Una rosca es una superficie cuyo eje está contenido en el plano y en torno a él describe una trayectoria helicoidal (es el nombre que recibe toda línea curva cuyas tangentes forman un ángulo constante (α), siguiendo una dirección fija en el espacio) cilíndrica.

Existen cinco tipos fundamentales de roscas:

1. Métrica
2. Whitworth
3. NPT: La conexión más conocida y ampliamente utilizada donde la rosca de tubería provee tanto unión mecánica como sello hidráulico
4. UNC: Rosca Unificada Normal (Corriente)
5. UNF: Rosca Unificada paso fino

Normas generales

Sistema métrico

• BS 3643; ISO Roscas métricas
• BS 4827: ISO Roscas miniatura o finas
• BS 4846: ISO Roscas trapeciales o trapezoidales
• BS 21: Roscas para conexiones y tubos de paredes delgadas

Sistema inglés

• BS84: Roscas Whiworth
• BS93: Roscas de la British Association (BA)
• DIN 477

Risca Cónica Nacional Americana, o NPT

• BS 949/79
• AINSI B1.20.3 1976

Rosca unificada normal (corriente), o UNC

• ANSI / ASME B1. 1 1989

Rosca unificada de paso fino, o UNF

• ANSI / ASME B1. 1 1989

Principales diferencias

Métrica

Los ángulos de las espiras son de 60º, aunque en tornillos se redondea el fondo de la rosca y las puntas son planas .

En las roscas métricas el paso se indica por el avance en milímetros por cada vuelta.

Whitworth

Los ángulos de las espiras son de 55º

En las roscas Whitworth el paso se indica por el número de hilos por pulgada.

La otra gran diferencia entre la rosca métrica y la Whitworth es que mientras en las roscas métricas su parte externa de los filetes es chata a una altura t1=0,64595h y la interna redonda con r = 0,1082h, en las Whitworth tanto la punta exterior como la parte interna son redondas, con altura de t1= 0,64033h y r = 0,13733h.

NPT

Tiene una rosca cónica macho y hembra que sella con cinta de Teflón o un compuesto para unir.

UNC

Rosca de hilo gruesa recomendable para uso general en la ingeniería

UNF

Rosca de hilo fino recomendado para uso general en autómoviles, aviones y otras aplicaciones donde el espesor de pared requiere hilo delgado

Designación

La designación de la rosca en la identificación de los principales elementos que intervienen en la fabricación de una rosca determinada se hace por medio de su letra representativa e indicando la dimensión del diámetro exterior y el paso.

Por ejemplo:

Rosca M 3,5 x 0,6

Donde:

• M es métrica
• 3,5 el diámetro exterior en mm
• 0,6 el paso en mm

Otro ejemplo:

Rosca W ¾” -10

Donde:

• W es Whitworth
• ¾” el diámetro exterior en pulgadas
• 10 los hilos por pulgada

Hay que tener en cuenta dos cosas:

1. Para indicar el sentido del giro, en la designación se indicará “izq” si es una rosca de sentido izquierdo, y si es de sentido derecho, no se indicará nada
2. Si la rosca tiene más de una entrada se indica “2 ent” o “3 ent” y si es de una entrada, no se indicará nada.

Es posible crear una rosca con dimensiones no estándares, pero siempre es recomendable usar roscas normalizadas para adquirirlas en ferreterías y facilitar la ubicación de los repuestos.

Se han destacado solamente las roscas métricas y Withworth por ser las más utilizadas, pero existen muchas roscas importantes para usos especiales.

A continuación, se muestran tablas detalladas para las series fina y basta de estas familias:

	Denominación	Otras denominaciones
UNF	Rosca Americana Unificada p. fino	NF, SAE
NPT	Rosca Americana Cónica para tubos	ASTP
Ba	British Association
ISO	International Standarads Organisation
C	Rosca para bicicletas
BSP	Rosca Whitworth	R
Rd	Rosca de filetes redondos
Tr	Rosca de filetes trapezoidales
NPSF	Rosca Americana Cilíndrica “dryseal” para tubos
BSW	Rosca Whitworth de paso normal	W
BSF	Rosca Whitworth de paso fino
BSPT	Rosca Whitoworth cilíndirca para tubos	KR
NPTF	Rosca Americana Cónica “dryseal” para tubos
PG	Rosca para tubos blindados	Pr
M	Rosca Métrica para paso fino	SIF
UNC	Rosca Americana Unificada p. normal	NC, USS
M	Rosca métrica passo normal	SI
UNEF	Rosca Americana Unificada p.extrafino	NEF
NPS	Rosca Americana Cilíndrica para tubos
E	Rosca Edison
UNS	Rosca Americana passo especial	NS
API	American Petroleum Institute

 

Como hemos podido comprobar, las roscas métricas y las Whitworth tienen diferentes tamaños/medidas, pero, aun así, existen medidas que son equivalentes.

Éstas, se muestran en la siguiente tabla donde se pueden observar las equivalencias entre las llaves métricas y Whitworth y el uso común de la tuerca:

Dif.	Tamaño de la boca	Tamaño de la boca	Llave	Llave	Llave	Tuerca o perno común
(mm)	Milímetros	Pulgadas	Métrica	AF= Across Flats (entre caras)	Británica	(* = no recomendados)
	2,97	0,117			10BA
0,23	3,2	0,126	3,2 mm			M1.6
0,13	3,33	0,131			9BA
0,53	3,86	0,152			8BA
0,11	3,97	0,156		5/32 AF		No.0 UNC
0,03	4	0,157	4mm			M2
0,37	4,37	0,172			7BA
0,39	4,76	0,188		3/16 AF		N º 2 UNC
0,14	4,9	0,193			6BA
0,1	5	0,197	5mm			M2.5
0,5	5,5	0,217	5,5 mm			M3
0,06	5,56	0,219		7/32 AF
0,03	5,59	0,22			5BA
0,37	5,95	0,234		15/64 AF
0,05	6	0,236	6mm			M3.5 *
0,3	6,3	0,248			4BA
0,05	6,35	0,25		1/4 AF		N º 4 UNC
0,65	7	0,276	7mm			M4
0,14	7,14	0,281		9/32 AF
0,02	7,16	0,282			3BA
0,77	7,94	0,313		5/16 AF		N º 6 y N º 10 UNC UNC (perno)
0,06	8	0,315	8mm			M5
0,23	8,23	0,324			2BA
0,36	8,59	0,338			1/8 W; 3/16 BSF
0,15	8,73	0,344		11/32 AF		N º 8 UNC
0,27	9	0,354	9mm
0,27	9,27	0,365			1BA
0,25	9,53	0,375		3/8 AF		N º 10 UNC (tuerca)
0,48	10	0,394	10mm			M6
0,49	10,49	0,413			0BA
0,51	11	0,433	11mm			M7 *
0,11	11,11	0,438		7/16 AF		1/4 UNF
0,19	11,3	0,445			3/16 W, 1/4 BSF
0,7	12	0,472	12mm
0,7	12,7	0,5		1/2 AF		5/16 UNF
0,3	13	0,512	13mm			M8
0,33	13,34	0,525			1/4 W; 5/16 BSF
0,67	14	0,551	14mm
0,29	14,29	0,563		9/16 AF		3/8 UNF
0,71	15	0,591	15mm
0,24	15,24	0,6			5/16 W; 3/8
					BSF
0,64	15,88	0,625		5/8 AF		7/16 UNF (perno)
0,13	16	0,63	16mm
1	17	0,669	17mm			M10
0,46	17,46	0,688		11/16 AF		7/16 UNF (tuerca)
0,54	18	0,709	18 mm
0,03	18,03	0,71			3/8 W; 7/16 BSF
0,97	19	0,748	19mm			M12
0,05	19,05	0,75		3/4 AF		1/2 UNF
0,95	20	0,787	20mm
0,64	20,64	0,813		13/16 AF		9/16 UNF (perno)
0,19	20,83	0,82			7/16 W, 1/2 BSF
0,17	21	0,827	21mm
1	22	0,866	22mm			M14 *
0,22	22,23	0,875		7/8 AF		9/16 UNF (tuerca)
0,78	23	0,906	23mm
0,37	23,37	0,92			1/2 W, 9/16 BSF
0,44	23,81	0,938		15/16 AF		5/8 UNF
0,19	24	0,945	24mm			M16
1	25	0,984	25mm
0,4	25,4	1		1 AF
0,25	25,65	1,01			9/16 W; 5/8 BSF
0,35	26	1,024	26mm
0,99	26,99	1,063		1-1/16 de AF
0,01	27	1,063	27mm			M18 *
0,94	27,94	1,1			5/8 W, 11/16 BSF
0,06	28	1,102	28mm
0,57	28,58	1,125		1-1/8 AF		3/4 UNF
1,43	30	1,181	30mm			M20
0,48	30,48	1,2			11/16 W, 3/4 BSF
1,27	31,75	1,25		1-1/4 AF
0,25	32	1,26	32mm			M22 *
1,02	33,02	1,3			3/4 W; 7/8 FBS
0,32	33,34	1,313		1-5/16 de AF		7/8 UNF
0,66	34	1,339	34mm
1,31	35,31	1,39			13/16 W
0,69	36	1,417	36mm			M24
0,51	36,51	1,438		1-7/16 de AF
1,08	37,59	1,48			7/8 W, 1 BSF
0,41	38	1,496	38mm
0,1	38,1	1,5		1-1/2 AF		1 UNF
2,03	40,13	1,58			15/16 W
0,87	41	1,614	41mm			M27 *
0,27	41,28	1,625		1-5/8 AF
1,14	42,42	1,67			1 W; 1-1/8 BSF
0,44	42,86	1,688		1-11/16 AF		1-1/8 UNF
3,14	46	1,811	46mm			M30
0,04	46,04	1,813		1-13/16 AF
1,21	47,24	1,86			1-1/8 W; 1-1/4 BSF
0,38	47,63	1,875		1-7/8 AF		1-1/4 UNF
2,38	50	1,969	50 mm			M33 *
0,8	50,8	2		2 AF
1,27	52,07	2,05			1-1/4 W; 1-3/8 BSF
0,32	52,39	2,063		2-1/16 de AF		1-3/8 UNF
2,61	55	2,165	55mm			M36
0,56	55,56	2,188		2-3/16 de AF
0,83	56,39	2,22			1-3/8 W; 1-1/2 BSF
0,76	57,15	2,25		2-1/4 AF		1-1/2 UNF
2,85	60	2,362	60mm			M39 *

Como se puede observar en la tabla, para una llave métrica, existen varias medidas equivalentes.

Por ejemplo, el equivalente de una llave métrica de 3,2 mm sería una llave de 0,131 pulgadas (3,33 mm).

Sin embargo, hay que tener en cuenta lo siguiente: El tamaño de la boca es a menudo la dimensión máxima de la tuerca, por lo que la boca de la llave dada es probable que sea ligeramente más grande para permitir un ajuste aceptable.

Perfiles de roscas

Rosca Trapezoidal

Se recomienda cuando se quiere dirigir la fuerza en una sola dirección; por ejemplo, en gatos y cerrojos de cañones.

Rosca Cuadrada

La rosca cuadrada se diferencia en que puede transmitir todas las fuerzas en dirección casi paralela al eje.

Rosca Acme

Permite el empleo de una tuerca partida o de desembrague. Ha reemplazado generalmente a la rosca de filete truncado.

Es resistente y fácil de tallar, y permite el empleo de una tuerca o partida o de desembrague que no puede ser utilizada con una rosca de filete cuadrado.

Hay tres clases de Acme:

• 2G
• 3G
• 4G

Cada una tiene holguras en todas las dimensiones para permitir movimiento libre.

Rosca Acme de Filete Truncado

Si existen limitaciones de espacio, es conveniente utilizar este tipo de tuerca ya que es más resistente para las aplicaciones de transmisiones de fuerza

Rosca Whitworth

La rosca Whitworth es equivalente a la rosca Estándar para la tubería británica (BSP) que se explica posteriormente.

Rosca Redondeada

Se recomienda cuando las roscas tienen que ser laminadas o moldeadas en chapa metálica. Por ejemplo, en tampones para botellas.

Rosca en V Aguda

Esta rosca es muy poco común y normalmente se aplica en instrumentos de precisión donde lo más importante es el ajuste o la sujeción por fricción.

Métrica

Sus ventajas incluyen la resistencia a la tracción, debido al gran ángulo del hilo de rosca.

¿Defectos? Según la posición de los hilos de la rosca, puede perder eficacia.

Un poco de historia

La forma de la rosca Whitworth fue seleccionada para conectar roscas de tubería, ya que se hacía autosellable al cortar por lo menos uno de los hilos en un cono. Esto empezó a conocerse como la Rosca Estándar para la tubería británica (BSP por sus siglas en inglés – Rosca BSP cónica o BSP paralela). La rosca Whitworth es ahora utilizada internacionalmente como una rosca estándar para unir tuberías ligeras (de poco peso) de acero al carbón.

BSP thread, es una familia de tipos de rosca estándar que ha sido adoptada para la interconexión y los extremos de sellado de tuberías mediante la combinación de una externa (macho) con una interna (hembra).

BSPP (Paralela): El diámetro de este tipo de rosca es constante a lo largo de la longitud de la rosca.         

BSPT (Cónica): El diámetro de este tipo de rosca aumenta o disminuye a lo largo de la longitud de la rosca.      

La rosca es la misma en ambas, la diferencia es que una es cónica y la otra paralela.

Por otro lado, en 1864 en Norteamérica, William Sellers estableció el estándar para tuercas, pernos y tornillos que convirtió en la Rosca de Tubería Cónica Nacional (NPT por sus siglas en inglés).

NPT (American National Pipe Thead; Cónica): Se refiere a un estándar americano. Esta es la conexión más conocida  y ampliamente utilizada donde la rosca de tubería provee tanto unión mecánica como sello hidráulico. La rosca NPT tiene una rosca cónica macho y hembra que sella con cinta de Teflón o un compuesto para unir.

La rosca NPS y la de NPT es la misma, la diferencia es, como hemos dicho, que NPT es cónica y NPS paralela.

¡Ojo! El buen funcionamiento del roscado se obtiene cuando el macho y la hembra son los dos del mismo tipo, bien NPT con NPT, BSPT con BSPT y BSPP con BSPP. Siempre que la rosca esté bien hecha, esta combinación no causará ninguna fuga.