Tema 9

1. UNIONES DESMONTABLES
1.1. Atornillado
La composición de una uníón roscada siempre consta de un tornillo y
una tuerca. Su uso está presente en la inmensa mayoría de máquinas y
elementos de uníón, siendo las formas utilizadas y los tamaños muy
variados, con objeto de cubrir todas las necesidades existentes.
La uníón atornillada se usa en soluciones que no han de tener una
especial rigidez o porque han de ser desmontada en repetidas ocasiones.
Sus principales carácterísticas son:
Facilidad en el desmontaje.
Localización de la zona de uníón por su aspecto fácilmente reconocible.
Posibilidad de unir distintos materiales.
Buen comportamiento a distintas temperaturas.
No necesita preparar las superficies a unir.
No necesitan de útiles o herramientas especializadas para realizar las
uniones.
Altas concentraciones de tensiones en las zonas en que están las
tuercas o tornillos.
Sistema de uníón relativamente lento.
Los elementos que intervienen en este tipo de uníón son:
Tornillos.
Espárragos.
Tuercas.
Arandelas.

Las roscas

Una rosca es un hueco helicoidal construido sobre una superficie
cilíndrica, con un perfil determinado y de una manera continua y
uniforme, producido al girar dicha superficie sobre su eje y desplazarse
una cuchilla paralelamente al mismo.
Este tipo de mecanizado es carácterístico de los dispositivos de sujeción,
tales como: tornillos, espárragos, pernos de anclaje, tuercas, etc.
Elementos y dimensiones fundamentales de las roscas

Hilo o filete:

Superficie prismática en forma de hélice constitutiva de la rosca.

Flancos:

Caras laterales de los filetes.

Cresta:

Uníón de los flancos por la parte exterior.

Fondo:

Uníón de los flancos por la parte interior.

Vano:

Espacio vacío entre dos flancos consecutivos.

Núcleo:

Volumen ideal sobre el que se encuentra la rosca.

Base:

Línea imaginaria donde el filete se apoya en el núcleo.

Diámetro Exterior (dext):

Diámetro mayor de la rosca.

Diámetro interior (dt):

Diámetro menor de la rosca.

Diámetro medio (dmed):

Aquel que da lugar a un ancho de filete igual al del vano.

Diámetro nominal (d):

Diámetro utilizado para identificar la rosca. Suele ser el diámetro mayor
de la rosca.

Ángulo de flancos (a):

Ángulo que forman los flancos según un plano axial.

Profundidad o Altura (h):

Es la distancia entre la cresta y la base de la rosca.

Paso (p):

Distancia entre dos crestas consecutivas medida en dirección axial.
En roscas cuyas dimensiones se expresan en pulgadas, se suele indicar
el paso por el número de hilos o filetes que entran en una pulgada de
longitud.

Avance (a):

Distancia recorrida por la hélice en dirección axial al girar una vuelta
completa (paso de la hélice); es decir, representa la distancia que avanza
la tuerca al girar una vuelta completa en el tornillo.

Clasificación de las roscas

Existen varios métodos de clasificación de las roscas atendiendo a sus
propiedades:
Según la posición de la rosca. Según la forma del filete. Según el nº de filetes. Según el sentido de la hélice.

Según la posición de la rosca

Rosca exterior o tornillo: la rosca se talla sobre un cilindro exterior.
Rosca interior o tuerca: la rosca se talla sobre un cilindro interior (taladro).

Según la forma del filete

Roscas triangulares:
Rosca Whitworth.
Rosca métrica.
Rosca de tubo blindado de acero.
Roscas trapeciales:
Rosca trapecial.
Rosca en diente de sierra.
Roscas redondas:
Rosca redonda.
Rosca eléctrica.

Según el número de filetes

Rosca de una entrada: si tiene un solo hilo o filete; es el caso más habitual.

Rosca de varias entradas

Si tiene varios hilos o filetes. Permite obtener
grandes avances.

Según el sentido de avance de la hélice

Rosca a derecha: la tuerca avanza al girarla en el sentido de las agujas
del reloj; es el caso más habitual.
Rosca a izquierda: la tuerca avanza al girarla en el sentido contrario a las
agujas del reloj.
La norma distingue muchos tipos de roscas entre los que destacamos los
enumerados en la siguiente tabla (Si se desea, existe una tabla más
extensa en el anexo de la presente unidad didáctica).

1.2. Engatillado

Las uniones engatilladas se utilizan en elementos compuestos por chapa;
el engatillado consiste en darle un pliegue o solución plegada en el
lateral o final del tubo de forma que se pueda empalmar con otra chapa
o tubo solo o mediante la utilización de una tercera pieza.
Se usa en tubos de ventilación, chimeneas, cubiertas de tejados,
cerramientos de chapa, etc.; normalmente las piezas vienen preparadas
de fábrica, pero muy a menudo se realiza el pliegue in situ.

2. UNIONES FIJAS

Se llaman uniones fijas a aquellas que no se pueden desmontar, o que
para desmontarlas se necesita romper alguna pieza; se suelen realizar en
piezas que no se está previsto que se desmonten a lo largo de la vida útil
de la pieza o del conjunto, o que por condiciones de diseño se requiere
así.

2.1. Remachado

Es un elemento cuya función es la de unir, de forma permanente o fija,
dos o más piezas. Está formado por una cabeza y un vástago.
Los remaches de diámetro inferior a 10 mm. Que se aplican en frío siguen
siendo un método de uníón muy extendido, sus uniones no resultan
estancas y los esfuerzos que soportan no son elevados.
Las longitudes del cosido no deben ser mayores a 4 ó 5 veces el diámetro
del agujero.

Uniones roscadas

Uno de los sistemas de uníón de tuberías es la uníón roscada, en la que,
como en todos los elementos roscados, necesitamos de un macho y una
hembra. Los tubos siempre van roscados en su extremo con una rosca
macho y los accesorios -codos, tes, reducciones, válvulas- pueden ser
macho o hembra.

Uniones embridadas

En las uniones desmontables de tuberías aparece un sistema de juntas
de estanqueidad por bridas.
Una brida se podría definir como una chapa plana de un grosor considerable
en forma de círculo con un agujero central para la tubería, y
varios radiales para los tornillos, que soldada en el extremo de un tubo
permite atornillarlo a otro que lleva otra brida, intercalando una junta
entre ambas, para dar continuidad a la tubería de manera estanca.

Uniones mediante racores de junta plana

Este tipo de racores está formados por tres piezas: una contiene un
alojamiento para la junta plana, la otra también tiene asiento plano y
rosca macho y la tercera, que es una tuerca hexagonal que envuelve la
primera, arrastrándola al roscar y presiónándola sobre la segunda y
realizando la estanqueidad con una junta plana entre los dos asientos
planos.

Uniones mediante racores esfera cono

Son un tipo de racores en los que la estanqueidad está realizada por la
uníón de metal contra metal, constan de tres piezas: una terminada en
forma esférica, la otra en forma de cono y una tercera que empuja la
primera al roscar sobre la segunda, presionando e introduciendo la
forma esférica en el cono. La estanqueidad se consigue por compresión
de las piezas metálicas y no requiere de ningún tipo de junta.

Racores Ermeto

El sistema Ermeto consiste en la uníón estanca de dos tubos entre sí,
o entre tubo y accesorio, mediante interposición de un anillo especial.
El tubo calibrado a unir va dentro de una tuerca y el otro elemento,
llamado incrustador, va roscado.

Sistema Pressfitting

Es un sistema rápido, eficaz y seguro para uníón de tuberías y accesorios,
mediante prensado, en acero inoxidable y acero al carbono galvanizado;
usado en el campo civil, industrial y naval, evitando el proceso laborioso
de soldar o roscar.