Herramienta accionada por pólvora

Una herramienta accionada por pólvora ( PAT , a menudo denominada genéricamente pistola Hilti o pistola Ramset por sus fabricantes) es un tipo de clavadora utilizada en la construcción y la industria para unir materiales a sustratos duros como el acero y el hormigón. Conocida como fijación directa o fijación explosiva , esta tecnología se basa en la explosión controlada de una pequeña carga propulsora química , similar al proceso de disparo de un arma de fuego .

Las herramientas accionadas por pólvora se utilizan con frecuencia debido a su rapidez, en comparación con otros procesos como la perforación y posterior instalación de un elemento de fijación roscado. Se pueden usar con mayor facilidad en lugares estrechos o de difícil acceso, como la instalación de grapas de suspensión de acero en un techo de hormigón.

Las herramientas accionadas por pólvora funcionan con pequeños cartuchos explosivos que se activan cuando un percutor golpea un fulminante, una carga explosiva sensible ubicada en la base del cartucho. El fulminante enciende la carga principal de pólvora, que arde rápidamente. Los gases calientes liberados por la combustión del propelente generan rápidamente presión dentro del cartucho, la cual empuja directamente la cabeza del sujetador o un pistón , acelerándolo hacia afuera del cañón.

Las herramientas accionadas por pólvora se presentan en tipos de alta y baja velocidad. En las herramientas de alta velocidad, la carga propulsora actúa directamente sobre el sujetador, en un proceso similar al de un arma de fuego. Las herramientas de baja velocidad introducen un pistón en la recámara. El propulsor actúa sobre el pistón, que luego empuja el sujetador contra el sustrato. El pistón es análogo al cerrojo de una pistola de perno cautivo .

Una herramienta se considera de baja velocidad si la velocidad de prueba promedio del sujetador no supera los 300 ft/s (91 m/s) y ninguna prueba individual tiene una velocidad superior a 108 m/s (350 ft/s) . ^{[ 1 ]} Una herramienta de alta velocidad impulsa o descarga un perno, pasador o sujetador a más de 300 ft/s (91 m/s) . ^{[ 1 ]}      

Las herramientas de alta velocidad fabricadas o vendidas en los Estados Unidos deben cumplir bajo ciertas circunstancias; ^{[ 2 ]} muchas de ellas se utilizan en las industrias de construcción naval y siderúrgica.

Los elementos de fijación accionados por pólvora están fabricados con acero especial tratado térmicamente; los clavos comunes no son seguros para esta aplicación. Existen numerosos elementos de fijación especializados diseñados para aplicaciones específicas en los sectores de la construcción y la fabricación.

La tecnología de accionamiento por pólvora se desarrolló para uso comercial durante la Segunda Guerra Mundial , cuando se utilizaron sistemas de fijación de alta velocidad para reparar temporalmente los daños en los barcos. En el caso de brechas en el casco , estas herramientas fijaban placas de acero sobre las áreas dañadas. ^{[ 3 ]} Estas herramientas fueron desarrolladas por Mine Safety Appliances para la Armada de los Estados Unidos. ^{[ 4 ]} Las herramientas de accionamiento por pólvora se investigaron y utilizaron antes de este desarrollo; se utilizaron en la guerra antisubmarina durante la Primera Guerra Mundial y fueron objeto de una patente de los Estados Unidos de 1921 (Patente de EE. UU. n.° 1365869). ^{[ 5 ]} Durante la Segunda Guerra Mundial, el Special Operations Executive (SOE) desarrolló una "pistola de clavos" utilizada para fijar cargas explosivas a los cascos de los barcos. ^{[ 6 ]} Se desarrollaron dos versiones del proyectil, una para cascos de acero y otra para cascos de madera. ^{[ 7 ]} Aparentemente, el clavo de dos piezas era para cascos de acero y el clavo de una sola pieza para cascos de madera. La carga propulsora se encontraba en una cámara justo delante de la tapa de sellado de cobre en la parte posterior del clavo.

Las herramientas accionadas por pólvora se pueden clasificar de diversas maneras:

• De acción directa (la carga actúa directamente sobre la cabeza del clavo o a alta velocidad) o indirecta (mediante un pistón intermedio o a baja velocidad).
• De un solo disparo o con cargador.
• Ciclo de pistón automático o manual
• Alimentación automática o manual de las cargas

Las herramientas accionadas por pólvora funcionan con cartuchos de fogueo especialmente diseñados , también llamados informalmente "cargas", "propulsores", "munición" o "cargas".

En muchos casos, se trata de cartuchos de armas de fuego comunes con vainas modificadas y sin bala. El calibre .22 Short , desarrollado por Smith & Wesson, es común. Estos cartuchos pueden ser de alimentación manual (de un solo disparo) o fabricados y distribuidos en una tira de plástico.

Codificación por colores

Las tres concentraciones o colores de cartuchos monodosis que se suelen vender al público en general son marrón, verde y amarillo, en cartuchos de color latón.

No todas las herramientas accionadas por pólvora están diseñadas para cargas de alta capacidad; por ejemplo, la carga más potente (níquel púrpura a 395 m /s ) es peligrosa en una herramienta que no esté diseñada para soportar las altas presiones que genera. La tabla anterior corresponde a un proyectil de 350 granos (23 g) de un dispositivo de prueba.   

Al igual que sus contrapartes neumáticas , las armas de pólvora cuentan con un seguro en la boca del cañón . Si la boca del cañón no se presiona contra una superficie con la fuerza suficiente, la aguja percutora se bloquea y no puede alcanzar la carga para dispararla. Esto ayuda a garantizar que el arma no se dispare de forma insegura, lo que podría provocar que el clavo salga disparado sin control.

Debido a su potencial para causar lesiones personales, las regulaciones de OSHA en los EE. UU. exigen una certificación específica para la herramienta que se utiliza antes de que cualquier persona pueda alquilar o usar equipos accionados por pólvora. ^{[ 8 ]} La mayoría de los fabricantes de pistolas de clavos accionadas por pólvora ofrecen capacitación y certificación, algunos con exámenes en línea gratuitos. Además, se requiere instrucción especial si el usuario potencial no puede distinguir los colores utilizados en el sistema de código de colores que identifica los niveles de potencia adecuados. La mayoría de las certificaciones son válidas de por vida; sin embargo, en California deben renovarse cada tres años. ^{[ 9 ]}

• Herramienta neumática
• Herramienta eléctrica