Comprender el tipo de hilo e identificarlo

¿Qué es un hilo?

Una rosca de tornillo, a menudo abreviada simplemente como «rosca», es una cresta helicoidal que se utiliza para traducir el movimiento de rotación en movimiento lineal. Supongamos que tenemos un palo redondo y enrollamos un alambre a su alrededor en forma de espiral. Esta espiral es como la rosca de un tornillo cilíndrico o un tubo. Forma una muesca ondulada que se conoce como hélice.

La rosca forma una cresta alrededor de un cono o cilindro. El «avance» de una rosca es un factor muy importante. Es la cantidad de avance que realiza el tornillo en una revolución. Este avance es la ventaja mecánica del tornillo. Determina su eficacia para transformar la fuerza de rotación en linealidad.

Existen dos formas de rosca de tornillo, a saber；.

• Hilos rectos: Estos hilos tienen la misma dimensión de sección transversal en toda su longitud. Son las más adecuadas para aplicaciones en las que se requiere la misma resistencia en toda su longitud. Algunos ejemplos son BSPP, UN/UNF y roscas métricas paralelas.
• Hilos cónicos: Estas roscas son cónicas; es decir, se vuelven más delgadas en un extremo que en el otro. Esto, a su vez, ayuda a desarrollar mejores juntas de estanqueidad. Suelen emplearse cuando la conexión debe ser hermética, como en el caso de las tuberías. Algunos de los tipos de rosca más comunes son la métrica cónica, la BSPT y la NPT/NPTF.

Las roscas son importantes en máquinas y fijaciones. Son robustas, se pueden desatornillar fácilmente, son muy fáciles de fijar y son relativamente baratas. Su diseño permite montarlas y desmontarlas con facilidad. Esto es importante a la hora de realizar servicios de mantenimiento y reparación de equipos industriales.

¿Cuáles son los principales parámetros geométricos del hilo?

Para diseñar y analizar roscas, es necesario conocer sus principales características geométricas. Estos parámetros describen varios tipos de tamaños de roscas mecánicas y sus características de rendimiento. Esto podría ayudarle a comprender cómo leer las dimensiones de las roscas. He aquí un resumen de los elementos esenciales:

1. Diámetro principal: El diámetro principal del tornillo se define como el mayor diámetro de la rosca. También se denomina diámetro exterior o externo. Significa el espacio entre dos roscas de un tornillo o el espacio entre la base de las roscas de una tuerca. Para medir este diámetro se utilizan, por ejemplo, calibres o calibradores de paso de rosca.
2. Diámetro menor: El diámetro menor, también conocido como diámetro interior, es el diámetro más pequeño de la rosca. Es el espacio entre las raíces de la rosca en un tornillo o las crestas en una tuerca. Normalmente se necesitan instrumentos para medir esta dimensión de la empresa.
3. Diámetro de paso (Diámetro efectivo): Es la distancia entre los diámetros mayor y menor. El diámetro de un cilindro imaginario toca la superficie de la rosca en un punto intermedio entre los dos flancos opuestos de la ranura de la rosca. Esta medida es importante para determinar el ajuste de la rosca y la tolerancia existente, y normalmente se realiza con un calibre de paso de rosca.
4. Paso: El paso de la rosca se refiere a la distancia axial entre los puntos correspondientes de roscas adyacentes. Esta medida es paralela al eje de la rosca. Es esencial para definir la separación entre roscas.
5. Lead: El avance es la distancia que una rosca avanza axialmente en una rotación completa. Para un tornillo de rosca simple, el avance es igual al paso. En los tornillos de rosca múltiple, como los de rosca doble o triple, el avance es dos o tres veces el paso, respectivamente.
6. Inicios de rosca: El número de inicios de rosca se refiere al número de roscas independientes que giran en espiral alrededor del tornillo. Un tornillo de rosca simple tiene un inicio, mientras que un tornillo de rosca doble tiene dos inicios, lo que afecta directamente al avance del tornillo.
7. Ángulo de hélice: El ángulo de hélice es el ángulo formado entre la hélice de la rosca y una línea perpendicular al eje del tornillo. Los tornillos con un ángulo de hélice más pronunciado son más eficientes. Tienen menos fricción.
8. Ángulo de la rosca: El ángulo de la rosca es el ángulo entre los flancos de la rosca, medido en un plano axial. Este ángulo influye en la resistencia y la capacidad de carga de la rosca.
9. Ángulo del diente: El ángulo del diente describe la forma geométrica del hilo. Las formas más comunes son trapezoidal, cuadrada y triangular. Cada una sirve para diferentes propósitos y aplicaciones mecánicas.

¿Cuáles son los distintos tipos de hilo?

Las roscas son un componente fundamental en diversas aplicaciones industriales y comerciales en todo el mundo. Aunque pequeños, no se puede subestimar su importancia en la funcionalidad de numerosos productos.

Tipos comunes de hilos

• Roscas a derechas y a izquierdas: Las roscas a derechas se aprietan en el sentido de las agujas del reloj. Son el estándar en la mayoría de las aplicaciones. Por el contrario, las roscas a izquierdas se aprietan en el sentido contrario a las agujas del reloj. Se utilizan con menos frecuencia, principalmente cuando se necesitan movimientos inversos para evitar que se aflojen.
• Hilos cónicos: Las roscas cónicas están talladas sobre una superficie cónica. Son vitales para unir piezas de máquinas, como tuercas, pernos y espárragos. Estas roscas son vitales en instrumentos de precisión como micrómetros. Son fundamentales para el trabajo mecánico detallado.
• Hilos en forma de «V»: Con forma de letra «V», este tipo de hilo es el más comúnmente utilizado. Se puede fabricar utilizando diversos métodos, como machos de roscar, troqueles, tornos o fresadoras. Las roscas en V son famosas por su versatilidad y fiabilidad en numerosas aplicaciones.

Hilos internacionales y estándar

Tipos de rosca ISO

• rosca métrica ISO (M): normalizada a nivel mundial, utilizada principalmente en Europa, con un ángulo de flanco de 60 grados. Destaca por su uso en diversos montajes mecánicos y por sus dimensiones y paso en milímetros. Se detalla en las normas DIN 13 y DIN 14.
• rosca métrica fina ISO (MF): Es como la rosca métrica ISO pero con un paso diferente. Se suele utilizar en aplicaciones de precisión como la relojería.
• Hilo de acero para conductos (Pg): Se utilizaba en ingeniería eléctrica. Definida en la norma DIN 40430, tiene un ángulo de flanco de 80 grados. Está siendo sustituida por las roscas métricas.
• Hilo trapezoidal (Tr): Tiene un perfil trapezoidal simétrico con un ángulo de flanco de 30 grados. Se rige por múltiples normas DIN, entre ellas DIN 103, DIN 380 y DIN 30295.

Tipos de hilo americano

• Rosca Nacional Unificada Gruesa (UNC): Es la versión americana de la rosca métrica ISO. Tiene dimensiones en pulgadas y un ángulo de flanco de 60 grados. Se utiliza principalmente en Estados Unidos.
• Hilo fino nacional unificado (UNF): Es una versión más fina del UNC. Tiene el mismo ángulo de flanco de 60 grados. Se utiliza para aplicaciones que necesitan un roscado más fino.
• rosca especial nacional unificada (UNS): tiene un paso variable pero un ángulo de flanco estándar de 60 grados. Se utiliza en aplicaciones especializadas, como soportes de micrófono.
• Tubo cónico nacional (NPT): Una rosca de tubo cónica utilizada en accesorios de tubería, tiene un ángulo de flanco de 60 grados y es autosellante a bajas presiones.
• National Taper Pipe Dryseal (NPTF): Es como el NPT pero para uso a alta presión, autosellante, sin selladores.

Hilos británicos Whitworth

• British Standard Whitworth Coarse (BSW/WW): Sir Joseph Whitworth lo introdujo. Utiliza pulgadas y tiene un ángulo de flanco de 55 grados. Es de uso común en el Reino Unido.
• British Standard Fine (BSF): El homólogo de rosca fina de BSW también utiliza pulgadas y presenta un ángulo de flanco de 55 grados.
• Tubería estándar británica (BSP/G): Una rosca de tubo Whitworth cilíndrica no autosellante. Sus especificaciones en pulgadas son extrañas y no coinciden con los diámetros reales.
• British Standard Pipe Taper (BSPT/R): Tiene una rosca exterior cónica y una rosca interior cilíndrica. Es autosellante. Se abrevia como R para roscas macho y Rp para roscas hembra.

Hilos especializados y de uso industrial

• Hilos cuadrados: Son muy eficientes y tienen baja fricción. Por lo tanto, se utilizan principalmente para la transmisión de potencia. Esto incluye tornillos de fijación y husillos en máquinas herramienta. Sin embargo, su diseño las hace menos robustas en comparación con las roscas en V.
• Hilos Acme: Los hilos Acme son hilos cuadrados modificados. Son más fáciles de cortar y más resistentes. Por lo tanto, son buenas para mordazas de banco y válvulas de latón. Su forma única permite una transmisión de potencia eficiente con un desgaste mínimo.
• Hilos de nudillo: se utilizan para trabajos brutos y están preparados para una fundición y laminación fáciles. Las roscas de nudillo se encuentran en cuellos de botellas de vidrio, engranajes de acoplamiento y grandes aisladores moldeados en el comercio eléctrico. Su raíz semicircular y su cresta ayudan a resistir los daños y la suciedad.
• Hilos contrafuertes: Combinan las ventajas de los hilos cuadrados y en V. Pueden soportar cargas significativas en una dirección. Por lo tanto, son ideales para aplicaciones como mordazas de banco, donde la tracción unilateral es habitual.
• Roscas helicoidales: Como las roscas Acme pero más profundas, las roscas helicoidales se utilizan en las ruedas helicoidales de los vehículos. Proporcionan una solución duradera para la transmisión de potencia angular.

¿Cuáles son las herramientas para identificar hilos?

Identificar las roscas con precisión es crucial en diversas aplicaciones, como la fabricación, el mantenimiento y la reparación. Existen varias herramientas que ayudan a identificar tipos, tamaños y pasos de rosca. A continuación encontrará una descripción detallada de las herramientas más utilizadas para la identificación de roscas:

1. Calibre de paso de rosca.

Un calibre de paso de rosca es una herramienta utilizada para medir el paso o avance de una rosca de tornillo. Consta de varias hojas, cada una con dientes de diferentes pasos, lo que permite al usuario igualar rápidamente el perfil de la rosca.

• Utilización: Alinee los dientes de la galga con las roscas del tornillo o perno para determinar el paso.
• Tipos: Disponible en unidades métricas e imperiales.

2. Calibre ID/OD de rosca

Un calibre mide el diámetro interior (DI) y el diámetro exterior (DE) de las roscas. Esta herramienta es esencial para determinar el tamaño de la pieza roscada.

• Utilización: Coloque las mordazas del calibre en los bordes interior o exterior de la rosca y lea la medida.
• Tipos: Se suelen utilizar calibres digitales, de esfera y vernier.

3. Calibradores de tapones roscados y anillos.

Estos calibres se utilizan para comprobar la precisión de las roscas internas y externas, respectivamente. Garantizan que las roscas se ajustan a normas específicas.

• Utilización: Inserte el calibrador de tapón en la rosca interior o enrosque el calibrador anular en la rosca exterior para comprobar el ajuste correcto.
• Tipos: Disponible para estándares de rosca, incluyendo métrica, UN y BSP.

4. Hilos de medición de roscas

Los hilos de medición de roscas se utilizan junto con los micrómetros para medir con precisión el diámetro de paso de las roscas. Son prácticos para mediciones de precisión.

• Utilización: Con un micrómetro, coloque los alambres en las ranuras de la banda de rodadura y mida la distancia entre ellos.
• Tipos: Los juegos suelen incluir alambres de diferentes diámetros para adaptarse a los pasos de rosca.

5. Kits de identificación de roscas

Estos kits contienen herramientas para identificar los tipos y tamaños de rosca. Incluyen calibradores de paso de rosca, calibres y tarjetas de identificación.

• Utilización: Utilice las herramientas para medir las dimensiones de las roscas. Compárelas con las tablas de referencia.
• Tipos: Hay kits disponibles para estándares de rosca específicos, como NPT, JIC, ORFS, BSP y roscas métricas.

6. Herramientas de inspección de roscas VisionGauge®

Las herramientas avanzadas de inspección de roscas, como VisionGauge®, pueden medir roscas sin contacto. Proporcionan resultados rápidos y precisos.

• Utilización: Utilice el software para seleccionar las mediciones que desea notificar. A continuación, dibuje una región de interés alrededor de los hilos para la medición automática.
• Tipos: Adecuado para muchas piezas roscadas, sin limitarse a tornillos3.

7. Tornillo Checkers

Los comprobadores de tornillos son herramientas sencillas. Ayudan a los usuarios a encontrar rápidamente el tamaño y el paso de tornillos y pernos. Los usuarios los hacen coincidir con orificios pretaladrados o secciones roscadas.

• Utilización: Introduzca el tornillo o perno en el orificio o sección roscada correspondiente para determinar su tamaño.
• Tipos: Disponibles en versión métrica e imperial.

8. Medidor del ángulo del asiento

Un medidor de ángulo de asiento mide el ángulo de la superficie de asiento de una pieza roscada. Esto es vital para sellar las conexiones de fluidos.

• Utilización: Coloque el calibrador sobre la superficie de asiento y lea la medida del ángulo.
• Tipos: Normalmente incluidos en kits completos de identificación de roscas.

¿Cómo identificar los tipos de hilo?

Es vital identificar los tipos de rosca en campos como la ingeniería, la fabricación y el mantenimiento. Una identificación correcta garantiza la compatibilidad de los accesorios y las conexiones. Evita fugas y fallos mecánicos.

Paso 1: Hilos macho vs. Hilos hembra

Examine dónde se encuentran las roscas para determinar si una rosca es macho o hembra. Si las roscas están en el exterior de un racor, se trata de una rosca macho. Si están en el interior, se trata de una rosca hembra.

Como explica un texto, «si se encuentran en el exterior de la rosca, se trata de una rosca macho. Si se encuentran en el interior del hilo, se trata de un hilo femenino». Esta distinción es crucial. Ayuda a identificar las contrapartes adecuadas para la conexión.

Paso 2: Clasificar la forma del hilo

Las roscas pueden clasificarse en cónicas o paralelas en función de sus características físicas. Las roscas cónicas se estrechan a medida que se extienden hacia fuera. Suelen detectarse a simple vista o con un calibre. Un texto dice: «Las roscas cónicas reducen su diámetro al final del racor. «Las roscas paralelas tienen el mismo diámetro en todo su recorrido».

Estas diferencias afectan a la estanqueidad de cada tipo. Las roscas cónicas sellan a través de una cuña de metal contra metal o una pequeña distorsión de la rosca. Las roscas paralelas a menudo necesitan una junta tórica o cinta de roscar para garantizar un sellado seguro».

Paso 3: Medir el paso de rosca

El paso de una rosca se refiere al número de hilos por pulgada o a la distancia entre hilos. Puedes utilizar un calibre de paso, una herramienta diseñada para medirlo. Es importante probar varios calibres antes de elegir. Las pequeñas diferencias de paso pueden dar lugar a errores de identificación.

Paso 4: Determinar el diámetro y el tamaño de la rosca

Puede utilizar un calibre para medir el tamaño de la rosca. Para roscas macho, mida el diámetro exterior. Para roscas hembra, mida el diámetro interior. Una guía sugiere: «Si tiene una rosca de tubo, compare su tamaño con un perfil de tamaño nominal». Saber si una rosca es de tubo o no es vital. Afecta a la medida y a sus usos.

Paso 5: Designar el tipo de rosca y la norma

Después de tomar todas las medidas, el último paso es encontrar el tipo de rosca estándar. Para ello, hay que comparar los resultados obtenidos con las tablas de medidas normalizadas. «Determinar el tipo de rosca estándar es el último paso para identificar el tipo de rosca», se afirma en un texto. Esto ayuda a garantizar que las roscas funcionarán correctamente en sus aplicaciones designadas.

¿Cuáles son los consejos prácticos para elegir los tipos de hilo adecuados?

Elegir la rosca de tornillo adecuada es crucial. Garantiza un rendimiento y una resistencia óptimos en diversos usos. El proceso de selección implica conocer las características específicas de las roscas. Esto incluye el material, el diseño y las necesidades de la aplicación. A medida que las tareas se hacen más complejas y variadas, la selección informada de la rosca es clave.

Compatibilidad y personalización

Es esencial reconocer que no todas las roscas de tornillo son compatibles con todos los usos. Cada tipo de rosca está diseñado para una función distinta. Se fabrica con materiales adecuados para ese fin. Algunas roscas están adaptadas para una mayor durabilidad. Otras están optimizadas para facilitar la instalación en materiales blandos. Esta personalización es vital. Responde a las diversas necesidades de distintos sectores.

Requisitos de diseño y variaciones

Al seleccionar una rosca de tornillo, hay que tener en cuenta los requisitos de diseño. Algunas roscas tienen diseños afilados que pueden taladrarse directamente en la madera. Son adecuadas para aplicaciones rápidas y directas sin orificios pretaladrados.

Por el contrario, algunas roscas de tornillo pueden necesitar orificios previamente taladrados. Esto se hace para garantizar una instalación y un funcionamiento correctos. Es importante en materiales complejos en los que la perforación directa podría resultar ineficaz o dañina.

Función crítica de la separación de roscas

La separación entre roscas es otro factor importante a tener en cuenta. Las roscas de los tornillos tienen distintas distancias. Esto puede afectar a su rendimiento e idoneidad para tareas específicas. Por ejemplo, el espaciado debe coincidir exactamente con el de los tornillos o tuercas para garantizar un ajuste seguro y una funcionalidad adecuada. Un espaciado incorrecto puede hacer que los herrajes se aflojen y comprometer la integridad estructural del conjunto.

Conclusión

Hemos acotado los distintos tipos de rosca y sus estándares. Creemos que después de leer esto podrá elegir los tornillos adecuados para su proyecto. Si aún tiene alguna duda sobre los tornillos, no dude en consultarnos.