hilo

Una rosca es una ranura helicoidal cortada o laminada en la superficie de un sujetador (normalmente un perno o tornillo) o en el interior de un orificio (una tuerca o un orificio roscado). La rosca convierte el movimiento de rotación en movimiento lineal, o viceversa, al tiempo que crea una ventaja mecánica a través de la fricción y el acoplamiento. En un perno, la rosca macho es la espiral elevada; en una tuerca u orificio, la rosca hembra es la espiral empotrada que la recibe.

Las roscas se presentan en dos formas principales: métricas (ISO 13-1, especificadas en milímetros) e imperiales (UNC, UNF, especificadas en hilos por pulgada). Un perno métrico M10, por ejemplo, tiene un diámetro nominal de 10 mm y típicamente un paso de 1,5 mm (distancia entre crestas adyacentes). Las roscas UNC son más gruesas; un perno de 1/4 de pulgada suele ser de 20 TPI (20 hilos por pulgada). La elección entre ellas depende del estándar utilizado en su industria y del equipo ya existente. La industria aeroespacial y la maquinaria de precisión favorecen las métricas; los equipos industriales más antiguos en regiones de habla inglesa aún pueden usar las imperiales.

El perfil de la rosca define cómo se acopla. Tanto las roscas métricas como las UNC utilizan un perfil en V de 60 grados, pero existen variaciones: las métricas tienen una raíz más plana, las UNF son más finas y, por lo tanto, más fuertes en tensión, las Whitworth utilizan un perfil redondeado (común en maquinaria británica antigua) y las roscas ACME son trapezoidales, utilizadas en husillos de avance donde la fuerza motriz es más importante que la resistencia a la tracción. Los tornillos autorroscantes tienen puntas afiladas o romas y forman su propio camino en materiales más blandos; los tornillos de máquina requieren un orificio previamente roscado.

Modos de fallo comunes

Las roscas peladas ocurren cuando el sujetador se aprieta demasiado o cuando el material es demasiado blando (aluminio en un orificio de plástico). La corrosión, especialmente en pernos de acero inoxidable en roscas de latón o viceversa, crea pares galvánicos que bloquean las roscas. El agarrotamiento, una forma de soldadura en frío, es común con los sujetadores de acero inoxidable; los compuestos antigripantes y los lubricantes lo reducen. El aflojamiento debido a la vibración se puede controlar con arandelas de seguridad, insertos de nylon (tuercas Nyloc) o compuestos fijadores de roscas.

El paso de rosca es crítico en aplicaciones dinámicas. Las roscas de paso fino (UNF, métricas finas) ofrecen una mejor resistencia a la vibración y mayores cargas de apriete porque hay más acoplamiento de rosca disponible en la misma longitud. El paso grueso (UNC, métrico grueso) se ensambla más rápido y tolera mejor la contaminación. En husillos de avance y actuadores, el paso determina el recorrido por revolución: un paso de 2 mm mueve la carga 2 mm por cada vuelta completa del husillo.

El término 'hilo' en textiles (hilo, urdimbre, trama) tiene el mismo origen que el hilo de sujeción, ambos describiendo algo retorcido o enrollado. En la fabricación, las especificaciones de la rosca deben tener en cuenta el material (acero, inoxidable, latón), la dureza y el material que se va a sujetar. Un perno en hierro fundido tolera menos par que uno en acero; el aluminio requiere sujetadores o insertos más pequeños para evitar el arrancamiento de la rosca.