ELEMENTOS DE FIJACIÓN EN PULGADAS
SISTEMAS DE MEDICIÓN
Existen dos sistemas principales para medir pesos y distancias: el sistema métrico y el sistema imperial. El sistema imperial se basa en la Ley británica de Pesos y Medidas de 1824 y, aunque su uso ha disminuido gradualmente, sigue siendo habitual en varios países anglófonos y antiguas colonias británicas. Las dimensiones de los productos según el sistema imperial se expresan en thou (Reino Unido) o mil (EE. UU.), pulgadas, pies, yardas, millas, etc. Aunque la denominación oficial del sistema de medición estadounidense es sistema de unidades usuales de Estados Unidos, que presenta algunas diferencias con respecto al sistema imperial oficial, los sistemas aplicados a los elementos de fijación son iguales o, al menos, altamente compatibles. Las unidades dimensionales más utilizadas para los elementos de fijación son la pulgada y el pie. Las unidades para expresar tensión y presión en el sistema imperial son libras-fuerza por pulgada cuadrada (lbf/in2 o psi); 1.000 psi equivalen a 1 ksi, es decir, mil libras-fuerza por pulgada cuadrada. Un ksi equivale aproximadamente a 6,9 MPa (= N/mm2).
La unidad básica «pulgada» equivale exactamente a 25,4 mm. Un pie contiene 12 pulgadas, por lo que 1 pie equivale a 304,8 mm. Una yarda equivale a 3 pies, o 36 pulgadas, y por tanto mide 914,4 mm. En las referencias dimensionales, las pulgadas se abrevian simplemente con comillas dobles ("). En el Reino Unido, las dimensiones en pulgadas suelen expresarse como fracciones (por ejemplo, 3/4" o 1.17/64"), mientras que en Estados Unidos se utiliza a menudo la notación decimal para dimensiones no nominales (por ejemplo, 1.2656", aunque también 3/4").
Otra diferencia importante entre los sistemas imperial y métrico es que el paso de las roscas se expresa como número de hilos por pulgada (TPI), mientras que en el sistema métrico el paso (P) se define como la distancia entre dos crestas consecutivas de la rosca. La conversión es sencilla, como se muestra en la ilustración siguiente. Una rosca de 10 TPI tiene un paso P de 25,4/10 = 2,54 mm.
TIPOS HABITUALES DE ROSCAS EN PULGADAS
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| Tipo de rosca | Ángulo de rosca | Sistema de paso | Medidas habituales | Aplicaciones habituales |
|---|---|---|---|---|
| UNC | 60° | Grueso (TPI) | N.º 1 a 6" | Elementos de fijación de uso general en EE. UU. y pernos estructurales |
| UNF | 60° | Fino (TPI) | N.º 0 a 1½" | Montajes de precisión, automoción y aeroespacial |
| 8UN | 60° | Constante de 8 TPI | Diámetro >1" | Espárragos petroquímicos y bridas pesadas |
| BSW | 55° | Grueso (TPI) | ¼" a 4" | Equipos británicos antiguos y maquinaria de generaciones anteriores |
| BSF | 55° | Fino (TPI) | 3/16" a 4" | Ingeniería británica de precisión y vehículos clásicos |
| BSPP | 55° | Paralela | ⅛" a 6" | Racores hidráulicos y conexiones de tuberías sin sellado en la rosca |
| BSPT | 55° | Cónica | ⅛" a 6" | Uniones estancas a presión y fontanería |
ROSCAS UNIFICADAS EN PULGADAS: PASO GRUESO NACIONAL (UNC) Y PASO CONSTANTE (8UN)
El tipo de rosca más habitual en Estados Unidos es la rosca Unified National Coarse, abreviada UNC (a veces también se utiliza «NC»). Es la rosca gruesa estándar en Estados Unidos. Las roscas unificadas en pulgadas están diseñadas con un ángulo de 60° y diferentes combinaciones de diámetro y paso. Este sistema de rosca fue desarrollado por William Sellers en 1864 y, pocos años después, se adoptó como norma estadounidense. Puede consultarse información detallada sobre este tipo de rosca en las normas ASME B1.1 e ISO 5864.
Ejemplos de designaciones de rosca UNC son 3/8" UNC o, de forma más precisa, 3/8"-16UNC, donde 16 es el número de hilos por pulgada (TPI) y el símbolo " indica pulgadas. Un ejemplo de designación completa para el diámetro nominal de un elemento de fijación con rosca exterior es 3/8"-16UNC-2A, que también incluye la clase de rosca 2A, la clase «estándar» con holgura —una desviación fundamental respecto al diámetro nominal— y un campo de tolerancia. Los elementos con rosca interior se designan 3/8"-16UNC-2B; 2B es la clase «estándar» sin holgura y únicamente con un campo de tolerancia.
Las roscas UNC normalizadas más pequeñas, con diámetros de 0.0730" a 0.2160", se designan mediante números: de No.1-64UNC a No.12-24UNC. Los diámetros mayores se expresan como fracciones, desde 1/4"-20UNC hasta 6" de diámetro.
La rosca 8UN es una variante de paso constante de la rosca UNC. El 8 de 8UN significa que, por encima de un determinado diámetro nominal —cuyos límites se indican en las normas mencionadas—, el paso es siempre de 8 TPI para todos los diámetros. En el caso de 8UN, todos los diámetros superiores a 1" tienen este paso constante de 8 TPI. La rosca 8UN se utiliza habitualmente en elementos de fijación petroquímicos, como los espárragos. Su designación completa es similar a la de las roscas UNC, por ejemplo 1.1/2"-8UN-2A/2B o 3.1/4"-8UN-2A/2B. Otras series de paso constante, mucho menos habituales, son 4UN, 6UN, 12UN y hasta 32UN.
Todas las combinaciones de diámetro y paso que no están incluidas en las series normalizadas de las normas de rosca mencionadas, pero cuyas holguras y tolerancias se calculan conforme a las fórmulas de dichas normas, se designan UNS, donde la «S» indica una rosca especial.
ROSCAS UNIFICADAS EN PULGADAS: PASO FINO NACIONAL (UNF) Y EXTRAFINO (UNEF)
La rosca Unified National Fine, abreviada UNF (a veces «NF»), es la versión de paso fino de las roscas unificadas en pulgadas utilizadas habitualmente en Estados Unidos. UNEF designa una rosca de paso extrafino con aún más hilos por pulgada que una rosca UNF. Las roscas unificadas en pulgadas tienen un ángulo de 60° y distintas combinaciones de diámetro y paso. Este sistema fue desarrollado por William Sellers en 1864 y, pocos años después, se adoptó como norma estadounidense. Puede consultarse información detallada en las normas ASME B1.1 e ISO 5864.
Ejemplos de designaciones de rosca UNF son 3/8" UNF o, de forma más precisa, 3/8"-24UNF, donde 24 es el número de hilos por pulgada (TPI) y el símbolo " indica pulgadas. Un ejemplo de designación completa para el diámetro nominal de un elemento de fijación con rosca exterior es 3/8"-24UNF-2A, que también incorpora la clase de rosca 2A, la clase «estándar» con holgura —una desviación fundamental respecto al diámetro nominal— y un campo de tolerancia. Los elementos con rosca interior se designan 3/8"-24UNF-2B; 2B es la clase «estándar» sin holgura y únicamente con un campo de tolerancia. Las roscas UNEF se designan de forma similar, por ejemplo 3/8"-32UNEF-2A/2B.
Las roscas UNF normalizadas más pequeñas tienen un diámetro de 0.0600" y llegan hasta 0.2160". Estas medidas se designan mediante números, desde No.0-80UNF hasta No.12-28UNF. Los diámetros mayores se expresan como fracciones, desde 1/4"-28UNF hasta 1.1/2"-12UNF. La medida UNEF más pequeña es No.12-32UNEF y el mayor diámetro de la serie es 1.11/16"-18UNEF.
Existe cierta confusión en torno al diámetro nominal de 1" para las roscas UNF. En la norma ASME B1.1, la rosca UNF de 1" tiene 12 TPI. Sin embargo, desde al menos 1935 se utilizan ampliamente elementos no normalizados de 1"-14UNS con 14 TPI en lugar de los elementos normalizados de 1"-12UNF. La tabla 2 de ASME B1.1 incluye una nota sobre la rosca de 1"-14 TPI —designada 1"-14UNS—: «Anteriormente NF. No es una medida normalizada recomendada. Las tolerancias y holguras se basan en una longitud de acoplamiento igual a un diámetro».
Tras varias décadas, los elementos de fijación 1"-14UNS suelen denominarse rosca fina estándar o UNF. Aunque técnicamente no es correcto, 1"-14UNF se acepta de forma generalizada como referencia para elementos de 1" con rosca fina, y se ha consolidado como término de uso común. Por ello, al hablar de elementos con rosca UNF de 1", siempre conviene comprobar el número de TPI requerido.
ROSCAS BRITISH STANDARD WHITWORTH (BSW O WW)
Un tipo de rosca imperial originario del Reino Unido es la British Standard Whitworth, abreviada BSW o simplemente WW. La BSW fue la rosca gruesa más habitual en el Reino Unido, pero su popularidad disminuyó rápidamente debido a la preferencia mundial por las roscas métricas. Las roscas British Standard Whitworth tienen un ángulo de 55°. Este tipo de rosca debe su nombre al inglés Sir Joseph Whitworth, quien propuso en 1841 la normalización de las roscas. Sus propuestas se convirtieron en práctica habitual en Gran Bretaña durante la década de 1860 y se consideran la primera norma nacional de roscas del mundo. Puede encontrarse información detallada en la norma BS 84.
Ejemplos de designaciones son 3/8" WW, 3/8" BSW o, de forma más precisa, 3/8"-16BSW, donde 16 es el número de hilos por pulgada (TPI) y el símbolo " indica pulgadas. Si es necesario, la clase de rosca puede indicarse entre paréntesis después de la designación. La norma BS 84 establece las clases close y free —solo para roscas exteriores—, normal —solo para roscas interiores— y medium para pernos y tuercas. Si no se especifica una clase, se suministra una clase normal o medium.
Las roscas BSW están normalizadas en diámetros desde 1/8"-40BSW hasta 6"-2.5BSW. La intercambiabilidad con roscas UNC es posible porque algunas combinaciones de diámetro y paso coinciden, pero no se recomienda debido a la diferencia del ángulo de rosca y a otras pequeñas diferencias de geometría.
ROSCAS BRITISH STANDARD FINE (BSF)
La rosca British Standard Fine, abreviada BSF, es la variante de paso fino del perfil BSW (British Standard Whitworth). Este sistema fue en su día muy común en el Reino Unido, pero su uso disminuyó rápidamente debido a la preferencia mundial por las roscas métricas. Al igual que las BSW, las roscas BSF tienen un ángulo de 55°. Puede consultarse información detallada en la norma BS 84.
Ejemplos de designaciones son 3/8" BSF o, de forma más precisa, 3/8"-20BSF, donde 20 es el número de hilos por pulgada (TPI) y el símbolo " indica pulgadas. Si es necesario, la clase de rosca puede indicarse entre paréntesis. La norma BS 84 establece las clases close y free —solo para roscas exteriores—, normal —solo para roscas interiores— y medium para pernos y tuercas. Si no se especifica una clase, se suministra una clase normal o medium.
Las roscas BSF están normalizadas en diámetros desde 3/16"-32BSF hasta 4.1/4"-4BSF. No existen combinaciones BSF de diámetro y paso iguales a las de las roscas UNF o UNEF.
ROSCAS PARA TUBERÍAS (BSP)
La rosca BSP para tuberías, también denominada con frecuencia rosca Whitworth para tuberías, es uno de los tipos de rosca más utilizados en aplicaciones de conducción a escala mundial. Se emplea en tuberías, racores, engrasadores y muchos otros productos. Las roscas BSP tienen un ángulo de 55°. Sus características se describen detalladamente en las normas EN ISO 228-1, EN 10226-1 y EN 10226-2; estas dos últimas se basan en ISO 7-1.
La rosca BSP existe en dos tipos: paralela o cilíndrica (BSPP) y cónica (BSPT). La norma EN ISO 228-1 describe las roscas BSPP exteriores e interiores como no aptas para crear una unión estanca a presión en los propios filetes. Cuando un conjunto BSPP debe ser estanco, la estanqueidad puede conseguirse comprimiendo dos superficies de cierre situadas fuera de la rosca e interponiendo una junta adecuada. La norma EN 10226-1 describe la combinación de una rosca BSPT exterior con una BSPP interior, mientras que EN 10226-2 describe la combinación de roscas BSPT exteriores e interiores. Ambos sistemas permiten crear una unión estanca sobre los flancos de la rosca. Puede ser recomendable utilizar un sellador, como cinta de PTFE, para optimizar la estanqueidad y evitar fugas helicoidales.
La designación del diámetro nominal de las roscas BSP corresponde al tamaño de la tubería. Las roscas paralelas exteriores e interiores en las que la estanqueidad no se produce en la propia rosca —EN ISO 228-1— se designan con la letra G. En las roscas exteriores se añade la letra A o B para indicar la clase de tolerancia. Para las roscas que forman una unión estanca en los filetes —EN 10226— se utilizan R para rosca exterior cónica, Rp para rosca interior paralela y Rc para rosca interior cónica.
Algunos ejemplos son G1.1/2" y G1.1/2"A para roscas paralelas interior y exterior, respectivamente, según EN ISO 228-1. Conforme a EN 10226, R1.1/2" designa una rosca exterior cónica, Rp1.1/2" una rosca interior paralela y Rc1.1/2" una rosca interior cónica.
También deben mencionarse la norma ASME B1.20.1 para diversos tipos de roscas de tubería —NPT, NPSC, NPTR, NPSM y NPSL— y la norma ASME B1.20.3 para roscas de sellado en seco —NPTF-1, NPTF-2, PTF-SAE SHORT, NPSF y NPSI—. Estas últimas pueden formar una unión estanca a presión sin selladores, ya que la interferencia entre la cresta y el fondo de la rosca crea un cierre circular. Todas estas roscas tienen un ángulo de 60° y una función similar a las roscas BSPP y BSPT mencionadas. Se designan combinando el tamaño de la tubería, el paso y la abreviatura del tipo de rosca. Se utilizan principalmente en Estados Unidos y no son intercambiables con las roscas BSP.
NORMAS PARA ELEMENTOS DE FIJACIÓN EN PULGADAS Y SUS MATERIALES
Una norma es un documento que contiene acuerdos, especificaciones o criterios sobre un producto, servicio o método. Las normas pueden elaborarse dentro de una empresa, una organización, un consorcio de organizaciones o un organismo de normalización reconocido. Los organismos de normalización reconocidos, tanto nacionales como internacionales, trabajan conforme a un proceso predefinido.
Las normas son de gran importancia para el comercio internacional, ya que facilitan la aceptación de productos y servicios en otros países. Cuando existe una norma, el producto requiere poca o ninguna descripción adicional. La mayoría de sus características se recogen en la norma; en el caso de los elementos de fijación, suelen especificarse las dimensiones, tolerancias, materiales y propiedades mecánicas. Las normas también simplifican la comunicación y difusión de nuevas tecnologías.
Principales organismos de normalización para elementos de fijación en pulgadas:
AISI – Instituto Americano del Hierro y el Acero
ANSI – Instituto Nacional Estadounidense de Estándares
ASME – Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos
ASTM – Sociedad Estadounidense de Ensayos y Materiales
BS – Norma británica
IFI – Instituto de Elementos de Fijación Industriales
SAE – Sociedad de Ingenieros de Automoción
PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS ELEMENTOS DE FIJACIÓN EN PULGADAS
Los requisitos relativos a las propiedades mecánicas de los elementos de fijación en pulgadas se especifican en las normas SAE y ASTM. Las tablas siguientes resumen las propiedades mecánicas de algunos elementos habituales.
En pantallas pequeñas, deslice horizontalmente para ver todas las columnas. Los símbolos de identificación de grado de las imágenes originales se representan mediante texto accesible.
| Especificación | Material | Rango de medidas (pulgadas) |
Tensión mínima de prueba (psi) |
Resistencia mínima a la tracción (psi) |
Dureza Rockwell del núcleo | Límite elástico mínimo (psi) |
Marcado de identificación del grado | Tuercas compatibles | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Mín. | Máx. | ||||||||
| SAE J429 Grado 2 | Acero de bajo o medio contenido en carbono | ¼"–¾" | 55,000 | 74,000 | B80 | B100 | 57,000 | Sin marcado radial de grado | ASTM A563 Grado A |
| ⅞"–1½" | 33,000 | 60,000 | B70 | B100 | 36,000 | ||||
| SAE J429 Grado 5 | Acero de medio carbono, templado y revenido | ¼"–1" | 85,000 | 120,000 | C25 | C34 | 92,000 | Tres líneas radiales | SAE J995 Grado 5 |
| 1⅛"–1½" | 74,000 | 105,000 | C19 | C30 | 81,000 | ||||
| SAE J429 Grado 8 | Acero aleado de medio carbono, templado y revenido | ¼"–1½" | 120,000 | 150,000 | C33 | C39 | 130,000 | Seis líneas radiales | SAE J995 Grado 8 |
| Tornillo ASTM A574 de cabeza cilíndrica con hexágono interior | Acero aleado de medio carbono, templado y revenido | No. 0–½" | 140,000 | 180,000 | C39 | C45 | 153,000 | — | — |
| ⅝"–4" | 135,000 | 170,000 | C37 | C45 | |||||
| Tornillo ASTM F835 de cabeza abombada o avellanada con hexágono interior | Acero aleado de medio carbono, templado y revenido | No. 0–½" | — | 140,000 | C39 | C44 | — | — | — |
| ⅝"–1½" | — | 135,000 | C37 | C44 | — | ||||
| Especificación | Material | Rango de medidas (pulgadas) |
Tensión de carga de prueba (psi) |
Dureza Rockwell del núcleo | Marcado de identificación del grado | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Mín. | Máx. | |||||
| SAE J995 Grade 2 | Acero al carbono | ¼"–1½" | 90,0001 80,0002 |
— | C32 | Sin marcado de grado |
| SAE J995 Grado 5 | Acero al carbono | ¼"–1" | 120,0001 109,0002 |
— | C32 | Marcado de identificación de tuerca grado 5 |
| 1⅛"–1½" | 105,0001 94,0002 |
— | C32 | |||
| SAE J995 Grado 8 | Acero aleado de medio carbono, templado y revenido | ¼"–⅝" | 150,000 | C24 | C32 | Marcado de identificación de tuerca grado 8 |
| ¾"–1" | C26 | C34 | ||||
| 1⅛"–1½" | C26 | C36 | ||||
1 Elementos de fijación con rosca UNC y 8UN.
2 Elementos de fijación con rosca UNF, UNEF y otras roscas finas.
| Especificación y material | Estado | Rango de medidas (pulgadas) |
Resistencia a la tracción (psi) |
Dureza Rockwell del núcleo | Límite elástico mínimo (psi) |
Marcado de identificación del grado | Tuercas compatibles | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Mín. | Máx. | |||||||
| ASTM F593 alloy group 1 (304, 304L) |
CW1 | ¼"–⅝" | 100,000–150,000 | B95 | C32 | 65,000 | F593C | ASTM F594 C |
| CW2 | ¾"–1½" | 85,000–140,000 | B80 | C32 | 45,000 | F593D | ASTM F594 D | |
| ASTM F593 alloy group 2 (316, 316L) |
CW1 | ¼"–⅝" | 100,000–150,000 | B95 | C32 | 65,000 | F593G | ASTM F594 G |
| CW2 | ¾"–1½" | 85,000–140,000 | B80 | C32 | 45,000 | F593H | ASTM F594 H | |
CW = forjado y laminado a partir de material recocido, adquiriendo así cierto grado de trabajo en frío; las medidas de ¾" y superiores pueden trabajarse en caliente y someterse a recocido por solubilización.
| Especificación y material | Estado | Rango de medidas (pulgadas) |
Tensión de prueba (psi) |
Dureza Rockwell del núcleo | Marcado de identificación del grado | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Mín. | Máx. | |||||
| ASTM F594 alloy group 1 (304, 304L) |
CW1 | ¼"–⅝" | 100,000 | B95 | C35 | F594C |
| CW2 | ¾"–1½" | 85,000 | B80 | C35 | F594D | |
| ASTM F594 alloy group 2 (316, 316L) |
CW1 | ¼"–⅝" | 100,000 | B95 | C35 | F594G |
| CW2 | ¾"–1½" | 85,000 | B80 | C35 | F594H | |
CW = recocido y trabajado en frío; las medidas de ¾" y superiores pueden trabajarse en caliente y someterse a recocido por solubilización.
ÁREAS DE APLICACIÓN DE LOS ELEMENTOS DE FIJACIÓN EN PULGADAS
Los productos fabricados en regiones del mundo donde se utiliza el sistema imperial suelen incorporar elementos de fijación designados en pulgadas. También pueden fabricarse en otros lugares, pero cuando se destinan a países que utilizan este sistema, es frecuente que incluyan elementos de fijación en pulgadas.
SECTORES EN LOS QUE SON HABITUALES LOS ELEMENTOS DE FIJACIÓN EN PULGADAS
- Industria de automoción
- Industria del transporte (por ejemplo, aeroespacial, ferroviaria y marítima)
- Industria petroquímica
- Fabricación de maquinaria
- Construcción
- Industria de elevación
- Electrónica e ingeniería eléctrica
- Productos destinados a mercados que utilizan el sistema imperial
Preguntas frecuentes sobre elementos de fijación en pulgadas
¿Cuál es la diferencia entre las roscas UNC y UNF?
UNC (Unified National Coarse) tiene menos hilos por pulgada, lo que facilita un montaje más rápido y ofrece una mayor tolerancia a pequeños daños. UNF (Unified National Fine) tiene más hilos por pulgada, lo que proporciona una mayor sección resistente a tracción para el mismo diámetro nominal y la hace adecuada para aplicaciones de precisión en sectores como la automoción y la industria aeroespacial. La resistencia al aflojamiento por vibraciones también depende del diseño de la unión, la precarga y el método de bloqueo.
¿Puedo utilizar elementos de fijación en pulgadas con roscas métricas?
No. Las roscas imperiales y métricas no son intercambiables, aunque algunas medidas puedan parecer similares. Utilizar un tipo de rosca incorrecto puede provocar roscado cruzado, daños y fallo de la unión. Antes del montaje, compruebe siempre el perfil, el diámetro y el paso con una galga de roscas adecuada.
¿Qué significa UNC 3/8"-16?
La designación se interpreta así: 3/8" es el diámetro nominal (9,525 mm), 16 es el número de hilos por pulgada (TPI) y UNC indica la serie de rosca Unified National Coarse. Un sufijo de clase, como 2A para una rosca exterior o 2B para una rosca interior, define el ajuste y la tolerancia.
¿Qué industrias siguen utilizando habitualmente elementos de fijación en pulgadas?
Los elementos de fijación en pulgadas siguen siendo habituales en la construcción estadounidense y en aplicaciones petroquímicas, de petróleo y gas, y aeroespaciales. También se utilizan ampliamente para el mantenimiento de maquinaria británica antigua, vehículos clásicos y equipos fabricados para mercados que emplean unidades usuales estadounidenses o imperiales.
¿Cómo convierto los hilos por pulgada (TPI) en paso métrico?
Divida 25,4 entre el valor TPI. Por ejemplo, una rosca de 16 TPI tiene un paso de 25,4 ÷ 16 = 1,5875 mm. Esta conversión ayuda a comparar la separación entre filetes, pero no convierte en intercambiables los elementos de fijación imperiales y métricos.
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Última actualización: julio de 2026