Desde épocas muy antiguas las roscas han formado parte de nuestra vida diaria, al punto que hoy en día es difícil encontrar algún mecanismo que no esté basado o que haga buen uso del principio del tornillo, el principal elemento “roscado”.
En un comienzo, la construcción de las roscas dependía en gran medida de la habilidad y el buen ojo del artesano. No obstante, en el siglo XVIII se introdujeron los primeros avances hacia la estandarización de ciertos parámetros, ya que la producción de tornillos había dejado de ser un oficio para convertirse en un proceso industrial, por lo que a mediados del siglo siguiente se adoptaron definitivamente los estándares para roscas que rigen hasta la actualidad.
Sin embargo, para bien o para mal, resultó casi una coincidencia que dos inventores, uno en Gran Bretaña (J. Whitworth) y el otro en Estados Unidos (W. Sellers) propusieran independientemente y casi simultáneamente estandarizaciones diferentes basadas en el sistema imperial de medición, que fueron adoptadas en cada uno de esos países. Para no quedar atrás, la Europa métrica contraatacó con su aporte correspondiente, adoptado de estándares franceses y alemanes, y esta es básicamente la razón por la cual hoy existen tantos tipos distintos de rosca usados en todo el mundo y que es útil conocer.
Aunque las aplicaciones son numerosas, las funciones principales de una rosca son tres:
- Formar un acoplamiento mecánico para mantener piezas unidas (por ejemplo, con un perno y una tuerca).
- Transmitir fuerza o movimiento mediante la conversión de un movimiento de rotación en un movimiento lineal o viceversa (por ejemplo, el tornillo de una prensa).
- Aportar ventajas mecánicas al hacer uso de una fuerza pequeña para crear una fuerza de mayor magnitud.
En base a estas funciones surge una amplia clasificación de roscas que veremos más adelante, pero antes es preciso detenernos en una serie de conceptos fundamentales.
¿Cómo se define una rosca?
Para conocer y comprender las diferencias entre los diversos tipos de roscas, vamos a definir brevemente cuáles son los parámetros que caracterizan a una rosca.
Partes de una rosca
Filete o hilo: superficie prismática en forma de hélice que es constitutiva de la rosca.
Flanco: cara lateral del filete.
Cresta: parte más externa de la rosca, o bien, unión de los flancos por la parte exterior.
Valle: parte más interna de la rosca, o bien, unión de los flancos por la parte interior.
Diámetro nominal o exterior: diámetro mayor de la rosca. En un tornillo, es el diámetro medido entre las crestas de los filetes, mientras que en una tuerca es el diámetro medido entre los valles.
Diámetro interior: diámetro menor de la rosca. En un tornillo, corresponde al diámetro medido entre los valles, mientras que en una tuerca es el diámetro medido entre las crestas.
Ángulo de rosca o de flancos: ángulo medido en grados sexagesimales, que forman los flancos de un filete según un plano axial.
Paso (P): distancia entre dos crestas consecutivas, que representa la longitud que avanza un tornillo en un giro de 360º. El paso de una rosca puede ser fino (F), grueso o normal (C) y, en algunos pocos casos, extra fino (EF). La tendencia general de los últimos 20 años, apunta al uso generalizado del paso grueso, dejando los pasos finos para casos particulares, por ejemplo, reglajes, tornillos de motores, etc. Estos casos son menos numerosos y los elementos de sujeción de paso fino se transforman de a poco en elementos especiales con sus consiguientes inconvenientes económicos, de disponibilidad y plazo.
Las ventajas más importantes del paso fino son:
- Mayor resistencia a la tracción, porque presenta una sección resistente más grande.
- Tendencia mínima a aflojarse por vibraciones.
- Reglajes más precisos.
Sin embargo, la mayor parte de los montajes no presentan carga estática sino dinámica, donde la resistencia a la fatiga es el criterio principal para el cálculo y diseño. En estos casos, el paso grueso resiste mejor la fatiga, ya que a medida que aumenta el paso disminuye la carga en el fondo del hilo de rosca. La resistencia al aflojamiento por vibraciones en el paso grueso se ha mejorado notablemente con el desarrollo de sistemas de frenado y blocaje, tanto mecánicos como químicos, que ofrecen mejores soluciones a la pérdida de precarga, sobre todo después de esfuerzos dinámicos transversales.
Las ventajas del paso grueso son:
- Menor sensibilidad a los choques, y generalmente, un ensamblado más sencillo y rápido.
- Posibilidad de revestimientos de mayor espesor debido al juego de tolerancias, porque los pasos son más amplios.
- Menor riesgo de desgarre del roscado.
Avance (a): distancia que recorre un filete en sentido del eje al dar una vuelta entera. Es también la distancia que recorre el tornillo en la tuerca al dar una vuelta completa. En las roscas de una entrada, el avance (a) es igual al paso (P). En las roscas de varias entradas, a = P . z, donde z = número de entradas.
¿Cómo se clasifican las roscas?
Las roscas pueden agruparse de acuerdo con diversos parámetros. En el siguiente gráfico presentamos una clasificación basada en los parámetros que figuran en la primera columna.
Tipos de rosca más comunes
De acuerdo con los parámetros de la clasificación que acabamos de ver, existen más de 20 clases distintas de roscas, que podemos consultar aquí. Sin embargo, en este artículo vamos a detallar solamente las de uso más difundido.
a) Roscas de unión para uso general
Rosca métrica ISO
Es de diseño cilíndrico (o paralelo o recto) y está formada por un filete helicoidal en forma de triángulo equilátero con crestas truncadas y valles redondeados. El ángulo que forman los flancos del filete es de 60º y el paso, medido en milímetros, es igual a la distancia entre los vértices de dos crestas consecutivas.
Rosca métrica ISO
Se denomina según normas ISO 68-1 e ISO 965-1. Si es de paso grueso, se designa con la letra M seguida del valor del diámetro nominal en milímetros, por ejemplo:
M 6
Si es de paso fino, la letra M va seguida del diámetro nominal en milímetros y el paso en milímetros, separados por el signo «x», por ejemplo:
M 6×0,25
Si la rosca es a izquierda se añade “izq”. Si es de dos entradas se añade “2 ent” o si es de tres, “3 ent”.
La rosca métrica también puede usarse para unir tuberías, con las características que muestra la siguiente figura, va montada en el mismo roscado cilíndrico y la estanqueidad queda asegurada por una junta tórica o arandela.
Rosca métrica
Rosca nacional unificada ISO de paso grueso (UNC)
Es idéntica a la rosca métrica ISO en cuanto a diseño y ángulo de flancos, con la diferencia que sus dimensiones responden al sistema imperial. Se designa según norma ANSI/ASME B1.1, con las letras UNC a las que se antepone el diámetro nominal en pulgadas y seguidamente el paso en hilos por pulgada, por ejemplo:
¼” 20 UNC
Se usa generalmente para la producción en serie de tornillos, pernos y tuercas, y otras aplicaciones industriales, especialmente el roscado en materiales de baja resistencia a la tracción, tales como fundiciones, acero dulce y materiales blandos, para obtener la máxima resistencia al desgarre de la rosca. Puede aplicarse donde se requiere un montaje y desmontaje rápido o cuando hay posibilidad de que exista corrosión o deterioro ligero.
Rosca nacional unificada ISO de paso fino (UNF)
Difiere de la anterior únicamente por el paso y por la denominación, donde solo se reemplazan las letras UNC por UNF. Tiene uso general, aunque es más resistente a la tracción y torsión que la UNC e incluso resiste el aflojamiento por vibración.
b) Roscas de unión para tubería
Rosca normal británica para tubería (BSP) o rosca “gas”
Derivada de la rosca Whitworth original (con poco uso en la actualidad) tiene forma de triángulo isósceles y el ángulo que forman los flancos de los filetes es de 55º. El lado menor del triángulo es igual al paso, y las crestas y valles son redondeados. El diámetro nominal o exterior de la rosca se expresa en pulgadas, y el paso está dado por el número de hilos contenidos en una pulgada, por lo que se expresa en hilos por pulgada.
Rosca normal británica
Se usa comúnmente en plomería de baja presión, aunque no se recomienda para sistemas hidráulicos de media y alta presión. De acuerdo a su diseño presenta dos variantes:
Rosca cilíndrica (o recta o paralela, BSPP): se monta en el mismo roscado cilíndrico. La estanqueidad queda asegurada por una junta tórica o arandela. Se denomina con la letra G seguida del diámetro nominal del tubo en pulgadas según norma ISO 228-1. Por ejemplo:
G 7
Rosca cónica (BSPT): se monta en el mismo roscado cilíndrico o cónico. La estanqueidad queda asegurada por un recubrimiento previo en la rosca. Se denomina con la letra R seguida del diámetro nominal del tubo en pulgadas según norma ISO 7-1. Por ejemplo:
R 1/8
La figura de abajo representa las conexiones y compatibilidades entre los tipos de roscas BSPP y BSPT.
Roscas BSPP – BSPT
Rosca nacional estadounidense cónica para tubería (NPT)
Tiene diseño cónico, los filetes forman un ángulo de 60º y las crestas y valles están truncados en 1,8º. El diámetro se expresa en pulgadas y el paso en hilos por pulgada.
Rosca nacional estadounidense cónica para tubería NPT
Se monta en el mismo roscado cónico y la estanqueidad queda asegurada por un recubrimiento previo en la rosca. Se designa según norma ANSI B1.20.1 con las letras NPT a las que se antepone el diámetro nominal en pulgadas y el número de hilos por pulgada separados por un guion. Por ejemplo:
1/16” – 27 NPT
En el caso de tener una rosca a izquierda se añaden las letras LH. La figura siguiente muestra las conexiones de una rosca NPT.
Comparación entre los tipos más comunes de rosca
En el gráfico que sigue podemos visualizar con mayor claridad las principales diferencias que presentan los tipos más comunes de rosca.
Comparación entre los tipos más comunes de roscas
Cuando conocemos correctamente toda esta información, resulta más sencillo identificar los diversos tipos de rosca, así como establecer posibles compatibilidades y decidir cuál es el elemento o método de sellado más adecuado para nuestra unión roscada en tuberías, por ejemplo.
| Rosca | |||
|---|---|---|---|
| Parámetro | Métrica – UNC/UNF | BSPP | BSPT – NPT |
| Diseño | Cilíndrico | Cilíndrico | Cónico |
| Perfil del filete triangular | Crestas truncadas, valles redondeados | Crestas y valles redondeados | Crestas y valles redondeados – Crestas y valles truncados |
| Ángulo de flanco | 60° | 55° | 55° – 60° |
| Medición del paso | Avance en mm por cada vuelta – Número de hilos por pulgada | Número de hilos por pulgada | Número de hilos por pulgada |
| Ángulo de conicidad | 0° | 0° | 1°47′ |
| Tipo de sello | Junta tórica o arandela | Junta tórica o arandela | Recubrimiento en la rosca |
Por otra parte, también podemos manejar ciertos detalles acerca de los tipos de roscado y cuáles son las máquinas y los peines que ofrece el comercio para ese fin.
De estos temas nos estaremos ocupando oportunamente en próximos artículos.
39 Comentarios
Victor
Excelente post. Soy estudiante de ingeniería y sus publicaciones me son muy útiles. Gracias.
nelson vargas
Muy buena la informacion y ademas didactica sobre todo, les solicito que de vez en cuando nos ilustren con estos conocimientos novedosos
demaquinasyherramientas6
Nelson, tenemos ya más de 400 artículos (y seguimos sumando!). Te invitamos a leer, participar y pedir todos aquellos temas que sean de tu interés, vamos a intentar tratarlos a todos! Saludos!
Antonio Casas López
Tengo que manifestarles (para su satisfacción y la mía propia) que por fin he encontrado un sitio web que despejara mis problemas sobre el tema del roscado. Transmite la información con claridad, exactitud y orden.
Les quedo muy agradecido.
Saludos.
demaquinasyherramientas6
Antonio, gracias por tus comentarios! Vamos a seguir trabajando entonces para sumar calidad, los agradecidos somos nosotros por tener una comunidad activa y participativa. Saludos!
Jose Antonio
Quiero darles las gracias por sus excelentes artículos, los hacen muy sencillos y bien documentados. Soy Docente de Formación Ocupacional y tengo que decir que me sirven de mucho a la hora de impartir mis clases teóricas, esta información técnica junto a la experiencia y práctica hacen las clases mas significativas. Muchas gracias por su buen trabajo.
demaquinasyherramientas6
Jose Antonio, muchas gracias por tus comentarios! Realmente nos pone muy contentos, «DeMáquinas» es para eso! No dudes en hacernos llegar sugerencias y todo lo que pueda hacer que el trabajo mejore.
Saludos!
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Lauro freire
Es un exelente articulo ,les pediria un articulo sobre el grado de dureza de los pernos y como interpretar las marcas que vienen en la cabeza de los pernos ,gracias.
demaquinasyherramientas6
Lauro, muchas gracias por sus comentarios! Vamos a tomar ese tema para la agenda editorial, gracias por sugerirlo! Aquí estamos por cualquier otra consulta o idea, lo invitamos a seguir participando activamente de la Comunidad. Saludos!
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Julio César
Felicitaciones por la publicación.Gracias por permitir copiarlo.Mi hijo es estudiante en un colegio de Educación Técnica y este artículo es muy didáctico,fácil de comprender.Muchas gracias!
demaquinasyherramientas6
Julio, gracias por estar ahí! Esperamos sigas participando de la comunidad de De Máquinas!
Estanislao Francisco
De todos los articulos que lei sobre el tema este fue el mas claro y conciso
Agradecido
Alonzo
Me podrias ayudar con las características de esta conexión para propano portatil, la conexión es CGA #600 A
Por favor necesito saber las siguentes características:
Diámetro interior
Hilos por pulgada
Angulo de flancos
¿si hay una rosca equivalente para este tipo de conexion?
Gracias saludos…
Diego
Muy útil. Soy aficionado a la mecánica de motos y me resultó de mucha utilidad
demaquinasyherramientas6
Gracias Diego, te mandamos un abrazo!
Cesar Gomez
Felicitaciones, muy clara y precisa la información
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Edgar delgado
Que tal buenas noches. Tengo algunas dudas con respecto a estas interpretacion de roscas. Me gustaria entrar en contacto con ustedes. Tengo algunas preguntas.
1) ¿Como saber cuando usar rosca metrica o unificada?¿Si ambas tienen rosca gruesas y finas como definir cual es las mas apropiada?
2) En el caso de la rosca unificada, ¿que daro se puede interpretar de la cantidad de hilos por pulgada?
3 ¿Si un diametro nominal de rosca hembra, es mayor que lo especificado, que afectacion puede tener al momento de ensamblar con el macho?
Es la primera vez que visito su pagina y me he quedado con muy buen sabor de boca.
De antemano agradezco sus comentarios.
Saludos.
Edgar.
demaquinasyherramientas6
Edgar, gracias por tus comentarios!
Ojalá nos sigas leyendo y participando de DeMáquinas! Todas tus preguntas son tomadas en cuenta en redacción, y te recomendamos seguir leyendo DeMáquinas! Abrazo!
Guillermo Barba Cuevas
Es una excelente información explicada con buen detalle, verídica y en mi caso demasiada útil. Estudio Ingeniería Mecánica <3 entonces en agradecimiento recomendare este sitio.
demaquinasyherramientas6
Gracias Guillermo, una alegría que compartas con nosotros!
Octavio
Hola, muchas gracias por el esfuerzo, soy estudiante de ingeniería y sus artículos son muy buenos sin embargo no se como citar su pagina para las tareas y trabajos a los que fue de gran utilidad la información.
demaquinasyherramientas6
Octavio, gracias por tus comentarios! La cita es «DeMáquinasyHerramientas.com», porque somos un medio de comunicación técnico. Gracias, y acá estamos para lo que necesites!
Lucino
como se clasifica un gage para medir pre-plating ?
Marco Lagos
Estimado: excelente sus indicaciones. Me podría indicar por qué el filete métrico tiene la cresta truncada? Muchas gracias.
alejandro
Gracias.
Por mi parte desconozco este tema, pero necesito saber sobre:
ROSCA PARA PERNO: ANSI B1.1 ROSCA GRUESA UNC CLASE 2A
Cuál es y donde encuentro la norma ANSI B1.1?
PUEDEN RESPONDERME A MI CORREO
alecadenariojas@yahoo.com.mx
Victor Vasquez
Agradezco la información ofrecida. Saludos desde Mexico
Josfth Garcia
excelente información, durante 25 años como técnico en mantenimiento eléctrico siempre fue mi «coco», ahora pienso emprender un negocio automotriz de cambios de aceite esta información me evitara muchos problemas…GRACIAS MIL
Gladis
Hola estoy estudiando para taller de la esc industrial maquinado . Que determina el paso de rosca en el torno? Me pueden ayudar gracias.
Quimey
Hola, necesito más informacion sobre las medidas de los distintos tipos de roscas en milímetros y pulgadas. Muy buena página
Daniela García
Hola que tal, me gustaría saber quien fue el autor, es para completar mi tarea. Excelente información, gracias.
Leonardo
Favor indicar el significado de un triangulo en la cabeza de un perno
Carlos
Muchas gracias, excelente!
juan antonio
me gustaría saber cual es la rosca que mas avanza en una vuelta, seria de un diámetro de
8mm.
Gracias
Horacio Barrabasqui
Hola, tengo unas terrajas antiguas, americadas, donde figuran unos códigos F974 o R105, alguien puede indicarme qué significan?
Ricardo Escobar
Excelente información
eidel saravia
quiero saber en que sistemas puedo usar rosca fina o cual es su funcionalidad
Manuel
Como puedo saber que tipo de tornillo es uno que tengo para buscar uno igual ?
Muchas gracias
manuel
Edsonccama
Gracias por brindar una información tan clara y precisa, me servio de gran ayuda para realizar una rosca para desplazamientos, como rosca trapezoidal
Antonio Salazar
Algo de informacion sobre roscas NPSF y NPTF