Bulones: grados, llaves y par de apriete

3 de noviembre de 2026  ·  Indumor

Apretar hasta que cruja. Con esa receta se ajustó buena parte de la tornillería del país, y es la que rompe más bulones que cualquier sobrecarga. Un bulón trabaja estirado, como un resorte: el par de apriete lo alarga unas centésimas, ese alargamiento es lo que aprieta las piezas, y mientras el resorte siga tenso la unión aguanta la vibración. Si el apriete pasa del límite elástico, el resorte deja de ser resorte: el bulón se estira sin volver, la precarga se cae, y a las pocas horas la tuerca afloja sola, la rosca se pela o la cabeza queda en la llave. Un 12.9 apretado a ojo con un caño en la llave se rompe tan fácil como un 4.6, con la diferencia de que avisa menos.

Por eso el par de apriete no es una opinión: es un número que sale de la clase del bulón, de su diámetro y del roce. Este capítulo trae las clases y los grados con sus marcas, las medidas de cabeza y llave de la tornillería corriente, las tablas de par métricas calculadas con el método de VDI 2230 y las americanas con el de SAE, la sección resistente de cada rosca y lo que hay que saber de la rosca engranada y del torquímetro.

Clases y grados: qué dice la cabeza

Un bulón métrico lleva grabada su clase de resistencia: dos números separados por un punto. El primero es la resistencia a la tracción en centenas de MPa, y el producto de los dos, por diez, es el límite elástico. Un 8.8 aguanta 800 MPa y empieza a ceder a 0,8 × 800 = 640; un 10.9, 1000 y 900; un 12.9, 1200 y 1080. Las clases están definidas en ISO 898-1 con los mínimos de la tabla. El 4.6 es el bulón de hierro común, el 8.8 el de máquinas y estructuras, y el 10.9 y el 12.9 son aceros aleados templados y revenidos, que no se sueldan ni se galvanizan por inmersión sin pensarlo dos veces, porque el hidrógeno del baño los fragiliza.

La tuerca lleva un solo número, la centésima parte de la tensión que aguanta: una tuerca 8 soporta la carga de prueba de un bulón 8.8 sin que se le pele el filete. La regla es tuerca del mismo número que la clase del bulón, o mayor. Con una tuerca 5 en un bulón 10.9 la rosca de la tuerca se desgrana antes de que el bulón llegue a su precarga, y el apriete queda en el aire. Una tuerca más alta que el bulón no estorba; una más baja, sí.

Los bulones en pulgadas se rigen por SAE J429, que no graba números sino rayas: ninguna para el grado 2, tres para el 5 y seis para el 8. Los de estructuras siguen ASTM: A307 para bulones comunes y de anclaje, y A325 y A490 (hoy agrupados en F3125) para uniones pretensadas, que tienen su propia guía en bulones estructurales. Los inoxidables de ISO 3506 se marcan con el acero y la resistencia: A2-70 es un 304 con 700 MPa, A4-80 un 316 con 800.

1 ksi = 6,895 MPa: 55 ksi = 379 MPa, 74 = 510, 85 = 586, 105 = 724, 120 = 827, 150 = 1034. La carga de prueba es la tensión que el bulón tiene que aguantar sin deformación permanente.

Medidas de cabeza, llave y tuerca

Dos sistemas conviven en los cajones del taller. Las llaves ISO (ISO 4014 y 4017 para los bulones, 4032 para las tuercas) y las DIN viejas (931/933 y 934) difieren en cuatro medidas: el M10 pasó de 17 a 16, el M12 de 19 a 18, el M14 de 22 a 21 y el M22 de 32 a 34. Como la tornillería DIN siguió vendiéndose décadas después del cambio, en una misma máquina conviven M12 de 18 y de 19, y hay que tener las dos llaves. La tabla trae las dos medidas.

b = 2d + 6 para largos hasta 125 mm; 2d + 12 de 125 a 200; 2d + 25 por encima. El ISO 4017 va roscado hasta la cabeza. Última columna: la llave de la tornillería DIN vieja, que todavía anda por los talleres.

En el Allen la cabeza mide k = d y se aloja en un cajeado de unos 2 mm más que dk (DIN 974). El DIN 913 es de punta plana, el 914 de punta cónica, el 915 con espiga y el 916 de copa; los cuatro llevan la misma llave.

La grower no es un freno: con 8.8 o más la precarga la aplasta plana y deja de hacer resorte. Sirve en 4.6 y 5.8 chicos; para que no afloje, mejor tuerca autofrenante o precarga correcta.

Las llaves en pulgadas se miden entre caras igual que las métricas, y algunas coinciden casi exactas: la de 3/4 entra en una tuerca de 19 con cinco centésimas de juego, y la de 7/16 en una de 11. Otras parecen iguales y no lo son: la de 1/2 (12,7 mm) no entra en un M8 de 13, y la de 15/16 no entra en 24. Para que una llave entre tiene que ser más grande que la tuerca, y para que no la redondee, por menos de 0,3 o 0,4 mm.

Una llave entra si es más grande que la tuerca; si le sobra más de 0,3 o 0,4 mm, redondea las aristas al primer apretón fuerte.

El par de apriete: de dónde sale el número

Las tablas de par salen de una cuenta. Se decide cuánto se quiere estirar el bulón (la precarga F_M), se lo lleva hasta el 90 % de su límite elástico contando la torsión que le mete el roce de la rosca mientras se aprieta, y después se calcula el par que hace falta para vencer el roce bajo la cabeza, el roce en los filetes y la pendiente de la rosca. Ese es el método de VDI 2230, la directiva alemana de uniones abulonadas, y es de donde vienen las tablas que circulan en los catálogos.

El reparto es el del dibujo, y explica por qué el par depende tanto del roce: cerca de la mitad se va en la cabeza contra la arandela, un 40 % en los filetes y apenas un 10 o 15 % tensa de verdad el bulón. Un bulón aceitado o con pasta de montaje tiene un μ de 0,10 en vez de 0,14, y con el mismo par del torquímetro queda un 30 % más tenso; en un 12.9 eso alcanza para pasarlo del límite elástico. Las tablas de este capítulo valen para μ = 0,14 (bulón negro o zincado, seco o apenas aceitado); con lubricante hay que recalcular, y la calculadora lo hace.

Orientativo: el par real que hace falta depende del roce (acabado, zincado, aceite, pasta), de la arandela y de la velocidad de apriete. La edición vigente de VDI 2230-1 pone 3/2 en vez de 2 en la torsión y su tabla da pares un 8 a 11 % más altos (M12 8.8: 93 N·m); esta tabla queda del lado conservador.

La última columna de la primera tabla es la que anda en todos los catálogos. Coincide hasta M16; de M20 para arriba lo calculado da un 3 a 4 % más porque ISO 898-1 fija 660 MPa de límite elástico para los 8.8 de más de 16 mm y las tablas viejas usaban 640. Cualquiera de las dos sirve: un torquímetro de resorte tiene un error admitido del 4 % (ISO 6789), y el roce real de una rosca varía bastante más.

Par en pulgadas: SAE 2, 5 y 8

Los manuales americanos usan una fórmula más corta, T = K · F · d, donde K es un factor que junta todos los roces y F es la precarga, que se toma como el 75 % de la carga de prueba del grado. K vale unos 0,20 para un bulón negro en seco (hay tablas que llegan a 0,30), de 0,15 a 0,20 zincado y de 0,12 a 0,18 lubricado. La cuenta sale en lbf·in y se divide por 12 para lbf·ft; para pasarla a N·m se multiplica por 1,356 (capítulo 1). La tabla está hecha con K = 0,20 y coincide con la que traen los catálogos de tornillería americana. Las secciones resistentes de las roscas en pulgadas están debajo; los pasos y las brocas, en el capítulo 5.

Orientativo. Zincado: K ≈ 0,15 a 0,20 (bajar hasta un 25 %); con aceite o pasta: K ≈ 0,12 a 0,18 (bajar de un 10 a un 40 %). La llave es la del bulón hexagonal normal (ASME B18.2.1).

Rosca engranada, espárragos y la llave

El par de las tablas supone que la rosca hembra aguanta tanto como el bulón. En una tuerca de la clase correcta eso está garantizado; en un agujero roscado depende del material. En acero bonificado alcanza con un largo de rosca igual al diámetro, pero en acero blando (S235, F-24) un 8.8 pide 1,6 a 1,8 d; en fundición hacen falta 1,25 a 1,5 d, y en aluminio 2 d, porque el filete blando se desgrana antes de que el bulón se estire. Los espárragos traen ese largo de fábrica en el extremo que se empotra: DIN 938 para acero, 939 para fundición, 835 para aluminio y 940 para materiales blandos. Los pasos y las brocas para roscar el agujero están en el capítulo 4.

Valores orientativos para rosca gruesa y bulón 8.8; cambian con la clase del bulón y la resistencia del material.

Queda el torquímetro, que es un instrumento de medición y no una llave de fuerza. No se usa para aflojar, no se le agrega un caño, se lleva al par con un movimiento continuo hasta el clic y ahí se para: apretar dos veces no mejora nada. Los de resorte se guardan en el valor mínimo de la escala para que el resorte no se asiente, y se calibran cada 5000 ciclos o una vez por año, lo que llegue antes (el intervalo por defecto de ISO 6789; manda el procedimiento de la empresa). Y uno que se cayó del banco al piso se calibra antes de volver a usarlo, por más que siga haciendo clic.

Preguntas frecuentes

¿Qué quiere decir 8.8 en un bulón?

Que aguanta 800 MPa de tracción y empieza a ceder a 640 MPa (0,8 × 800). Es la clase corriente en máquinas y estructuras y va con tuerca clase 8. Un 10.9 aguanta 1000 y cede a 900; un 12.9, 1200 y 1080.

¿A cuánto se aprieta un bulón M12 8.8?

A unos 85 N·m (8,7 kgf·m, 63 lbf·ft) en seco o apenas aceitado, con μ = 0,14. Con 10.9 son 125 N·m y con 12.9, 146. Si la rosca lleva pasta de montaje, el mismo par lo tensa de más: hay que bajar entre un 20 y un 30 %.

¿Qué llave lleva un bulón M10?

Hexagonal ISO 4014/4017: 16 mm; hexagonal DIN 931/933 vieja: 17 mm; Allen DIN 912: llave de 8; tuerca ISO 4032: 16. El M12 lleva 18 (ISO) o 19 (DIN); el M8, 13 en los dos sistemas.

Fuentes: ISO 898-1:2013 (propiedades mecánicas de bulones de acero al carbono y aleado); ISO 898-2:2022 (tuercas); SAE J429:2014 (grados en pulgadas); ASTM F3125 (A325 y A490) y ASTM A307; ISO 3506-1 (inoxidables); VDI 2230-1:2015 (cálculo de uniones abulonadas: precarga y par de montaje); ISO 4014, ISO 4017 y ISO 4032 (hexagonales y tuercas); ISO 4762 / DIN 912 (Allen); DIN 7991 (avellanados); DIN 913 a 916 (prisioneros); ISO 7089 (arandelas planas); DIN 127 (grower); ISO 273 (agujeros de paso); ASME B1.1 (roscas unificadas, sección resistente); ASME B18.2.1 (cabezas hexagonales en pulgadas); DIN 938, 939, 835 y 940 (espárragos); ISO 6789 (torquímetros).