Requisitos de espesor para el revestimiento superficial de elementos de fijación roscados
Capa de galvanoplastia
Según la norma ISO 4042-2018 Fasteners-Electroplated coating systems, el espesor nominal de la capa de chapado es de 3μm-30μm. Para reducir las interferencias en el montaje de los elementos de fijación roscados causadas por el grosor de la capa de chapado, el grosor de la capa de chapado de los elementos de fijación roscados no debe superar 1/4 del grosor básico de la rosca. La siguiente tabla muestra el espesor de chapado recomendado para elementos de fijación roscados con diferentes especificaciones, utilizando la tolerancia común de la rosca interna G y la tolerancia de la rosca externa g como ejemplos antes del chapado. (de la norma ISO 4042). La banda de tolerancia es H para las roscas interiores y h para las exteriores después del chapado, y el montaje de las roscas se comprueba con un calibre de tope pasante calibrado.
Recubrimiento de chapa de zinc no electrolítico
Según la norma ISO 10683-2018 Fasteners-Non-electrolytically applied zinc sheet coating systems, la relación entre el espesor nominal del recubrimiento y el tiempo de protección contra la corrosión para los recubrimientos de chapa de zinc no electrolíticos se muestra en la siguiente tabla: (de la norma ISO 10683).
Capa galvanizada en caliente
La norma ISO 10684-2004 Fasteners-Hot dip galvanized coatings exige que el espesor local del recubrimiento galvanizado en caliente no sea inferior a 40 μm y que el espesor medio del lote de recubrimiento no sea inferior a 50 μm. Para acomodar un recubrimiento tan grueso, se requieren dimensiones límite especiales para la fabricación de roscas.
Se especifican dos métodos diferentes y desviaciones básicas.
En el primer método, la tuerca se rosca con un macho de rosca 6AZ o 6AX (tamaño de rosca aumentado) después del revestimiento para cumplir los requisitos de ajuste del perno o tornillo con la posición g o h de la zona de tolerancia de la rosca previa al revestimiento.
En el segundo método, se utiliza un perno o tornillo con 6AZ (tamaño de rosca reducido) antes del chapado para cumplir los requisitos de una tuerca con una zona de tolerancia de rosca en posición H o G después del chapado. Para los elementos de fijación roscados con especificaciones inferiores a M8 y paso inferior a 1,25 mm, no se recomienda el galvanizado en caliente como tratamiento de recubrimiento de la superficie. En la siguiente tabla se indican los valores de espesor de recubrimiento recomendados para diferentes tamaños de elementos de fijación roscados, utilizando como ejemplo la tolerancia de rosca interna H y la tolerancia de rosca externa g comúnmente utilizadas. (Extraído de la norma ISO 10684).
Efecto del grosor del revestimiento superficial en el ajuste de la rosca
Relación geométrica entre el grosor del revestimiento y la rosca media básica
Cuando se aumenta el espesor del recubrimiento t para conseguir un requisito específico de resistencia a la corrosión, el tamaño medio de la rosca básica se incrementa en 4 t. Véase el siguiente procedimiento de cálculo del modelo de rosca.
Capa de galvanoplastia
El proceso de galvanoplastia se basa en el principio electrolítico para lograr la deposición del revestimiento, y el espesor total del revestimiento no es elevado. Cuando la zona de tolerancia de la rosca interior es G y la zona de tolerancia de la rosca exterior es g antes del chapado, el requisito de chapado de H para la rosca interior y h para la rosca exterior después del chapado puede cumplirse sin afectar al conjunto de la rosca. Hay que tener en cuenta que cuando se aumenta el espesor de chapado debido a la necesidad de una mayor resistencia a la corrosión, sigue siendo necesario un ajuste especial de la holgura de ajuste de la rosca de acuerdo con los requisitos estándar.
Revestimiento de chapa de zinc no electrolítico
Los revestimientos de chapa de zinc no electrolítico suelen aplicarse mediante el proceso de rotación por inmersión, lo que da lugar a espesores de revestimiento desiguales. El proceso de rotación por inmersión da lugar a un importante engrosamiento localizado del revestimiento de la superficie, que generalmente supera el espesor del revestimiento en 1/3 a 1/2. La siguiente tabla indica las distancias mínimas de ajuste para diferentes tamaños de elementos de fijación roscados, utilizando la tolerancia común de la rosca interna G y la tolerancia de la rosca externa g como ejemplos antes del recubrimiento. (tomada de la norma ISO 10683)
Ejemplo de selección del espesor del revestimiento de zinc no electrolítico
Ejemplo 1 - Especificación M12, paso 1,75mm, perno con tolerancia 6g
Requisito de resistencia a la corrosión: 480h
Espesor de recubrimiento de referencia: 5μm
Espesor máximo posible: 8μm (5+2,5, modificado a 8)
Espesor medio básico de la rosca: 32μm
Separación de acoplamiento admisible (6g): 34μm
Se calcula que el grosor del recubrimiento es menor que la separación de acoplamiento de la rosca, y puede ensamblarse normalmente para cumplir los requisitos.
Ejemplo 2 - Especificación M6, paso 1mm, perno con tolerancia 6g
Requisito de resistencia a la corrosión: 600h
Espesor de revestimiento de referencia: 6μm
Espesor máximo posible: 9μm (6+3)
Espesor medio básico de la rosca: 36μm
Holgura de ajuste admisible (6g): 26μm
Se calcula que el grosor del recubrimiento es mayor que la holgura de ajuste de la rosca, que no puede ensamblarse correctamente y no cumple los requisitos.
Cuando los pernos, tornillos o tuercas de tamaño pequeño (tamaño ≤ M6) se recubren con revestimiento de escamas de zinc no electrolítico y requieren un mayor tiempo de resistencia a la corrosión, el espesor del recubrimiento, los requisitos de resistencia a la corrosión y la holgura de ajuste de la rosca deben medirse para que coincidan, a fin de evitar la situación de que no puedan ensamblarse después del recubrimiento.
Capa de galvanizado en caliente
El espesor de la capa galvanizada en caliente es mucho mayor que la holgura de ajuste de la rosca H/g convencional, por lo que las roscas de las tuercas o tornillos deben tratarse especialmente con referencia a los requisitos estándar cuando se recubren, y deben seleccionarse los elementos de fijación de la capa galvanizada en caliente que coincidan para evitar situaciones de no ensamblaje.