Calibración de llaves dinamométricas según ISO 6789: cada cuánto, tolerancias y registros

Qué cubre ISO 6789

ISO 6789 es la norma internacional de herramientas dinamométricas manuales: las llaves y los destornilladores dinamométricos que se usan para apretar tornillos y tuercas con un par controlado. En 2017 la edición única de 2003 se sustituyó por dos partes. Ambas son primeras ediciones, publicadas en febrero de 2017.

ISO 6789-1:2017 está pensada para diseñadores y fabricantes. Fija los tipos y clases de herramienta, la desviación máxima permitida de cada una, los ensayos de conformidad que hace el fabricante y la declaración de conformidad que acompaña a una herramienta nueva. No trata los certificados de calibración.

ISO 6789-2:2017 trata la calibración. Fija el método de calibración, la forma de calcular la incertidumbre de medida de cada calibración y los requisitos del dispositivo de medición de par en el que se apoya la calibración. Su anexo C da los requisitos mínimos para calibrar ese dispositivo cuando ningún certificado trazable indica ya su incertidumbre.

ISO está revisando las dos partes. Mientras no se publique una nueva edición, las vigentes son las de 2017. Cuando un cliente o un contrato cite ISO 6789, comprueba a qué edición se refiere.

Tipos y clases de herramientas dinamométricas

ISO 6789-1 divide las herramientas dinamométricas manuales en dos tipos. Una herramienta de tipo I indica el par en una escala, un dial o una pantalla. Una herramienta de tipo II se ajusta de antemano a un valor. Al alcanzarlo, da una señal física que reduce el par por un instante, a menudo con un clic. Cada tipo se divide en clases según su diseño.

Desviación permitida por tipo y clase

La desviación máxima permitida es la mayor desviación relativa que puede mostrar un resultado, como porcentaje del valor objetivo de la herramienta (ISO 6789-1, 3.1.4). Depende del tipo, de la clase y de si el par máximo de la herramienta supera los 10 N·m.

• Cada resultado tiene que quedar dentro del límite por sí solo. Una llave con una lectura fuera no pasa, aunque la media quede dentro.
• Si el fabricante declara un límite más estricto, se aplica ese límite.
• Una herramienta que trabaja en los dos sentidos tiene que cumplir el límite en cada sentido que indique el fabricante.
• La parte 1 juzga la conformidad sin tener en cuenta la incertidumbre de la herramienta ni la del dispositivo de medición de par (5.1.5).

• Registro gratuito de calibración de llaves dinamométricas (Excel) con estos límites

Qué comprueba una calibración

ISO 6789-2 calibra con el método de medición de ISO 6789-1, apartado 6, y sustituye el requisito de esa parte para el dispositivo de medición de par por uno propio (4.2 y 4.3). La llave se monta en un sistema de calibración y se carga a través del mango. El valor de referencia lo da el dispositivo de medición, que es mecánico o un transductor de par electrónico con indicador.

Las lecturas se toman en valores objetivo repartidos por el rango de la herramienta. En el tipo I, clases A, B y D, y en el tipo II, clases A, D y G, el rango va del valor marcado más bajo al máximo (ISO 6789-1, 5.1.3). En las demás clases es el rango o el valor que indique el fabricante. Los laboratorios de calibración suelen ensayar las herramientas de tipo I y las de tipo II, clases A, D y G, en tres valores objetivo: el valor más bajo del rango, el 60 % y el 100 % del máximo. Una herramienta de disparo de ajuste fijo se ensaya en su valor de ajuste, y una ajustable sin graduar en su valor mínimo especificado o preajustado.

Los ejemplos resueltos de la parte 2 toman cinco lecturas por valor objetivo en las herramientas indicadoras y en las de disparo graduadas, y diez lecturas en las de disparo de ajuste fijo y en las ajustables sin graduar (5.2). Cada lectura se juzga por separado.

Importa cómo se aplica el par. La parte 1 controla la velocidad de carga mediante el tiempo que se tarda en aplicar el último 20 % del par, y la edición de 2017 insiste en evitar las fuerzas parásitas, como las cargas laterales y la flexión. En algunos diseños la lectura también depende del punto del mango donde se aplica la carga. La parte 1 pide a los fabricantes que ensayen el efecto de los cambios de geometría, como los cabezales articulados y las alargaderas, y que informen de él a los usuarios (5.1.8).

La parte 2 convierte estos efectos en contribuciones a la incertidumbre. Incluyen la repetibilidad de la herramienta, la variación debida al punto de aplicación de la fuerza y la geometría de la salida de la herramienta y de su acoplamiento con el sistema de calibración. Las herramientas de tipo I y las de tipo II, clases A, D y G, añaden la reproducibilidad y la resolución de la escala o la pantalla. El dispositivo de medición aporta su propia incertidumbre, y la incertidumbre expandida usa un factor de cobertura k = 2 para un nivel de confianza de aproximadamente el 95 %.

El dispositivo de medición tiene sus propios límites. En cada valor objetivo, su intervalo relativo de incertidumbre no puede superar la cuarta parte del intervalo esperado para la herramienta. Necesita un certificado de calibración vigente de un laboratorio que cumpla ISO/IEC 17025 o de un laboratorio que mantenga el patrón nacional de medida. Sin un procedimiento de control, se recalibra como máximo cada 24 meses, y también tras una sobrecarga mayor que el 20 % del extremo superior de su rango, una reparación o un uso inadecuado (4.3).

• Cómo elaborar un presupuesto de incertidumbre de medida
• Calculadora de TUR y TAR

Qué va en el registro y en el certificado

Tanto si una llave se comprueba internamente como si la calibra un laboratorio, el registro debe permitir que otra persona vea lo que se hizo y llegue a la misma decisión. Guarda estos datos de cada calibración.

• La identificación, el número de serie, el tipo, la clase y el rango de la llave, y los sentidos en que trabaja.
• El límite aplicado: el valor de ISO 6789-1 para su tipo y clase, o la cifra más estricta del fabricante.
• El dispositivo de medición utilizado, con su identificación y la fecha de vencimiento de su calibración.
• Cada valor objetivo y cada lectura con su desviación y su resultado, apto o no apto.
• Las lecturas como se encontró, antes de cualquier ajuste, y las lecturas como se dejó si la llave se ajustó o se reparó.
• La fecha, quién hizo el trabajo, la próxima fecha de vencimiento y, si cuentas ciclos, el recuento en el momento de la calibración.

• Registro gratuito de calibración de llaves dinamométricas (Excel)
• Requisitos del certificado de calibración
• Plantilla de registro de calibraciones

El certificado de calibración ISO 6789-2

Un certificado de calibración ISO 6789-2 lo emite un laboratorio de calibración, a menudo acreditado según ISO/IEC 17025 para par. La parte 2 determina el resultado de la calibración en cada par de calibración como un intervalo relativo de incertidumbre de medida de la herramienta, calculado a partir de un presupuesto de incertidumbre (apartado 7), y fija qué contiene el certificado (apartado 8).

La parte 2 prevé ese presupuesto para cada herramienta. Las componentes de tipo B pueden obtenerse en su lugar de datos de al menos 10 herramientas del mismo modelo, siempre que los valores se revisen sistemáticamente (6.1). El certificado de un laboratorio acreditado incluye además los elementos generales que exige ISO/IEC 17025 en el apartado 7.8.

Cada cuánto calibrar una llave dinamométrica

El apartado 4.1 de ISO 6789-2 parte de tu propio procedimiento. Si controlas los equipos de ensayo con un procedimiento, las herramientas dinamométricas deben estar incluidas en él. Eliges el intervalo según el error máximo permitido que necesitas, la frecuencia de uso, la carga típica y las condiciones ambientales y de almacenamiento. Después adaptas el intervalo a partir de los resultados de calibraciones sucesivas.

Si no tienes ese procedimiento, la norma da por defecto 12 meses o 5000 ciclos, lo que ocurra primero. El intervalo empieza con el primer uso de la herramienta. Se aplica un intervalo más corto cuando lo exigen tú, tu cliente o la legislación.

Sea cual sea su fecha de vencimiento, una llave también necesita calibración tras una reparación, tras cualquier manipulación indebida que pueda afectarla, como una caída, y tras una sobrecarga mayor que el ensayo de sobrecarga de ISO 6789-1 (5.1.6). Ese ensayo carga la mayoría de las herramientas al menos al 125 % de su máximo.

Los ciclos se acumulan deprisa. Una llave que aprieta 40 tornillos por turno, con un turno al día y cinco días a la semana, llega a 5000 ciclos en 25 semanas. Para esa llave, la fecha de vencimiento por defecto la marca el recuento de ciclos, no el calendario.

• Calculadora de intervalos de calibración

Cómo justificar un intervalo más corto o más largo

Cuando tienes un procedimiento, el intervalo lo fijas tú, y lo que lo hace defendible son las evidencias que lo respaldan. Estos son los factores que lo mueven.

• Uso. Cuenta o estima los ciclos por semana a partir de los trabajos que hace cada llave. Una llave de uso intensivo llega a 5000 ciclos mucho antes de cumplir un año.
• Sobrecargas, caídas y reparaciones. Cada una obliga a calibrar antes de seguir usando la llave, y una llave con incidentes repetidos puede necesitar un intervalo más corto.
• Historial como se encontró. Una llave que vuelve una y otra vez dentro de tolerancia y con lecturas cercanas al objetivo justifica un intervalo más largo. Una que deriva hacia el límite, o que llega fuera de tolerancia, necesita uno más corto.
• La unión. Una llave que se usa en uniones críticas para la seguridad suele justificar un intervalo más corto y comprobaciones más frecuentes.
• Almacenamiento y entorno. ISO 6789-2 cita las condiciones ambientales y de almacenamiento entre los factores del intervalo.

• Cómo fijar los intervalos de calibración
• Calculadora de tasa de deriva e intervalo

Comprobaciones entre calibraciones

Una comprobación rápida en un medidor de par propio detecta pronto una llave dañada. Ajusta la llave a un valor con el que se use a menudo, hazla disparar unas cuantas veces en el medidor y compara las lecturas con su límite. Registra el resultado. Una comprobación así es una verificación, no una calibración, y no reinicia la fecha de vencimiento.

Retira una llave de servicio y compruébala cuando veas alguna de estas señales.

• Se ha caído, o se ha forzado muy por encima de su máximo, por ejemplo en un tornillo agarrotado.
• El clic es débil, llega tarde o no llega, o el ajuste se desplaza.
• La escala, la carraca, el cabezal o el mango están dañados o flojos.
• Las comprobaciones intermedias muestran lecturas que se acercan al límite.

Como se encontró, como se dejó y una llave fuera de tolerancia

Registra las lecturas como se encontró antes de que nadie ajuste la llave. Muestran el estado en que estaba la llave mientras se usaba, que es en lo que se apoyó el trabajo hecho desde la última calibración. Si la llave se ajusta o se repara, toma un juego completo de lecturas como se dejó en los mismos valores objetivo.

Si alguna lectura como se encontró queda fuera del límite, la llave estuvo fuera de tolerancia durante una parte desconocida del tiempo transcurrido desde su última calibración correcta. El apartado 7.1.5.2 de ISO 9001 pide determinar si los resultados anteriores se han visto afectados negativamente y actuar según sea necesario. Con una llave dinamométrica, sigue estos pasos.

• Etiqueta la llave y retírala de servicio.
• Localiza las uniones que apretó desde su última calibración correcta, a partir de los registros de trabajo, las órdenes de trabajo o el registro del almacén de herramientas.
• Fíjate en el sentido y el tamaño del error. Una llave que aprieta de menos arriesga uniones flojas. Una que aprieta de más arriesga tornillos estirados y roscas dañadas.
• Decide qué hacer con el trabajo afectado, como volver a apretar o inspeccionar, y avisa al cliente cuando el contrato lo exija.
• Registra la evaluación y las acciones. Después revisa el intervalo y busca una causa, como una sobrecarga o una caída.

• Lecturas como se encontró y como se dejó

Dónde encaja Axiospec

Axiospec es un software de gestión de calibraciones. Registra cada llave dinamométrica con su historial de calibración, las lecturas como se encontró y como se dejó, el certificado y la próxima fecha de vencimiento. Cuando una llave se registra como No cumple, pasa a cuarentena y su registro pregunta qué trabajos anteriores se vieron afectados y qué se hizo con ellos. Axiospec no rastrea las uniones que apretó una llave. Esas las encuentras en tus propios registros. La elección del límite, del intervalo y de las acciones sigue siendo tuya.

• Software de gestión de instrumentos de medición