La mayoría de las fijaciones están hechas para apretar piezas, no para dañarlas. Pero el gripado de roscas hace precisamente eso. Las roscas se agarrotan, se bloquean y a veces incluso se rompen al apretarlas. El gripado no es sólo un dolor de cabeza, es un verdadero problema de producción. La buena noticia es que es posible evitarlo una vez que se sabe qué lo causa y cómo detenerlo.
El gripado de roscas puede parecer un problema menor, pero hace perder tiempo y estropea piezas. He aquí cómo detectarlo y detenerlo antes de que se extienda.
¿Qué es el gripado de roscas?
El gripado de roscas se produce cuando las roscas del tornillo y la tuerca se pegan durante el apriete. La presión y la fricción entre las superficies hacen que el metal se rompa o se agarrote. Esto es más común en acero inoxidable, aluminio y titanio. Estos materiales tienen propiedades pegajosas y tienden a soldarse bajo presión sin lubricación.
Cuando se inicia la rozadura, aumenta rápidamente. Cuanto más se gira el tornillo, más empeora. Las roscas se bloquean. A veces, el tornillo se rompe o la tuerca resulta imposible de extraer. Esto no se debe a un mecanizado deficiente, sino a una reacción física entre superficies metálicas sometidas a grandes cargas.
Comprender la ciencia del desollado
Para detener el gripado, debe saber cómo se produce. El gripado es algo más que roscas atascadas: es un fallo superficial causado por un contacto extremo.
Fricción y adherencia en la interfaz de la rosca
Cuando dos superficies metálicas se rozan bajo carga, aumenta la fricción. Se pegan si los materiales son similares, como acero inoxidable sobre acero inoxidable. Sin lubricación, este contacto se convierte en adherencia.
La alta presión hace que partes de una rosca se desprendan y se peguen a la otra al girar el tornillo. Esto crea puntos ásperos que aumentan la resistencia. El giro se hace más difícil y, finalmente, el tornillo se bloquea.
Deformación plástica y transferencia de metales
Bajo una fuerte presión, los metales blandos se deforman. Esto se denomina deformación plástica. En lugar de deslizarse suavemente, las roscas se presionan entre sí. El material de una superficie se transfiere a la otra.
Esta transferencia no es uniforme. Crea zonas elevadas que empeoran el contacto. Más presión conduce a más desgarro. Ahora, el gripado ya ha comenzado y empeorará con cada vuelta.
Galling vs Seizing: ¿Cuál es la diferencia?
El desgarro es el proceso. El agarrotamiento es el resultado. El gripado comienza cuando el metal empieza a desgarrarse y transferirse. Es posible que note una resistencia adicional al apretar.
El agarrotamiento se produce cuando el tornillo se bloquea por completo, ya no puede girar. Las piezas quedan atascadas en ese punto y no pueden aflojarse sin hacer fuerza. En muchos casos, la única opción es cortar o romper el cierre.
Causas del gripado de la rosca
Hay varios factores que pueden provocar el gripado de las roscas. La mayoría se producen durante la instalación. Comprender estas causas fundamentales ayuda a reducir la posibilidad de daños.
Alta fricción debida a materiales similares
En sujetadores están hechos del mismo metal o de metales similares, como acero inoxidable sobre acero inoxidable, el riesgo de gripado aumenta. Estos metales tienen una gran tendencia a pegarse entre sí bajo presión. No se deslizan fácilmente, y eso aumenta la fricción.
Falta de lubricación
Las roscas secas crean una alta fricción. Es más probable que las superficies metálicas se suelden entre sí sin un lubricante o un compuesto antiagarrotamiento. Esto es especialmente cierto en el caso de los metales blandos. Incluso una pequeña cantidad de lubricante puede reducir el contacto superficial y evitar el gripado.
Par de apriete excesivo o apriete excesivo
Un par de apriete excesivo aumenta la presión sobre las roscas. Esto hace que las superficies se presionen más entre sí, lo que aumenta la posibilidad de desgarro. El apriete excesivo también provoca deformaciones, lo que lleva al agarrotamiento antes de alcanzar la carga adecuada.
Acabado superficial o calidad de rosca deficientes
Los hilos ásperos crean más fricción. Los arañazos o rebabas actúan como ganchos que se enganchan a la superficie opuesta. Los hilos dañados o mal cortados no encajan bien y es más probable que se atasquen y rompan bajo carga.
Montaje de alta velocidad o utillaje rápido
Las velocidades de giro rápidas provocan calor. Ese calor ablanda el metal y aumenta las posibilidades de adherencia. Las herramientas de alta velocidad pueden saltarse los primeros signos de rozamiento, como la resistencia o el ruido, y pasar directamente a dañar la rosca.
Incompatibilidad de los materiales de las roscas
Algunas combinaciones de metales no funcionan bien juntas. Por ejemplo, los tornillos de aluminio en roscas de acero pueden desgastarse rápidamente o agarrotarse debido a una dureza y dilatación térmica desiguales. Elegir la pareja equivocada aumenta el riesgo de gripado, sobre todo sin tratamientos superficiales.
Identificación del gripado en elementos de fijación
Las irritaciones suelen empezar sin previo aviso. Pero si sabes qué buscar, puedes detener el proceso antes de que empeore.
Señales visuales durante el montaje
Es posible que observe pequeñas escamas de metal o polvo alrededor de las roscas durante el apriete. Éste es uno de los primeros signos de gripado. El tornillo también puede tener un aspecto brillante o áspero en los puntos en los que el metal está empezando a desgarrarse.
Si el gripado está más avanzado, las roscas pueden aparecer distorsionadas o manchadas. Estos son signos de que ya se está transfiriendo material entre el tornillo y la tuerca.
Bloqueo de la rosca o resistencia repentina
Uno de los síntomas más comunes es la resistencia repentina. Estás girando la tuerca y todo parece ir bien, pero entonces se aprieta demasiado rápido o el par de apriete se dispara. Esta es una señal de advertencia importante.
Si sigue girando más allá de este punto, es probable que las roscas se agarroten. El tornillo se bloquea y no puede aflojarse sin sufrir daños.
Daños al desmontar
Una vez retiradas, las roscas agrietadas suelen tener un aspecto desgarrado o pelado. Es posible que se vean trozos de metal que faltan en una rosca y están pegados a la otra.
A veces, el tornillo se rompe durante el desmontaje. Si se han necesitado herramientas como pistolas de impacto o barras para desmontar la pieza, es probable que haya habido rozamiento.
Características microscópicas de las roscas agrietadas
Al microscopio, las roscas agrietadas muestran signos de soldadura superficial. El metal tiene un aspecto rugoso y desigual. Verás arañazos profundos, superficies rasgadas y zonas en las que una parte se separó de la otra.
Estas marcas son diferentes del desgaste normal. Demuestran que el problema proviene de la fusión de la superficie, no sólo del uso repetido o de la corrosión.
Materiales y su susceptibilidad
Algunos materiales son más propensos a agrietarse que otros. Sus propiedades superficiales y niveles de resistencia afectan a su comportamiento bajo presión.
Acero inoxidable y riesgo de gripado
El acero inoxidable es uno de los materiales más comunes en los que se produce gripado. Tiene una capa de óxido natural que protege contra la corrosión y aumenta las posibilidades de adherencia.
Cuando las roscas de acero inoxidable rozan entre sí, pueden adherirse. Sin lubricación, incluso una rosca limpia y bien mecanizada puede agarrotarse. Los grados austeníticos como el 304 y el 316 son especialmente propensos al gripado.
Aleaciones de aluminio y titanio
El aluminio es blando y tiende a deformarse con facilidad. Bajo torsión, puede desgarrarse y transferir metal a la rosca de contacto. Esto provoca el gripado en montajes ligeros, especialmente sin lubricación.
El titanio es más duro, pero reacciona de forma similar. Tiene un alto coeficiente de fricción y tiende a soldarse a sí mismo o a otros metales. También es sensible al calor, lo que agrava el problema.
Materiales endurecidos frente a no endurecidos
Los metales endurecidos son menos propensos a la corrosión por frotamiento. Resisten la deformación y no transfieren material con tanta facilidad. Las fijaciones fabricadas con aleaciones tratadas térmicamente tienden a funcionar mejor en montajes de alta carga.
En cambio, los metales no endurecidos se deforman rápidamente bajo tensión. Pueden crear puntos ásperos que provoquen desgarros y bloqueos durante el apriete.
Roscas revestidas y chapadas
Los recubrimientos ayudan a reducir la fricción y evitan el contacto entre metales. El zinc, el níquel o los lubricantes de película seca actúan como capa barrera. Estos acabados ayudan a que las roscas se deslicen suavemente y reducen el gripado.
Las roscas chapadas también resisten la corrosión, lo que protege la superficie. Sin embargo, si el revestimiento se desgasta o se daña, puede producirse gripado, sobre todo en caso de uso repetido.
Técnicas de prevención
Puede evitar el gripado ajustando la forma de elegir, manipular e instalar los elementos de fijación. Estos sencillos pasos ayudan a reducir los daños superficiales y a que las roscas funcionen sin problemas.
Elegir los materiales adecuados
Evite utilizar elementos de fijación fabricados con metales iguales o similares. Por ejemplo, no combine un tornillo inoxidable con una tuerca inoxidable a menos que sea necesario. Mezcle materiales siempre que sea posible, como acero inoxidable con acero al carbono recubierto.
Los distintos niveles de dureza reducen el riesgo de adherencia. Elegir una tuerca más dura o un inserto revestido suele ayudar a evitar la transferencia de metal.
Uso de lubricantes adecuados
Utilice compuestos antigripantes o lubricantes para roscas. Estos reducen la fricción y crean una película protectora. Aplíquelo a las roscas antes de apretarlas.
Para el acero inoxidable, los lubricantes a base de níquel funcionan bien. Para el aluminio, utilice un producto apto para metales blandos. No se salte este paso. Las roscas secas son la principal causa de gripado.
Ralentizar el proceso de fijación
Un apriete rápido aumenta el calor y la fricción. Ambos aumentan la posibilidad de gripado. Gire las tuercas y los tornillos lentamente, sobre todo con herramientas eléctricas.
Si utiliza una pistola de impacto, ajústela a baja velocidad o utilice una llave manual siempre que sea posible. Los giros lentos y constantes dan tiempo a las roscas para alinearse y asentarse.
Aplicación de valores de par correctos
Utilizar un par de apriete incorrecto puede arruinar la unión. Demasiada fuerza aumenta la presión sobre las roscas. Siga los ajustes de par recomendados para su material y tamaño.
Utilice una llave dinamométrica calibrada. Evite apretar demasiado. Esa vuelta de más puede ser la causa del bloqueo de la rosca.
Selección de roscas con revestimiento superficial
Elija elementos de fijación con revestimientos de PTFE, zinc o película seca cuando la corrosión por frotamiento sea un problema. Estos tratamientos superficiales reducen el contacto directo con el metal.
Ayudan a que las roscas se deslicen y reducen el riesgo de desgarro. Las fijaciones prepintadas son especialmente útiles en entornos automatizados o de gran volumen.
Mejoras del trabajo en frío o laminado de roscas
El laminado del hilo refuerza la superficie del hilo. Comprime la estructura del grano en lugar de cortarla. Esto hace que los hilos sean más lisos y duros.
Las roscas trabajadas en frío resisten mejor el desgarro y el gripado que las roscas cortadas estándar. Si su proyecto lo permite, las roscas laminadas son una buena opción.
Estrategias de lubricación
La lubricación es una de las formas más sencillas de evitar el gripado. Pero no todos los lubricantes funcionan igual. Elegir el tipo adecuado y aplicarlo correctamente marca una gran diferencia.
Tipos de compuestos antigripantes
Los compuestos antigripantes se fabrican para reducir la fricción bajo presión. Contienen partículas metálicas blandas como cobre, níquel o aluminio. Éstas crean una barrera entre las superficies roscadas.
Los tipos con base de níquel funcionan mejor para el acero inoxidable. Las versiones con base de cobre son estándar para uso general. Adapte siempre el compuesto al material de la fijación y a la temperatura de funcionamiento.
Lubricantes de película seca frente a lubricantes a base de grasa
Los lubricantes de película seca se aplican finamente y dejan una capa sólida. No atraen la suciedad y son mejores para entornos limpios o ajustes estrechos. Funcionan bien en la industria aeroespacial y electrónica.
Las grasas son más espesas. Se adhieren bien y ofrecen más protección para hilos rugosos o uso en exteriores. Pero pueden acumular residuos con el tiempo.
Cuándo evitar la lubricación？
En raras ocasiones, debe omitirse la lubricación. Por ejemplo, la lubricación puede falsear las lecturas en uniones de carga crítica en las que el par de apriete debe crear una determinada fuerza de sujeción.
Algunos revestimientos también actúan como lubricantes. El uso de grasa adicional puede provocar un apriete excesivo. Siga siempre las directrices del fabricante.
Buenas prácticas de aplicación
Aplique una capa fina y uniforme en las roscas macho y hembra. No exagere. El exceso de compuesto puede escurrirse y atraer la suciedad.
Evite que el lubricante entre en contacto con las superficies no roscadas. Utilice un pincel o un aplicador pequeño. Guarde el envase cerrado para mantenerlo limpio para usos futuros.
Cuando se produce una rozadura, los daños pueden ser graves. Pero hay formas de recuperarse. Conocer sus opciones le ayudará a reducir el tiempo de inactividad y a prevenir otros problemas.
Cuándo es posible el desmontaje？
Si el tornillo no se ha agarrotado del todo, deje de girarlo cuando note resistencia. Aplique aceite penetrante y déjelo reposar varios minutos.
Intente girar el cierre hacia delante y hacia atrás suavemente. No lo fuerce. Un ligero movimiento puede ayudar a romper la unión superficial sin desgarrar las roscas.
Cortar o retirar elementos de fijación dañados
Si la fijación está bloqueada, es posible que tenga que cortarla. Dependiendo del acceso y del material, utilice una sierra para metales, una herramienta rotativa o un cortapernos.
Para tornillos atascados en agujeros ciegos, pruebe a utilizar una broca izquierda o un extractor. Trabaja despacio para no dañar las roscas.
Opciones de roscado o reroscado
Puede restaurar las roscas con un macho de roscar o un troquel si las roscas están ligeramente dañadas. Limpie primero el orificio. Utilice la herramienta del tamaño adecuado y añada lubricante.
Haga funcionar el grifo lentamente y compruebe si hay virutas de metal. No lo intente si las roscas están peladas o rotas. En ese caso, utilice un inserto.
Helicoils e insertos roscados
Las helicoils son bobinas de alambre que restauran las roscas dañadas. Taladre el orificio, rosque las roscas nuevas e inserte la bobina. Así se obtiene una rosca nueva y fuerte dentro de la pieza original.
Para reparaciones de mayor envergadura, utilice insertos roscados macizos. Son más resistentes y duraderos. Ambos métodos permiten reutilizar la pieza en lugar de desecharla.
Conclusión
El gripado de roscas se produce cuando las roscas metálicas se agarrotan durante el apriete. Está causado por la fricción, la presión y la transferencia de material, especialmente en acero inoxidable, aluminio y titanio. Para evitar el gripado, elija las combinaciones de tornillos adecuadas, aplique la lubricación apropiada y apriete lentamente con el par de apriete correcto.
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Hola, soy Kevin Lee
Durante los últimos 10 años, he estado inmerso en diversas formas de fabricación de chapa metálica, compartiendo aquí ideas interesantes de mis experiencias en diversos talleres.
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Kevin Lee
Tengo más de diez años de experiencia profesional en la fabricación de chapas metálicas, especializada en corte por láser, plegado, soldadura y técnicas de tratamiento de superficies. Como Director Técnico de Shengen, me comprometo a resolver complejos retos de fabricación y a impulsar la innovación y la calidad en cada proyecto.
