Guía
¿Cómo se especifican los insertos de rosca en una carcasa de aluminio?
Los insertos de rosca son piezas que se instalan en un barreno roscado especial para dar una cuerda interior más resistente que la del material base; el tipo más usado en carcasas de aluminio es el inserto de alambre, una espiral de alambre de acero inoxidable de sección romboidal que se atornilla en un barreno roscado con machuelo STI y deja, ya instalada, una cuerda interior de la medida nominal. Para especificarlos, el plano debe decir la cuerda final, el barreno STI, la longitud del inserto, el tipo (libre o autoblocante) y quién lo instala.
Por Equipo de ingeniería de Saola Manufacturing · Publicado · Actualizado
Muchos compradores los conocen por el nombre de una marca registrada, pero el plano debe usar la designación genérica y la norma, para que cualquier fabricante de insertos y cualquier taller puedan cumplirla. En las carcasas de aluminio que proveen las empresas Tier 1 y Tier 2 del Bajío, Querétaro y Monterrey, los insertos aparecen en puntos de fijación que se arman y desarman en servicio, en tapas con tornillos de acero y en cuerdas que deben aguantar el par de apriete de un tornillo de grado alto. Esta guía explica cuándo conviene un inserto, cómo se acota el barreno STI en pulgadas y en métrico, qué norma citar (ASME, NASM o DIN), cómo se instala y cómo se inspecciona.
En esta página
Datos clave
- En México, la NOM-008-SE-2021 fija las definiciones, los símbolos y las reglas de escritura del Sistema General de Unidades de Medida y canceló la NOM-008-SCFI-2002; la pulgada no está entre las unidades ajenas al SI que acepta (Diario Oficial de la Federación, 29 de diciembre de 2023)
- ASME B18.29.1 da las dimensiones de los insertos de alambre en pulgadas, libres y autoblocantes, y del barreno roscado que los recibe, en series UNC y UNF (ASME B18.29.1-2010)
- Para cuerdas métricas ISO, DIN 8140-1 fija las medidas y las condiciones técnicas de suministro de los insertos de alambre, y DIN 8140-2 la cuerda de alojamiento que los recibe (DIN 8140-1:2022)
- En Saola Manufacturing, el torneado CNC y el fresado CNC se hacen en la planta de maquinado CNC en Vietnam; la ubicación de producción se indica en cada cotización.
¿Cuándo conviene poner insertos de rosca en una carcasa de aluminio?
Cuando un tornillo de acero se va a apretar y aflojar varias veces, cuando el par de apriete supera lo que aguanta la cuerda del aluminio o cuando la cuerda está en una pared corta. También se usan para reparar una cuerda barrida sin cambiar la medida del tornillo.
La cuerda maquinada directamente en aluminio funciona bien en muchas uniones, pero es más blanda que el tornillo y se desgasta en cada armado. El inserto de alambre reparte la carga sobre un diámetro mayor, porque el barreno STI es más grande que la cuerda nominal, y pone una superficie de acero inoxidable en contacto con el tornillo. Además, como el alambre es flexible, acomoda pequeñas diferencias de paso y de ángulo entre el barreno y el tornillo, y la carga se reparte de manera más uniforme entre los hilos. El costo es una operación más (machuelo STI e instalación), el inserto mismo y una inspección adicional.
Si la unión se arma una sola vez y el tornillo trabaja lejos de su límite, una cuerda directa más larga puede ser suficiente. La decisión se toma en diseño, con el par de apriete, el número de armados y la longitud de cuerda disponible; no conviene dejarla al taller.
| Tipo | Cómo se instala | Ventaja | Norma o referencia |
|---|---|---|---|
| Alambre, libre | Se atornilla con herramienta en barreno STI | Barreno pequeño, poco peso, cuerda resistente al desgaste | ASME B18.29.1 (pulgadas), ASME B18.29.2M y DIN 8140-1 (métricos), NASM8846 |
| Alambre, autoblocante | Igual, con una espira poligonal que sujeta el tornillo | Evita que el tornillo se afloje por vibración | ASME B18.29.1, NASM21209 |
| Sólido con llaves | Se atornilla y se fijan llaves o un anillo dentado | Muy resistente, se puede reemplazar | Normas de producto del fabricante y militares |
| Sólido autorroscante | Corta su propia cuerda en un barreno liso | Sin machuelo especial | Catálogo del fabricante |
¿Qué es el barreno STI y cómo se acota en pulgadas?
STI es el barreno roscado de tamaño especial que recibe el inserto: tiene el mismo paso que la cuerda final, pero un diámetro mayor más grande. En pulgadas se designa con la cuerda nominal seguida de STI, por ejemplo 1/4-20 STI, y se maquina con un machuelo STI de la misma designación.
En las tablas STI de ASME B18.29.1, el diámetro mayor básico del barreno es el diámetro nominal más 1.299 veces el paso. Por eso la broca para un barreno STI es bastante más grande que la broca normal para la misma cuerda, y conviene que el plano no deje la broca a criterio del taller sin una cota del diámetro menor. Las tablas de referencia de la misma norma dan los límites del barreno para clase 2B, y se revisa con calibres de cuerda STI pasa y no pasa (HI) y un calibre liso para el diámetro menor.
| Cuerda final | Diámetro mayor mín. del STI (pulg) | Diámetro mayor mín. del STI (mm) | Diámetro menor del STI (pulg) | Broca típica |
|---|---|---|---|---|
| 4-40 UNC | 0.1445 | 3.670 | 0.1175 a 0.1252 | #31 |
| 6-32 UNC | 0.1786 | 4.536 | 0.1448 a 0.1527 | #25 |
| 8-32 UNC | 0.2046 | 5.197 | 0.1708 a 0.1781 | #17 |
| 10-24 UNC | 0.2441 | 6.200 | 0.1990 a 0.2080 | 13/64 |
| 10-32 UNF | 0.2306 | 5.857 | 0.1968 a 0.2041 | #7 |
| 1/4-20 UNC | 0.3150 | 8.001 | 0.2608 a 0.2704 | 17/64 |
| 1/4-28 UNF | 0.2964 | 7.529 | 0.2577 a 0.2646 | G |
| 5/16-18 UNC | 0.3847 | 9.771 | 0.3245 a 0.3342 | 21/64 |
| 3/8-16 UNC | 0.4562 | 11.587 | 0.3885 a 0.3987 | 25/64 |
| 1/2-13 UNC | 0.5999 | 15.237 | 0.5166 a 0.5273 | 33/64 |
¿Cómo se indica un inserto métrico según DIN 8140?
Con la cuerda de alojamiento EG, por ejemplo EG M6, acotada según DIN 8140-2, y el inserto designado según DIN 8140-1 con su diámetro y su longitud nominal. La cuerda que queda después de instalar el inserto es la métrica normal, M6 en este ejemplo.
La lógica es la misma que en pulgadas: la cuerda de alojamiento tiene el paso de la cuerda final y un diámetro mayor que crece con el paso. La tabla aplica la misma relación de las tablas STI para los tamaños métricos más comunes; sirve para revisar que la pared alrededor del barreno alcance, no para comprar el machuelo, que se pide por su designación EG. Si su planta recibe planos de una casa matriz alemana o japonesa, lo normal es encontrar inserto métrico; si el diseño viene de Estados Unidos, lo normal es encontrar NASM o ASME en pulgadas, y no se deben mezclar en la misma pieza sin una nota explícita.
| Cuerda final | Paso (mm) | Designación del alojamiento | Diámetro mayor nominal del alojamiento (mm) | Longitudes nominales del inserto |
|---|---|---|---|---|
| M3 | 0.5 | EG M3 | 3.650 | 1D, 1.5D, 2D, 2.5D, 3D |
| M4 | 0.7 | EG M4 | 4.909 | 1D, 1.5D, 2D, 2.5D, 3D |
| M5 | 0.8 | EG M5 | 6.039 | 1D, 1.5D, 2D, 2.5D, 3D |
| M6 | 1 | EG M6 | 7.299 | 1D, 1.5D, 2D, 2.5D, 3D |
| M8 | 1.25 | EG M8 | 9.624 | 1D, 1.5D, 2D, 2.5D, 3D |
| M10 | 1.5 | EG M10 | 11.949 | 1D, 1.5D, 2D, 2.5D, 3D |
| M12 | 1.75 | EG M12 | 14.273 | 1D, 1.5D, 2D, 2.5D, 3D |
¿Qué longitud de inserto se elige?
La longitud se expresa como múltiplo del diámetro nominal: 1D, 1.5D, 2D, 2.5D o 3D. En aluminio, 1.5D y 2D son las más comunes para tornillos de acero, y la elección final depende del par de apriete y de la profundidad disponible.
La longitud nominal es la del inserto ya instalado, no la de la espiral suelta, que es más larga antes de entrar. Un inserto más largo reparte la carga en más hilos, pero necesita un barreno STI más profundo, y en un barreno ciego hay que sumar la entrada del machuelo y la punta de la broca. En una pared delgada de fundición conviene revisar que el diámetro mayor del STI, más grande que la cuerda nominal, deje material suficiente hasta la cara exterior o hasta un conducto cercano.
El plano debe nombrar el inserto completo: norma, cuerda, tipo y longitud. Un ejemplo en pulgadas es «1/4-20 UNC-2B con inserto autoblocante NASM21209, longitud 1.5D, instalado»; en métrico, «M6 con inserto DIN 8140-1, longitud 1.5D, en alojamiento EG M6 según DIN 8140-2, instalado». La palabra «instalado» importa: si el plano no lo dice, el taller puede entregar el barreno STI con los insertos sueltos.
¿Quién instala el inserto y qué cuidados pide la instalación?
Lo instala quien el plano o la orden de compra indique: el taller que maquina la carcasa o la planta de ensamble del cliente. Lo importante es que quede escrito, junto con la posición final del inserto y qué hacer con la espiga de arrastre.
El inserto se atornilla con una herramienta de instalación que lo toma por la espiga de arrastre (la punta doblada del alambre) y lo comprime al entrar. Como guía de la industria, la primera espira queda un cuarto a media vuelta abajo de la cara de la pieza, para que no sobresalga ni se dañe. En un barreno pasado, la espiga se rompe con un punzón después de instalar y se retira; en un barreno ciego, el plano debe dejar espacio para que la espiga caiga o especificar un inserto sin espiga. Un avellanado de entrada en el barreno STI ayuda a que el inserto arranque derecho.
En una carcasa que se anodiza, el orden se define en el plano: normalmente se machuelea el STI, se anodiza la carcasa y el inserto se instala al final, y el plano indica si el barreno STI se enmascara o si el calibre aplica después del anodizado. El anodizado se coordina con fábricas asociadas; la ubicación de producción se indica en cada cotización, y la página de acabados superficiales explica cómo. El contacto entre acero inoxidable y aluminio también es un par galvánico; en ambientes húmedos o salinos, el diseño puede pedir instalación con sellador.
¿Cómo se inspecciona una cuerda con inserto?
Antes de instalar se revisa el barreno STI con calibres STI pasa y no pasa y con un calibre liso para el diámetro menor; después de instalar se revisa la cuerda final con el calibre normal de la cuerda nominal. En insertos autoblocantes se agrega una prueba de par de frenado con un tornillo de prueba.
El calibre STI es indispensable, porque el calibre de la cuerda nominal no entra en un barreno STI de la manera esperada y un barreno fuera de tolerancia no se corrige después: el inserto copia el error. Tras la instalación, el calibre «pasa» de la cuerda final comprueba que el inserto quedó completo y sin espiras montadas, y la revisión visual confirma la profundidad de la primera espira y que la espiga se retiró. Registre en el reporte de inspección de primera pieza el calibre usado en cada etapa; la página de calidad e inspección describe el método de recibo.
¿Qué incluir en la solicitud de cotización de una carcasa con insertos?
El plano con cada cuerda designada completa, la norma y el número de parte genérico del inserto, la longitud, el tipo, quién lo instala y en qué orden respecto al recubrimiento. Indique también si los insertos los suministra usted o el taller.
Las carcasas y tapas de aluminio con barrenos STI son trabajo normal de fresado CNC, y las piezas redondas con insertos axiales se hacen en torneado CNC. Si la carcasa es de fundición, la fundición a presión se coordina con fábricas asociadas y el maquinado de los barrenos se hace después del vaciado. Al revisar un plano, el equipo de ingeniería verifica que el STI tenga pared suficiente, que la profundidad del barreno ciego deje lugar para la espiga y que el plano no mezcle normas en pulgadas y métricas. Use la lista de verificación para cotizar, consulte la tabla de cuerdas UNC, UNF y métricas y envíe el modelo desde la página de cotización. Hay más guías técnicas en la sección de guías.
Preguntas frecuentes
¿Puedo usar un machuelo normal de una medida mayor en lugar del machuelo STI?
No. El barreno STI tiene el paso de la cuerda final y un diámetro que no coincide con ninguna cuerda estándar; un machuelo de la medida siguiente tiene otro paso y el inserto no entra o queda flojo.
¿El inserto cambia la medida del tornillo?
No. Ya instalado, el inserto deja la cuerda nominal, así que se usa el mismo tornillo que en una cuerda directa. Lo que cambia es el barreno, que es más grande.
¿Qué diferencia hay entre un inserto libre y uno autoblocante?
El libre deja una cuerda normal. El autoblocante tiene una o más espiras deformadas que aprietan los flancos del tornillo y evitan que se afloje con la vibración; por eso pide una prueba de par de frenado.
¿Se puede quitar un inserto de alambre?
Sí, con una herramienta de extracción que lo desenrosca hacia afuera, y el barreno STI se reutiliza con un inserto nuevo si no se dañó.
¿Hay insertos de alambre para cuerda NPT?
No en las normas ASME B18.29 ni DIN 8140, que cubren cuerdas rectas unificadas y métricas. Para puertos de tubo en aluminio se usan otros recursos de diseño, como un puerto de cuerda recta con arosello.
Fuentes
- ASME B18.29.1-2010, Helical Coil Screw Thread Inserts, Free Running and Screw Locking (Inch Series), ASME, 2010
- ASME B18.29.2M-2005, Helical Coil Screw Thread Inserts, Free Running and Screw Locking (Metric Series), ASME, 2005
- DIN 8140-1:2022-04, Wire thread inserts for ISO metric screw threads, Part 1: Dimensions, technical specifications, DIN, 2022
- DIN 8140-2, Aufnahmegewinde für Gewindeeinsätze, Gewindetoleranzen (proyecto de revisión), DIN, 2025
- NASM33537, Insert, Screw Thread, Helical Coil, Inch Series, Coarse and Fine Thread, Standard Assembly Dimensions, AIA, 2017
- Tabla de barrenos STI en pulgadas según ASME B18.29.1, AMES, consultado en octubre de 2026
- NOM-008-SE-2021, Sistema general de unidades de medida, Diario Oficial de la Federación, 29 de diciembre de 2023