Perforación en montantes metálicos: límites de calibre, tamaños de orificios piloto y sujetadores adecuados

Un equipo de instalaciones que monta una pantalla de 55 pulgadas en una nueva oficina se topa con la misma pared cada vez. Detrás del panel de yeso no hay madera, solo un montante de acero de calibre liviano, y el soporte llegó con tornillos para madera n.° 8. Al cabo de una semana, la pantalla se hunde y los tornillos giran en agujeros de gran tamaño.

Los montantes de metal se pueden perforar perfectamente, pero las reglas cambian completamente con respecto a las estructuras de madera. En resumen: el factor limitante rara vez es la broca. Lo que decide si la pared se mantiene en buen estado es el calibre del montante, la cantidad de acero que se retira del alma, la distancia a la que se encuentra el orificio de la brida y el sujetador que se vuelve a colocar en él. Haga bien esos cuatro y una partición de calibre 20 soportará una pantalla, una caldera o una serie de gabinetes sin quejarse.

El calibre del perno es lo primero que se debe verificar

Los montantes de acero conformados en frío se venden por calibre, y el calibre va al revés en función del espesor: cuanto mayor es el número, más delgado es el acero. Un perno de calibre 25 se flexiona bajo la presión de la mano, mientras que un perno de calibre 12 es un material estructural que desafilará una broca de bajo costo en segundos. Dos montantes pueden parecer idénticos desde el frente y diferir tres veces en el grosor de la pared, así que confirme el calibre antes de elegir un sujetador o el tamaño del orificio piloto.

Un calibrador digital cuesta menos que una caja de tornillos y resuelve la cuestión con un pellizco en un extremo cortado expuesto. Cuando el montante ya está cubierto, una prueba de imán y resistencia a la luz le indica si se encuentra en material de partición de calibre 25 o 20, o en material estructural de calibre 16 y más pesado.

¿Cuánto acero puedes quitar de forma segura?

Cada agujero en la red de montantes es una pequeña deducción de su capacidad. Un solo orificio de 1/4 de pulgada centrado en una red de calibre 20 normalmente es inofensivo. Un grupo de orificios de 1 pulgada a lo largo del mismo montante, o un orificio que se introduce en la brida, es donde los marcos comienzan a arquearse y las juntas de los paneles de yeso comienzan a agrietarse.

La guía estructural para acero conformado en frío coloca un techo sobre orificios de red no reforzados a aproximadamente la mitad de la profundidad de los montantes y, en general, a no más de aproximadamente 2-1/2 pulgadas, lo que sea menor. Los agujeros deben quedar centrados en el alma con un margen claro desde el ala y deben estar espaciados en lugar de alineados en una fila vertical. El material de las bridas y las esquinas debe dejarse intacto por completo.

En un montante que soporta carga, no lea esas cifras como un permiso. Cuando una penetración de servicio es inevitable, un ingeniero normalmente solicitará una placa de refuerzo o una zapata para pernos en lugar de un orificio más grande.

Elegir el sujetador adecuado para la conexión

La elección del sujetador sigue la conexión y no el perno. Tres familias cubren casi todos los trabajos en una pared con estructura de metal y el camino para tomar decisiones es corto.

• ¿Qué estás adjuntando?
  • Metal con metal (riel, soporte, clip): tornillo autoperforante, cabeza plana o de arandela hexagonal, #8 a #10
  • Tablero a metal (paneles de yeso, revestimiento, panel): punta afilada de hilo fino de calibre 25; autoperforante en calibre 20 y más pesado
  • Accesorio pesado (pantalla, gabinete, calentador de agua): a través de la red con un tornillo para metales y palanca de metal, o un tornillo autoperforante #12 con una arandela adherida
• ¿Qué espesor tiene el acero?
  • Calibre 25 a 20: sin orificio piloto, presión ligera, baja velocidad
  • Calibre 18 a 16: orificio piloto solo para diámetros más grandes o una auténtica punta de perforación n.º 2
  • Calibre 14 a 12: primero el orificio piloto, luego un tornillo autorroscante con punta n.º 3

Los tornillos autoperforantes son los predeterminados para trabajos de metal con metal. Llevan su propia punta de perforación, cortan su propio orificio y forman una rosca en una sola pasada, por lo que una punta #8 o #10 con una punta #2 maneja conexiones de carril a montante, clip a montante y perno a montante en acero de calibre 20 a 16.

Tornillo autoperforante de cabeza plana cruzada Para el ensamblaje metal con metal, este tornillo autoperforante de cabeza plana en cruz corta su propio orificio y rosca sin taladrar previamente, lo que ahorra tiempo en fijaciones repetidas. Ver producto →

Cuando una junta tiene que resistir la vibración, una forma de rosca de bloqueo mantiene el torque mucho mejor que un tornillo autoperforante simple, y la diferencia se manifiesta en menos devoluciones de llamadas en los soportes del equipo y los paneles de acceso.

Tornillos de bloqueo autorroscantes de metal para juntas propensas a vibraciones Estos tornillos de bloqueo autorroscantes forman sus propias roscas y resisten el aflojamiento bajo vibración, lo que los hace relevantes para soportes de equipos y paneles de acceso. Ver producto →

Para soportes que soportan peso real, un cabezal de arandela con brida distribuye la carga en un área más amplia de acero delgado y reduce en gran medida la posibilidad de que un cabezal se salga.

Brida Hexagonal Con Almohadilla Tornillos Autoperforantes Con su cabeza con brida y su almohadilla, este tornillo autoperforante distribuye la carga y ayuda a sellar las superficies, lo que lo hace relevante para soportes que soportan peso. Ver producto →

Los compradores por volumen aprenden rápidamente que dos cajas del mismo tamaño nominal pueden comportarse de manera muy diferente en el sitio. Las variables detrás de esto se establecen en esta guía para comprar tornillos autorroscantes de alta calidad .

Perforando el agujero, paso a paso

1. Confirme que el objetivo sea un montante, no una tubería o conducto. Un buscador de vigas con detección de metales más un pozo exploratorio cauteloso es una práctica estándar.
2. Marque el centro del alma y verifique que la marca quede bien separada de ambas pestañas.
3. Centre la marca con un punzón para que la broca no pueda atravesar la superficie.
4. Comience con una broca piloto pequeña, de aproximadamente 1/8 de pulgada de cobalto o un taladro escalonado, a baja velocidad.
5. Mantenga el taladro perpendicular. La presión constante sin carga lateral produce un agujero redondo; el bamboleo produce uno ovalado que no agarra nada.
6. Desbarbe los bordes del agujero y verifique el diámetro antes de aumentar de tamaño.
7. Ampliar en pequeños incrementos. Nunca salte directamente al diámetro final en acero delgado.

Si el accesorio es pesado, taladre primero un montante, pruebe el ajuste del soporte y solo después repita el proceso en el segundo montante. Ajustar una placa de pared después de que ya haya tres agujeros en el marco es una forma costosa de aprender el diseño.

Errores que debilitan un marco

• Perforar el ala o el radio de la esquina en lugar del alma. Este es el hábito más dañino en las estructuras metálicas.
• Ampliar un agujero porque un sujetador no encaja. Elija en su lugar el diámetro de tornillo correcto.
• Perforar ambas paredes de un montante y dejar una abertura ovalada que no atrape hilo.
• Apilar agujeros verticalmente en el mismo montante en lugar de distribuirlos.
• Apriete demasiado los tornillos autoperforantes en acero de calibre 25 y 20 hasta que se desprenda la rosca.
• Perforación ciega en cavidades desconocidas donde pueden asentarse cables, conductos o tuberías.

Ninguna de estas fallas es visible el día de la instalación. Aparecen como juntas de paneles de yeso agrietadas, un soporte hundido o un sujetador que no sujeta la segunda vez que se aprieta.

Brocas, velocidades y torque en la práctica

Las brocas recubiertas de titanio son la decepción más común en este trabajo. El recubrimiento aumenta la dureza de la superficie pero no hace nada por el acero de alta velocidad subyacente, por lo que el filo se desgasta en el material de calibre 16 después de unos cuantos agujeros. Las brocas de cobalto y los taladros escalonados manejan el acero conformado en frío de manera mucho más consistente. Utilice brocas pequeñas a aproximadamente 500 a 800 rpm con una presión firme y uniforme, porque una pasada ligera y rápida sobrecalienta el borde y endurece el acero debajo de la punta.

Los destornilladores de impacto son convenientes pero implacables con los montantes de calibre ligero. En los calibres 25 y 20, la acción de martilleo pela las roscas y alarga los agujeros. Un taladro equipado con embrague ajustado a un valor de torsión bajo, o un control cuidadoso del gatillo, produce un asiento mucho más confiable, y la cabeza del tornillo debe quedar al ras sin aplastar la red.

Una gota de líquido de corte o aceite ligero mantiene la broca fría y deja un borde del agujero más limpio. Eso importa cuando el sujetador tiene sólo unas pocas milésimas de pulgada de acero para agarrar.

La perforación de montantes metálicos se reduce a cuatro números: calibre, diámetro del orificio, distancia al borde y geometría del tornillo. Mida el calibre, mantenga el orificio centrado en el alma y bastante por debajo de la mitad de la profundidad del montante, deje las bridas intactas y haga coincidir el sujetador con la conexión. Haga eso y el acero aguantará exactamente para lo que fue diseñado.