¿Por qué hay tantos tipos diferentes de tornillos (phillps / flat / hex / star / etc)?

Pregunta de novato.

¿Por qué hay una gran cantidad de diferentes tipos de tornillos? ¿Por qué no podemos usar siempre un tipo de tornillo estándar? ¿Hay ventajas / desventajas para los diferentes tipos? ¿Hay momentos en que se prefiere un tipo sobre otro?

Ayúdame a entender por qué no hay un solo tornillo para gobernarlos a todos.

Descaradamente desgarrado desde aquí , parece que la razón principal por la que todavía tenemos tornillos "malos" (cabeza plana y Phillips) es que los tipos de tornillos "mejores" son simplemente más difíciles / costosos de fabricar:

La razón de los diferentes estilos es el costo y el torque.

Los tornillos de cabeza ranurada son baratos y fáciles de hacer. Pero son completamente inútiles para los destornilladores eléctricos y no se puede aplicar mucho torque al tornillo sin que se salga o pele la cabeza (y estropee la superficie de lo que sea que esté atornillando). [Enojado]

Los tornillos Phillips son autocentrantes, lo que hace posible los destornilladores eléctricos. Son algo más caros de producir que la cabeza ranurada. Tienden a `` salir '' fácilmente bajo par, lo que dificulta la aplicación de mucho par. He oído que fueron diseñados de esa manera para evitar el sobrevoltaje. Sin embargo, no es bueno que los sujetadores expuestos se vean despojados.

Los sujetadores de cabeza de Robertson y cabeza Allen pueden manejar más torque que los sujetadores de cabeza Phillips, pero son más caros. Debido a que el fondo del orificio es plano (a diferencia del extremo puntiagudo de los phillips), hay más área de contacto y, por lo tanto, es menos probable que se levante. La cabeza de Robertson es más barata que la cabeza de Allen, pero la cabeza de Allen tiene seis puntos de contacto en lugar de 4, lo que hace que sea menos propenso a redondear el agujero.

Los sujetadores de cabeza Torx resuelven el problema de redondeo / pelado al tener la parte inferior plana del robertson / allen que reduce el vaciado, pero tiene un contacto mucho mejor con la broca para evitar pelar la cabeza. Los puntos de la 'estrella' en la broca de accionamiento se enganchan en los huecos del tornillo en ángulos casi rectos, por lo que tiene un contacto muy positivo. Torx se está volviendo cada vez más popular debido a eso, particularmente en el trabajo en línea de montaje.

Debido a que son menos propensos a dañarse que un phillips al apretarlos, las cabezas allen (hexágono interno) a menudo se usan para sujetadores expuestos ('decorativos') en muebles 'algunos ensamblados requieren'. También es muy barato hacer las llaves allen, por lo que generalmente incluyen una con los sujetadores.

Primero, me gusta mucho la respuesta de Eric por razones prácticas. Pero hay otro lado de la diversidad de la cabeza de tornillo: la seguridad.

Al final, suele ser una medida temporal. Una vez que una empresa inventa un nuevo tornillo, un tercero comenzará a vender herramientas para eliminarlos. Pero por un tiempo, cualquier nuevo diseño de tornillo significa que las únicas personas que pueden abrir sus piezas son talleres "certificados" a los que les ha dado herramientas. Personalmente, veo esto mucho en los equipos electrónicos, donde el fabricante original quiere que algún aspecto del diseño se mantenga privado o no quiere que se realicen modificaciones posteriores a las cosas que venden. Nintendo es particularmente activo en la invención de nuevos tornillos.

Los ejemplos de tornillos de seguridad incluyen variantes Torx de 3 puntas y cabezales Allen con un punto elevado en el medio de la cabeza del tornillo para evitar que se ajusten las llaves Allen estándar.

Si desea ver una versión mucho más industrial, busque un automóvil que haya sido arrancado y mire el cerrojo. He visto cabezas de tornillos circulares con un hueco circular descentrado en el interior. No hay hombros ni ranuras para agarrar, debes tener una llave muy específica. Y, por supuesto, hay tuercas de seguridad para los neumáticos de los automóviles.

Pensé que sería útil incluir una imagen / enlace a algunos tipos de unidades que se encuentran en tornillos y pernos ( obtenidos de bontool ):

Los tornillos de cabeza plana (ranurados) a menudo se consideran la "basura" de las cabezas de los tornillos, pero un lugar en el que son ligeramente ventajosos es en aplicaciones húmedas. Puede configurar la ranura verticalmente, para que se drene, en lugar de retener agua. Esto puede aumentar la vida útil del tornillo y la madera detrás de él.

Es un punto muy pequeño, pero es algo.

(Una vez vi a un constructor de botes al que le gustaba usar tornillos Robertson en aplicaciones visibles y configurarlos para que parecieran diamantes).

La misma razón hay diferentes formas y tamaños de tornillos. Es porque no hay un diseño único de tornillo o cabeza de tornillo que satisfaga todos los requisitos. Incluso cuando salió el diseño Phillips, hubo una competencia casi inmediata del posi-drive y otros (la mayoría de los cuales han desaparecido desde entonces) porque el diseño Phillips deja mucho que desear, como el aumento de la broca en las ranuras cuando el tornillo se aprieta . Algunos diseños, como las cabezas allen, han existido mucho más tiempo y para la mayoría de los propósitos son muy superiores, pero incluso entonces, una cabeza allen avellanada de necesidad tiene un zócalo bastante pequeño que crea otros problemas, como la tendencia a romper las llaves. Además, los cabezales allen y otros diseños de receptáculos se usan principalmente en materiales endurecidos, que resisten la tendencia del receptáculo a deformarse bajo presión.

La razón por la que actualmente tenemos (relativamente) pocos diseños convencionales de tornillos es la simple practicidad. Nadie, comerciante o usuario, quiere almacenar la gran cantidad de tornillos que necesitaríamos para usar el mejor diseño posible para cada aplicación posible, por lo que comprometemos y usamos los que son adecuados en la mayoría de los casos.

Todas las buenas respuestas proporcionadas hasta ahora. También hay auto-manipulación; es decir, tornillos de seguridad (unidireccionales, de estrella, etc.) que verá en el baño público o en vagones de metro / tren, autobuses, etc. Se evitaron que las personas desarmaran estructuras maliciosamente.

Incluso hay una unidad específica (y material) que a los fabricantes de botes de madera les gusta usar llamados tornillos de madera de cabeza plana Frearson (bronce de silicio). Se parecen a la unidad Phillip, pero tienen un receso más profundo que evita el cam-out. Pero el constructor todavía obtiene puntos de estilo por usar tornillos de bronce con aspecto Phillip en lugar de usar un disco cuadrado.

Entonces, para responder a su pregunta en pocas palabras: precio, estilo, eficiencia y material / durabilidad.

También hace que vender sujetadores para ganarse la vida sea todo un desafío. ¡Hay mucho que saber! 8)

La lista completa de razones (parcialmente basada en algunas otras buenas respuestas aquí) parece ser:

• mejoras de diseño (algo "bueno" en el camino hacia el mundo con los mejores tornillos)

Cuando a la gente se le ocurren diseños mejorados, esos comienzan a acostumbrarse.

• efectos de red (una "cosa mala")

Algunas personas seguirán con diseños anteriores e inferiores que tienen muchos usuarios, ya que serán más fáciles de encontrar y ya tendrán destornilladores y brocas para ellos. También...

• economía de escala (una "cosa mala")

... da una ventaja a los diseños más establecidos (incluso si son terribles), ya que su producción será a gran escala y eficiente, por lo que los nuevos diseños (mejores o peores) tenderán a ser más caros.

• patentar (y otras razones comerciales que no tienen nada que ver con el diseño) ("algo malo")

Como Chris Cudmore señala en un comentario a una respuesta diferente aquí, esta es la razón por la cual los tornillos Phillips están más extendidos que los tornillos Robertson (cuadrados), a pesar de que los de Robertson son generalmente mejores (mucho más difíciles de quitar las cabezas ... y qué ¿Fue la primera opción de Ford otra vez? ... exactamente).

• deseo de que algunas cosas sean a prueba de manipulaciones (principalmente una "cosa mala")

Proteger contra el vandalismo (tornillos especiales para el baño) y prevenir el robo (tuercas especiales para ruedas de automóviles) son objetivos decentes, pero los motivos no siempre son tan buenos. (¿Apple solo está tratando de proteger a los usuarios contra sí mismos con tornillos pentalobe, o hay otras razones peores para ellos, como hacer que más personas retrocedan a Apple para cualquier reparación?) El requisito a prueba de manipulaciones está claramente en desacuerdo con lo que la mayoría de los usuarios sin embargo, desearía, ya que cada variación significa otro conjunto de destornilladores o brocas que alguien necesitaría tener para estar preparado. Por supuesto, el hecho de que los diseñadores de estas cabezas de tornillo a menudo ganen dinero con cada destornillador o brocas vendidas, es una de las razones por las que el tornillo está ahí afuera en primer lugar.

• diferentes aplicaciones (principalmente una "cosa buena")

Para terminar con una nota positiva después de todo eso, las diferentes aplicaciones de tornillos realmente dejan espacio para múltiples "mejores" diseños. Los puntos sobre las aplicaciones húmedas y las aplicaciones con cabezales pequeños de tipo avellanado (que solo pueden adaptarse a tamaños de broca mucho más pequeños de los diseños de agarre) son excelentes.

(Aún así ... ¡estaríamos mucho mejor si empezáramos a usar tornillos Robertson el 99% del tiempo!)

En realidad, las cabezas triangulares deberían ser las mejores. Deben tener el mejor torque (siempre que los lados sean verticales), sin dejar de ser fáciles de cortar (bajos costos de fabricación). Sin embargo, solo busqué si existen y, aparentemente, se están utilizando como otro diseño a prueba de manipulaciones.