriores repercuten directamente en la lista de herramienta: una unión M24 necesita el casete de 36 mm con tuerca ISO normal, pero el de 41 mm con un conjunto de alta resistencia o una tuerca de brida heavy hex métrica. Y quien planifique con 1,5 × M no tendrá siquiera el de 34 mm para M22 en el juego.

Con el tensado hidráulico de pernos es justo al contrario: allí lo que cuenta es la rosca. El tensor («tensioner») es una herramienta hidráulica de tensado de pernos, es decir, una herramienta de precarga. Consta de cuerpo de presión (cilindro hidráulico), puente (bridge), tirante (puller/insert) y girador de tuerca (nut driver); para otra medida de perno no se cambia el cuerpo de presión, sino el juego de adaptación formado por tirante, puente y girador. El tirante se rosca en el extremo libre y por eso debe coincidir exactamente — diámetro y paso. Para la tornillería de bridas en pulgadas eso significa que el tirante (puller/insert) sigue la serie de rosca de los pernos: UNC hasta 1″ y la serie 8-UN a partir de 1 1/8″. Los juegos de adaptación para bridas ASME B16.5 son por tanto, como regla, 8-UN — un espárrago de 4″ es 4″-8UN y no 4″-4UNC. En uniones métricas se trata del paso grueso, pero en pernos de gran diámetro con frecuencia del paso fino: un tirante M100 × 6 no entra en un perno M100 × 4. Por eso el paso fino figura en la tabla anterior.

Dos medidas más deciden si el tensado es posible. Primero, la longitud de rosca libre por encima de la tuerca: el tirante necesita rosca para agarrar y se exige aproximadamente un diámetro de perno por encima de la cara de la tuerca — para el apriete por par bastan dos hilos. Quien pase una unión del apriete por par al tensado debe pedir por tanto los espárragos unos un diámetro más largos; después ya no hay manera de conseguirlo. Segundo, el girador de tuerca: agarra la tuerca por sus caras y debe corresponder a la medida entre caras. Un tensor necesita en consecuencia ambos datos — rosca para el tirante y medida entre caras para el girador. A ello se suman la altura disponible sobre la tuerca y la separación entre taladros de la brida: con un círculo de taladros apretado no toda unión resulta accesible con herramienta estándar, y entonces se trabaja con adaptadores especiales o en dos pasadas, un perno de cada dos.

Por qué no existe una tabla universal de pares de apriete

El par de apriete no puede deducirse solo del tamaño del tornillo. Depende de la clase de resistencia (p. ej. 8.8, 10.9, B7), la fricción y la lubricación (coeficiente de fricción µ) y la precarga requerida — en el apriete por par, hasta ~90 % del par se pierde en fricción. Por ello, en las uniones embridadas a presión el par o la precarga se calcula por unión (EN 1591-1, ASME PCC-1) y se documenta.

Más preciso que el apriete por par es el tensado hidráulico de pernos (bolt tensioning, alargamiento axial del perno): dispersión de la precarga típicamente ±5–10 % en lugar de ±25–30 %. Valores reales de proyectos de HSOS dan el orden de magnitud: brida de recipiente con pernos 1¾″ → 4.800 Nm; precalentador de AP con M72 → 10.200 Nm.

FAQ: métodos, herramienta y pernos