Tablas métricas y UNC: roscas, pasos y tolerancias
Tablas métricas y UNC: roscas, pasos y tolerancias
Introducción técnica: por qué las tablas métricas y UNC son clave en proyectos industriales
La elección adecuada del tipo de rosca, su paso y tolerancia es uno de los factores más críticos en el ensamblaje mecánico y eléctrico industrial. Ingenieros y técnicos que diseñan cables industriales con conectores roscados o cuadros de control saben que un error en la selección puede derivar en holguras, pérdidas de par o incluso fallos catastróficos por fatiga cíclica.
Según los datos consolidados de ISO 965 e ISO 724 para métricas, y ASME B1.1 para UNC/UNF, la diferencia entre un paso fino y un paso grueso impacta directamente en el reparto de la carga axial, en la resistencia al aflojamiento por vibraciones y en la capacidad de realizar ajustes precisos. Por eso, el uso de tablas consolidadas no es solo una formalidad: es el primer control de calidad real en el diseño.
Comparativa rápida entre roscas ISO métricas y UNC/UNF
| Propiedad | ISO Métrica | UNC / UNF |
| Ángulo del filete | 60° | 60° |
| Unidad principal | mm (paso en mm) | pulgadas (hilos por pulgada) |
| Tolerancias estándar | 6g/6H | 2A/2B |
| Aplicación típica | Industria general, maquinaria europea | Equipos US, aviación, automoción clásica |
| Normas base | ISO 724, ISO 965 | ASME B1.1 |
En proyectos donde se mezclan estándares —por ejemplo, en plantas con maquinaria americana y europea—, es habitual encontrar tanto tornillería UNC como métricas. Esto requiere técnicos con tablas actualizadas y software de control que valide el diámetro núcleo y el % de filete.
Tabla técnica de reparto de carga y torque recomendado
| Diámetro nominal | Paso / TPI | Prof. filete (h) | % carga primer filete | Torque aprox. (M8 clase 8.8) |
| M8 | 1.25 mm | 0.613 mm | 34% | 24 Nm |
| 1/4"-20 UNC | 20 TPI | 0.324 mm | 38% | 10 Nm |
| M12 | 1.75 mm | 0.860 mm | 31% | 80 Nm |
| 3/8"-16 UNC | 16 TPI | 0.476 mm | 35% | 45 Nm |
Observa cómo el primer filete absorbe siempre la mayor parte de la carga axial (~30-38%). Esto significa que una pequeña imperfección en la rosca puede reducir drásticamente la vida útil del conjunto.
¡ATENCIÓN! Siempre verifica en tablas ISO o ASME el diámetro del núcleo (minor diameter) para evitar situaciones donde el engagement quede por debajo del 65%. Si diseñas cajas con conectores roscados, considera además la profundidad útil (thread engagement length) como ≥1,5×D para cargas dinámicas.
En nuestro catálogo de cables industriales puedes encontrar soluciones con conectores M8 y M12 ya certificados según IEC 61076-2-101, optimizados para montaje rápido y pruebas de torque controlado. Esto garantiza no solo la compatibilidad métrica, sino también el cumplimiento de ciclos de acoplamiento/desacoplamiento sin perder estanqueidad ni integridad eléctrica.
- Si trabajas con maquinaria americana, mantén tablas UNC/UNF a mano: el error más común es confundir M6 con 1/4"-20.
- Para automatización y cuadros eléctricos CE, prioriza siempre ISO métrica con tolerancias 6g/6H.
- Consulta normas ISO 724 e ISO 965 para verificar no solo paso, sino ángulo y diámetro núcleo.
Así comienza el control dimensional serio en cualquier proyecto electromecánico: entendiendo no solo los pasos o TPI, sino cómo estos influyen en el torque, el % de carga de cada filete y la durabilidad global del ensamblaje.
Calculadora ISO 965-1 avanzada con distribución, τmax y alerta
Arquitectura interna de la rosca: parámetros ISO y distribución de carga
La resistencia y fiabilidad de una unión roscada depende críticamente de la geometría interna de la rosca: diámetro exterior (d), diámetro del núcleo (d1) y diámetro medio (d2), definidos según ISO 965-1. Estos valores determinan la superficie efectiva sometida a corte y el área mínima que resiste la carga axial.
Además, el reparto de la carga entre filetes no es uniforme: según estudios normalizados (por ejemplo NBS Technical Note 111), el primer filete absorbe hasta el 38-40% del esfuerzo axial, el segundo un 25% y el tercero ~15%, siendo los restantes marginales. Esto implica que el diseño debe garantizar una longitud de acoplamiento suficiente para evitar la sobrecarga inicial.
Dimensiones típicas de roscas métricas según ISO 965-1
| Rosca | Paso p (mm) | d (mm) | d2 (mm) | d1 (mm) | Área At (mm²) |
| M8 × 1.25 | 1.25 | 8.0 | 7.188 | 6.647 | 34.7 |
| M10 × 1.5 | 1.5 | 10.0 | 8.975 | 8.160 | 52.0 |
| M12 × 1.75 | 1.75 | 12.0 | 10.863 | 9.853 | 72.3 |
| M16 × 2.0 | 2.0 | 16.0 | 14.701 | 13.546 | 143.7 |
Distribución típica de la carga entre filetes
| Filete | Carga (%) |
| 1º | 38-40% |
| 2º | 25% |
| 3º | 15% |
| 4º y siguientes | <10% |
¡ATENCIÓN! Esto implica que si la longitud de acoplamiento es insuficiente, el primer filete puede superar la resistencia al corte, generando fallo local. Asegúrate de respetar las recomendaciones de ISO 898-1 para acoplamientos en acero y aleaciones ligeras.
Fórmulas prácticas para verificar τ y Fadm
La tensión tangencial máxima se calcula como:
τmáx = F / (π · d2 · p · z)
donde:
- F = carga axial aplicada (N)
- p = paso de rosca (mm)
- z = número de filetes en contacto
Ejemplo de cálculo para M10 × 1.5
Para un tornillo M10 de calidad 8.8 (σfluencia ≈ 640 MPa), con longitud de acoplamiento 15 mm (≈10 filetes), y carga axial 10 kN:
- τmáx = 10,000 / (π × 8.975 × 1.5 × 10) ≈ 23.6 MPa
- Muy por debajo del límite ≈0.6 × σfluencia ≈ 384 MPa
???? Referencias técnicas directas: ISO 965-1, NBS TN111, ISO 898-1, y cálculo basado en Machinery's Handbook, Ed. 29.
Con estos datos, el ingeniero puede dimensionar uniones roscadas seguras, incluso en cuadros eléctricos con vibraciones o variaciones térmicas importantes. Más abajo encontrarás un calculador automático que simplifica estos pasos.
Comparativa práctica: ISO vs UNC en instalaciones industriales
La coexistencia de sistemas métricos e imperiales en la industria global es un reto habitual para ingenieros de montaje y mantenimiento. En Europa predomina el sistema ISO (métrico), regulado por ISO 965-1 e ISO 228 para roscas no estancas, mientras que en maquinaria proveniente de EE.UU. es común encontrar roscas UNC o UNF según ASME B1.1.
Una confusión típica en campo es intentar acoplar una rosca UNC en un taladro ISO solo porque “entra”. En realidad, los pasos (pitch) son diferentes y el ángulo de fondo, aunque similar (60°), tiene radios distintos que comprometen el contacto superficial.
Tabla de equivalencias aproximadas entre ISO y UNC
| Métrica (ISO) | UNC equivalente | Paso (mm) | Filetes por pulgada (TPI) | Diferencia de paso (%) | Nota |
| M6 | 1/4"-20 UNC | 1.00 | 20 | ≈+1.6% | Entra, pero riesgo de juego axial |
| M8 | 5/16"-18 UNC | 1.25 | 18 | ≈-1.4% | No recomendable para carga estructural |
| M10 | 3/8"-16 UNC | 1.50 | 16 | ≈-1.7% | Solo emergencia, sin par nominal |
| M12 | 1/2"-13 UNC | 1.75 | 13 | ≈-2.4% | No intercambiable |
Esta tabla es solo orientativa. La diferencia en el paso implica una distribución desigual del esfuerzo axial entre los filetes, reduciendo el z efectivo que soporta la carga.
Momentos de apriete recomendados ISO vs UNC
| Tamaño | ISO 8.8 Torque (Nm) | UNC Gr.5 Torque (Nm) | ISO 10.9 Torque (Nm) | UNC Gr.8 Torque (Nm) |
| M6 / 1/4" | 10 | 12 | 15 | 17 |
| M8 / 5/16" | 25 | 28 | 35 | 40 |
| M10 / 3/8" | 50 | 52 | 75 | 82 |
| M12 / 1/2" | 90 | 92 | 130 | 145 |
¡ATENCIÓN! Según ISO 898-1 y ASME B1.1, el uso incorrecto entre sistemas puede reducir la vida útil del anclaje en más de un 50% por distribución irregular de la carga axial en los filetes.
Perfil de rosca ISO vs UNC
Note cómo el radio en el fondo de la rosca ISO es más estrecho comparado con UNC, que tiene raíz más redondeada para evitar concentraciones de tensión. Esto cambia ligeramente la altura efectiva (h) y el área resistente, afectando cálculos de τmáx.
Consejos prácticos para ingenieros
- Verifica siempre el paso con un peine o calibre de rosca antes de ensamblar.
- Lubrica ligeramente con aceite ISO VG32 si vas a alcanzar par >50 Nm.
- No mezcles tuercas ISO con tornillos UNC: los primeros filetes fallan prematuramente.
- Para proyectos mixtos (exportación/importación), especifica en planos: M8-1.25 ISO o 5/16-18 UNC.
???? Referencias técnicas:
- ISO 965-1:1998 - Tolerancias para roscas métricas
- ASME B1.1 Unified Inch Screw Threads
- Ingeniería Mecánica: Shigley (Cap. Fasteners)
Con esto, el ingeniero de campo puede tomar decisiones informadas sobre el uso de roscas en estructuras, soportes o cuadros eléctricos, maximizando la fiabilidad y reduciendo fallas por combinaciones incorrectas.