Guía técnica · 5 min de lectura
Roscas UNC y UNF: cómo influye el paso en la unión
El paso influye en algo más que el número de hilos. Vea las diferencias entre UNC y UNF en área resistente a tracción, acoplamiento, ajuste y comportamiento real durante el montaje.
Respuesta breve: UNC tiene menos hilos por pulgada y un perfil más profundo, y suele ser la opción de partida para montajes de uso general. UNF tiene un paso menor y, a igual diámetro nominal, una mayor área resistente a tracción, por lo que resulta útil cuando se necesita un ajuste fino, se dispone de una pared más delgada o se busca algo más de capacidad a tracción. Ninguna de las dos series es más resistente en todas las uniones, y UNF no sustituye a un sistema de bloqueo.
UNC y UNF indican el paso, no la calidad
Ambas pertenecen al sistema de roscas unificadas en pulgadas definido por ASME B1.1. UNC significa Unified National Coarse; UNF, Unified National Fine. El diámetro nominal puede ser el mismo aunque cambie el número de hilos por pulgada. Un tornillo 1/2-13 UNC y uno 1/2-20 UNF tienen un diámetro nominal de media pulgada, pero sus roscas no son compatibles entre sí.
| Característica | UNC | UNF |
|---|---|---|
| Paso | Más grueso; menos hilos por pulgada | Más fino; más hilos por pulgada |
| Profundidad del perfil | Mayor | Menor |
| Diámetro menor y área resistente a tracción | Menores a igual diámetro nominal | Mayores a igual diámetro nominal |
| Montaje | Entrada y avance de rosca más rápidos; mayor tolerancia a la suciedad y a los daños leves | Enroscado más lento; mayor riesgo de cruzar la rosca si hay desalineación |
| Ajuste | Mayor desplazamiento axial por vuelta | Ajuste axial más fino por vuelta |
| Usos habituales | Maquinaria de uso general, construcción y montaje en obra | Aeronáutica, automoción y uniones compactas donde el paso fino aporta una ventaja |
¿Cuánta área resistente adicional aporta UNF?
Un paso más fino deja un mayor diámetro en el fondo de la rosca, lo que aumenta el área resistente a tracción del elemento de fijación con rosca exterior. En algunas medidas habituales, la diferencia es apreciable, aunque no muy grande:
| Diámetro nominal | Área resistente UNC | Área resistente UNF | Aumento con UNF |
|---|---|---|---|
| 1/4 in | 1/4-20: 0,0318 in² | 1/4-28: 0,0364 in² | Aprox. 14 % |
| 3/8 in | 3/8-16: 0,0775 in² | 3/8-24: 0,0878 in² | Aprox. 13 % |
| 1/2 in | 1/2-13: 0,1419 in² | 1/2-20: 0,1599 in² | Aprox. 13 % |
Estas son áreas resistentes normalizadas que se utilizan para comparar las dos series. No son cargas admisibles. El diseño sigue dependiendo del material, del grado de resistencia, de la temperatura, de las cargas de fatiga y del coeficiente de seguridad.[1]
La tracción del tornillo y el arrancamiento de los filetes se comprueban por separado
La mayor área resistente permite a UNF soportar una carga axial más alta antes de alcanzar la misma tensión en la sección del tornillo. Sin embargo, una unión roscada puede fallar antes por el arrancamiento de los filetes de la rosca interior o exterior. Ese cálculo depende de ambos materiales, del diámetro de paso y de la longitud efectiva de acoplamiento, no solo del número de hilos visibles.
En una tuerca de acero de alta resistencia combinada con un tornillo compatible, la geometría normalizada de la tuerca está concebida para el conjunto de fijación. Un agujero roscado en aluminio, hierro fundido, latón o plástico plantea un problema distinto. Un material base más blando puede necesitar una mayor longitud de acoplamiento, un inserto o un diámetro mayor. Las roscas de paso grueso suelen resultar más prácticas en materiales de menor resistencia o propensos a dañarse, porque su perfil más profundo tolera mejor los daños. Aun así, «el paso grueso siempre es más resistente en materiales blandos» no es una regla universal de diseño.
¿Resiste mejor las vibraciones una rosca UNF?
Las roscas de paso fino tienen un menor ángulo de hélice y permiten controlar con más precisión el desplazamiento axial durante el apriete. Estas características pueden resultar útiles en una unión bien diseñada, pero no hacen que UNF sea autoblocante. La pérdida de precarga, el deslizamiento de la unión, el asentamiento de las superficies y los movimientos transversales suelen influir más que el paso por sí solo.
Si hay riesgo de aflojamiento, asegure primero una fuerza de apriete y una rigidez de la unión suficientes. Después especifique una tuerca autofrenante, un fijador de roscas, un seguro mecánico u otro método de retención validado que resulte adecuado. Cambiar de UNC a UNF no basta para dar por resuelto un problema de vibraciones.
¿Qué rosca conviene elegir?
| Condición de uso | Opción de partida | Motivo |
|---|---|---|
| Montaje de uso general o mantenimiento frecuente en campo | UNC | Enroscado rápido y mayor tolerancia a daños de manipulación, suciedad y acumulación de recubrimiento |
| Ajuste fino de posición o de precarga | UNF | Menor desplazamiento axial por vuelta |
| Espesor de pared limitado | UNF o UNEF, tras comprobar la resistencia de la rosca | Más filetes acoplados en una distancia axial corta |
| Capacidad a tracción ligeramente mayor a igual diámetro | UNF | Mayor área resistente a tracción |
| Servicio con suciedad, corrosión o montajes repetidos | Habitualmente UNC | Perfil más profundo y más tolerante a los daños |
| La pieza de acoplamiento ya existe | Respetar su designación completa | El diámetro por sí solo no determina la compatibilidad |
Lea la designación completa: 1/4-20 UNC-2A indica un diámetro nominal de 1/4 de pulgada, 20 hilos por pulgada, serie UNC y rosca exterior de clase 2. La rosca interior de acoplamiento habitual es la clase 2B. El plano debe indicar diámetro, paso, serie y clase.
Qué incluir en la solicitud de cotización
- Designación completa de la rosca, con la serie UNC o UNF y la clase de ajuste
- Tipo de elemento de fijación, norma dimensional, material y grado de resistencia
- Recubrimiento o acabado, especialmente si el margen dimensional de la rosca es reducido
- Material de la pieza de acoplamiento y longitud de acoplamiento necesaria en agujeros roscados
- Método de bloqueo requerido, par de montaje o ensayo de fuerza de apriete
- Norma de verificación con calibres e inspección
¿El siguiente paso es elegir la resistencia del tornillo? Consulte Clases de resistencia 8.8, 10.9 y 12.9: qué significan los números para interpretar las cifras de las clases de resistencia y entender por qué, por sí solas, no definen un par de apriete.