Los tornillos de cabeza abombada se marcan 08.8, y el cero es lo que importa

El cero delante de la clase de resistencia

ISO 7380-1:2022, segunda edición, abarca los tornillos de cabeza abombada con hexágono interior de acero y de acero inoxidable, de M3 a M16, clase de producto A. El apartado 5 y las tablas 3 y 4 enumeran las clases de resistencia disponibles, y el marcado no es el que cabría esperar:

Antes de comprobarlo, lo teníamos mal. La intuición — que una forma de cabeza más débil se notaría en clases de resistencia ausentes — es la suposición obvia, y no es lo que hace la norma. Conserva las clases, rebaja la pieza y pone esa rebaja en el tornillo, donde un inspector puede verla.

Los valores de la tabla 4, carga de rotura mínima en newtons:

Como comparación, ISO 4762:2004 — tornillos de cabeza cilíndrica con hexágono interior, M1,6 a M64, clase de producto A, confirmada en 2023 — da 8.8, 10.9 y 12.9 según ISO 898-1 sin rebaja, y A2-70 a A5-70 según ISO 3506-1 hasta M24. Las designaciones de inoxidable pertenecen a ISO 3506-1, no a ISO 898-1; no son clases de resistencia del mismo sistema.

Qué significan esos números de clase se explica en lo que dicen realmente los números de la clase de resistencia.

La misma convención aparece en las tuercas bajas, clases 04 y 05: La tuerca tiene un solo número.

Dónde está físicamente la diferencia

Según la tabla 1 de ISO 4762:2004 y la tabla 1 de ISO 7380-1:2022, en milímetros:

Un tornillo de cabeza cilíndrica M6 lleva una llave de 5 mm; uno de cabeza abombada M6, una llave de 4 mm. La cabeza es más ancha y mide más o menos la mitad de alto, y el hexágono penetra aproximadamente dos tercios de lo que penetra en la cilíndrica.

El área de apoyo no es el problema, y a menudo va en sentido contrario

La siguiente afirmación obvia — que una cabeza más baja debe apoyar sobre menos área — es falsa, y lo es de un modo que vale la pena recorrer, porque depende del diámetro que se use.

El borde exterior de la cabeza abombada es curvo, de modo que su diámetro de cabeza completo d_k no es el diámetro de apoyo. La norma define un diámetro exterior real de la cara de apoyo d_w, con d_w,min = 0,92 d_k,min. Usando d_w,min de ambas normas, frente a agujeros de paso de la serie media de ISO 273:

Solo la M6 es menor, y solo en un 5 %. Si se hubiera usado el diámetro de cabeza completo d_k, los tres tamaños habrían parecido mayores; por eso precisamente hay que indicar qué diámetro se cita.

Una corrección más a una idea que suena plausible: el perfil curvo no significa que la parte inferior sea abombada. La figura de ISO 7380-1 define explícitamente la cara de apoyo y su referencia. La curva está en la parte superior y en el borde exterior. Lo que difiere respecto a un tornillo de cabeza cilíndrica es el diámetro de apoyo efectivo y la transición del borde, no la planitud.

Si la presión de apoyo sobre un sustrato blando es la verdadera preocupación, la norma tiene una respuesta mejor que cualquiera de las dos. ISO 7380-2:2022 es la cabeza abombada con collar — la norma dice collar, no brida —, y su área de apoyo es de otro orden:

El área por sí sola no resuelve una unión en material blando: la fluencia y la relajación de tensiones en plásticos, el aplastamiento local en aluminio, la distancia al borde, el espesor de chapa y el arrancamiento siguen teniendo que comprobarse. Lo importante es que, si quiere área de apoyo, ISO 7380-2 se la da por especificación y no por suposición. Lo que hace y no hace una arandela aparte se explica en para qué sirve realmente una arandela.

Lo que no se puede concluir sobre el par

Una medida entrecaras menor con menos profundidad de encaje da a la herramienta menos de dónde agarrar. En términos generales, el margen del accionamiento es menor: la deformación del hexágono, el redondeo de las esquinas o el fallo de la herramienta pasan a ser más probables en primer lugar. Hasta ahí, es ingeniería sólida.

Calcular un par de destrucción del hexágono exigiría la dureza del material de la cabeza y las resistencias locales al corte y al aplastamiento, las tolerancias reales entre hexágono y herramienta, la profundidad de encaje efectiva, la dureza de la herramienta, su desgaste, el ángulo de entrada y si se usa punta esférica, además de la distribución de la presión de contacto. Eso es un ensayo, no un valor de tabla.

La extrapolación relacionada es «entonces un tornillo de cabeza abombada no puede alcanzar la misma precarga». Hay dos límites distintos, y se comportan de forma diferente:

• La interfaz de accionamiento: ¿puede la herramienta transmitir de forma fiable el par necesario? Una llave más larga aumenta el par que se puede aplicar; no hace más resistente ni el hexágono ni la cabeza.
• La estructura: la carga de rotura axial de la cabeza es el 80 % de la de la rosca. El control por ángulo reduce la dependencia de la fricción, pero el par sigue pasando por la cabeza, y ni el tensado hidráulico ni la medición del alargamiento devuelven el 20 % que falta.

Así que una precarga objetivo común más baja bien puede alcanzarse con cualquiera de los dos. Lo que no funciona es copiar la tabla de pares de los tornillos de cabeza cilíndrica. La precarga sale del cálculo de la unión, los materiales, la fricción y el método de apriete; vea lo mal que su método de apriete controla la precarga.

Notas sobre nombres, y uno que no existe

DIN 7380 no es una norma de elementos de fijación. Ese número DIN corresponde a rodillos de conformado para máquinas rebordeadoras. Las adopciones alemanas correctas son DIN EN ISO 7380-1:2023-04 y DIN EN ISO 7380-2:2023-04, y la tabla de equivalencias de normas de Würth deja constancia de que para ISO 7380-1 y -2 no hubo norma DIN predecesora.

Esto importa en la práctica porque «DIN 7380» aparece continuamente en catálogos asiáticos y en hojas de consulta. Es un apodo comercial. Si un plano lo cita, lo seguro es preguntar qué documento se quiere decir antes de cotizar, porque la respuesta determina el marcado y la rebaja descritos arriba.

DIN 912 e ISO 4762 están en otra situación. DIN 912:1983 se titulaba a sí misma versión modificada de ISO 4762, y se retiró en favor de DIN EN ISO 4762. Trátelas como correspondientes en la geometría principal e intercambiables en uso normal, no como un mismo documento con dos nombres. No pudimos conseguir una comparación cota por cota, así que no afirmamos que cada valor de cada tamaño sea idéntico.

Hace poco llegaron dos partes más: ISO 7380-3:2026 e ISO 7380-4:2026, publicadas ambas en marzo de 2026, para tornillos de cabeza abombada con hexalobular interior sin y con collar, de M3 a M12. Si el motivo para querer una cabeza abombada era el accionamiento y no el perfil, ahora son la vía directa; vea Hexalobular no es T20.

Y no recurra aquí por error a ISO 14583:2011: es la cabeza alomada con hexalobular interior, de M2 a M10, una forma de cabeza distinta del perfil abombado bajo.

Qué decidir antes de poner la forma de cabeza en el plano

1. ¿La cabeza soporta carga o solo retiene el tornillo? El 80 % se aplica a la capacidad axial de la cabeza.
2. ¿Qué diámetro usa su cálculo de apoyo, d_k o d_w? Dan resultados distintos y solo uno de ellos es la cara de apoyo.
3. Si la presión de apoyo es la preocupación, ¿no es ISO 7380-2 con collar la respuesta honesta, en lugar de esperar que la cabeza abombada simple sea lo bastante ancha?
4. ¿Alguien copió un valor de par de una tabla de tornillos de cabeza cilíndrica?
5. ¿El plano dice DIN 7380 y, si es así, qué quiso decir quien lo escribió?
6. ¿El marcado de la pieza que recibe lleva el cero inicial? Su ausencia en una cabeza abombada merece una pregunta.

Con qué se relaciona

Qué significan los números de la cabeza se explica en clases de resistencia. Lo que limita la propia huella está en qué limita el accionamiento, y el radio donde la cabeza se une a la caña — otro rasgo que las normas de producto fijan y los planos ignoran — está en el radio bajo cabeza.

Referencias

• ISO 7380-1:2022, segunda edición — Fasteners — Button head screws with reduced loadability — Part 1: Hexagon socket button head screws; apartado 1 y su nota (capacidad de carga reducida, 80 %), apartado 4 y tabla 1 (dimensiones, nota e sobre t_max), apartado 5, tablas 3 y 4 (clases de resistencia, marcado, cargas de rotura mínimas)
• ISO 7380-2:2022 (con collar), tabla 1; ISO 7380-3:2026 e ISO 7380-4:2026 (hexalobular), ambas de marzo de 2026
• ISO 4762:2004, cuarta edición — Hexagon socket head cap screws; apartado 3 y tabla 1 (dimensiones), apartado 4 y tabla 2 (clases de resistencia)
• ISO 898-1 (clases de resistencia del acero); ISO 3506-1 (calidades de inoxidable); ISO 6157-3 (discontinuidades superficiales, 12.9)
• ISO 273 — agujeros de paso, serie media
• ISO 16047 — condiciones de ensayo de par y fuerza de apriete, no límites de par de accionamiento
• ISO 14583:2011, segunda edición — tornillos de cabeza alomada con hexalobular interior
• DIN 912:1983 (retirada, ella misma versión modificada de ISO 4762); DIN EN ISO 4762; DIN EN ISO 7380-1:2023-04 y -2:2023-04
• Tablas de equivalencias de normas de Würth — ISO 7380-1/-2 no tienen norma DIN predecesora

La aceptación de cualquier unión concreta se rige por su plano y su propio cálculo.

Este artículo trata el paso 3: cabeza. El orden completo es sustrato, rosca, cabeza, accionamiento, acabado y documentación. El artículo inglés Specifying a screw explica por qué alterarlo genera retrabajo.

Preguntas frecuentes

¿Por qué los tornillos de cabeza abombada se marcan 08.8 y no 8.8?

El cero inicial indica capacidad de carga reducida. ISO 7380-1, cuyo título completo es tornillos de cabeza abombada con capacidad de carga reducida, conserva las clases de resistencia habituales 8.8, 10.9 y 12.9, pero las marca 08.8, 010.9 y 012.9, porque el diseño de la cabeza limita la carga de rotura mínima al 80 % de lo que podría soportar la rosca completa. El inoxidable sigue el mismo esquema con A2-070, A4-070, A2-080 y A4-080.

¿Existe la clase 12.9 en tornillo de cabeza abombada?

Sí. ISO 7380-1:2022 incluye 12.9 en sus tablas de clases de resistencia, marcada 012.9. La clase no se elimina; en su lugar se rebaja la pieza. Para un M8, la carga de rotura mínima en 012.9 es de 35 800 newtons, y los valores correspondientes en 010.9 y 08.8 son 30 500 y 23 400 newtons. La rebaja viene del diseño de la cabeza, no del acero.

¿Tiene una cabeza abombada menos área de apoyo que un tornillo de cabeza cilíndrica?

No como regla general, y el sentido depende del tamaño. Con el diámetro exterior mínimo de la cara de apoyo de las normas y agujeros de paso de la serie media de ISO 273, una cabeza abombada M5 tiene alrededor de un 18 % más de área de apoyo que un tornillo de cabeza cilíndrica M5, una M8 alrededor de un 5 % más, y solo la M6 es menor, en torno a un 5 %. En una cabeza abombada, el diámetro de cabeza completo no es el diámetro de apoyo, porque el borde exterior es curvo.

¿Se puede apretar un tornillo de cabeza abombada al mismo par que uno de cabeza cilíndrica?

Ninguna de las dos normas publica pares de apriete admisibles por tamaño, así que no hay tabla que comparar. El margen del accionamiento es menor en la práctica porque la medida entrecaras y la profundidad de encaje son menores: un tornillo de cabeza cilíndrica M6 lleva una llave de 5 milímetros con una profundidad de hexágono de al menos 3 milímetros, mientras que una cabeza abombada M6 lleva una llave de 4 milímetros con una profundidad de entre 2,08 y 2,26. Aparte de eso, la capacidad axial de la cabeza es el 80 % de la de la rosca, y ningún método de apriete lo restablece.

¿Existe una norma DIN 7380 para tornillos de cabeza abombada?

No. Ese número DIN corresponde a rodillos de conformado para máquinas rebordeadoras, no a elementos de fijación. Las adopciones alemanas de las normas de cabeza abombada son DIN EN ISO 7380-1 y DIN EN ISO 7380-2, y las tablas de equivalencias señalan que ISO 7380-1 y -2 no tienen norma DIN predecesora. El término circula mucho en catálogos comerciales como apodo, así que conviene confirmar a qué documento se refiere un plano.

¿Es ISO 14583 la versión hexalobular de la cabeza abombada?

No. ISO 14583:2011 abarca tornillos de cabeza alomada con hexalobular interior de M2 a M10, que es una forma de cabeza distinta. Los tornillos de cabeza abombada con hexalobular interior son ISO 7380-3:2026 sin collar e ISO 7380-4:2026 con collar, publicadas ambas en marzo de 2026 y que abarcan de M3 a M12.

¿Es DIN 912 lo mismo que ISO 4762?

Corresponden en la geometría principal y son intercambiables en uso normal, pero no son un mismo documento. DIN 912:1983 se titulaba a sí misma versión modificada de ISO 4762 y desde entonces se retiró en favor de DIN EN ISO 4762. No pudimos conseguir una comparación cota por cota, así que no afirmamos que cada valor de cada tamaño sea idéntico.