¿Cómo se especifica la rosca NPT en el plano y cómo se inspecciona con calibre?

Datos clave

• La NOM-209-SCFI-2017 define NPT como la abreviatura de las roscas cónicas que se utilizan en tuberías y, en su Tabla 1, fija un momento de torsión mínimo por tamaño para conexiones de gas L.P. y gas natural con rosca cónica tipo NPT (Diario Oficial de la Federación, 18 de octubre de 2018)
• La cuerda NPT se tolera por calibración y no con valores de más o menos en cada diámetro: la pieza pasa si el calibre L1 queda a no más de una vuelta de su posición básica (ASME B1.20.1-2013, reafirmada en 2018)
• La cuerda Dryseal NPTF limita el truncamiento de crestas y raíces para que la unión selle sin cinta ni sellador; NPT necesita sellador (ASME B1.20.3-1976, reafirmada en 2023)
• 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.

¿Qué significa cada parte de la designación 1/4-18 NPT?

En 1/4-18 NPT, «1/4» es el tamaño nominal del tubo, «18» son los hilos por pulgada y «NPT» es la serie: cuerda cónica americana para tubo de uso general según ASME B1.20.1. El tamaño nominal no coincide con ningún diámetro que se pueda medir en la cuerda.

Las letras vienen del inglés: National (norma nacional estadounidense), Pipe (tubo) y Taper (cónica). El número nominal es herencia del diámetro interior de los tubos de hace más de un siglo, por eso un macho de 1/4 NPT mide bastante más que un cuarto de pulgada de diámetro exterior. Los hilos por pulgada no dependen del diámetro sino del tamaño de tubo: 1/16 y 1/8 comparten paso, 1/4 y 3/8 comparten otro, 1/2 y 3/4 otro más, y de 1 a 2 todas las medidas usan el mismo paso grueso.

Como la cuerda es cónica, una tabla NPT no da un diámetro sino un punto del cono y varias longitudes. E0 es el diámetro de paso en el extremo chico de la cuerda macho y E1 es el diámetro de paso en el plano de calibre, que en una cuerda hembra coincide con la cara del puerto. L1 es el engrane a mano, lo que entra el macho antes de usar llave; L2 es la longitud efectiva de cuerda completa, y L3 es el apriete con llave, que según ASME B1.20.1 equivale a tres hilos para las medidas hasta 2 NPT. La conicidad es de 1 en 16 sobre el diámetro, lo mismo que 3/4 de pulgada por pie según ASME B1.20.1.

¿Cómo se escribe una cuerda NPT en el plano?

Escriba tamaño, hilos por pulgada y serie, por ejemplo 1/2-14 NPT, y en un puerto ciego agregue la longitud mínima de cuerda completa. Si la unión debe sellar sin sellador, el plano debe decir NPTF y no NPT.

La designación sigue el formato de ASME B1.20.1: tamaño, paso y serie. Como el calibre es el que acepta la cuerda, no hace falta repetir la tolerancia de una vuelta en una nota. Lo que sí debe decir el plano es lo que la norma deja abierto: la profundidad de cuerda completa en un puerto ciego, la profundidad máxima del barreno si hay un barreno cruzado cerca, el avellanado de entrada que protege el primer hilo y si la cuerda se enmascara o se repasa después de un recubrimiento. En un plano métrico, la designación se queda en pulgadas y solo las cotas de posición y profundidad van en milímetros.

¿Qué broca y qué rima se usan antes de machuelear una cuerda NPT?

Con rima cónica se usa la broca menor del par y sin rima la mayor, porque entonces el machuelo tiene que cortar el cono solo. Para 1/4-18 NPT, las tablas de taller dan típicamente 27/64 con rima y 7/16 sin rima.

Un barreno recto no coincide con una cuerda cónica. La referencia para elegir la broca es K0, el diámetro menor básico en el extremo chico, que resulta de restar a E0 la altura de cuerda de la tabla de ASME B1.20.1. Las brocas para barreno sin rimar quedan apenas arriba de K0, así que el machuelo de tubo va abriendo el cono hacia la cara y el par sube conforme entra. Las brocas para barreno rimado quedan apenas abajo de K0, porque la rima cónica para tubo, rectificada a la misma conicidad de la cuerda, abre el cono primero y el machuelo solo forma la cuerda. Las tablas publicadas no coinciden en todas las medidas: para 3/8 NPT sin rima unas dan 37/64 y otras 9/16. Tome la tabla como punto de partida y confirme con el fabricante del machuelo y con el calibre L1 en las primeras piezas.

¿Cómo se inspecciona una cuerda NPT con calibre?

Con un calibre tapón L1 para la cuerda hembra y un anillo L1 para la cuerda macho: se enrosca a mano y la muesca o el escalón del calibre debe quedar a no más de una vuelta, hacia dentro o hacia fuera, de la cara de la pieza, según ASME B1.20.1. Ni el calibrador ni los pines calibradores sirven para aceptar una cuerda cónica.

El calibre L1 revisa el diámetro de paso en el plano de calibre, que es la columna E1 de la tabla. Si el tapón entra de más, el puerto está grande y la conexión tocará fondo; si se queda corto, el puerto está chico y la conexión quedará salida. En la inspección de recibo conviene anotar la posición del calibre en vueltas o fracciones de vuelta, no solo «pasa», porque una tendencia hacia el límite avisa de desgaste del machuelo antes de que haya rechazos. El formato de reporte de inspección de primera pieza tiene un renglón para cada cuerda.

La cuerda NPTF pide más. Los métodos de calibración Dryseal están reunidos en ASME B1.20.5: además del L1, la cuerda hembra se revisa con un tapón L3 que controla el tramo de apriete con llave y la cuerda macho con un anillo L2 de longitud completa. El truncamiento de crestas y raíces no lo ve un calibre de cuerda convencional: se comprueba con calibres lisos de cresta o por proyección óptica, normalmente sobre la herramienta y una muestra de piezas. Los calibres de trabajo también se desgastan, así que conviene compararlos contra un calibre de referencia y retirarlos cuando salgan de los límites de calibración de calibres de trabajo que fija ASME B1.20.1-2013. Más detalle del método de recibo está en la página de calidad e inspección.

¿Qué debe incluir la solicitud de cotización de una pieza con puertos NPT?

Incluya el plano con cada puerto designado completo (NPT o NPTF y clase), la profundidad de cuerda en puertos ciegos, la conexión que recibe cada puerto, la presión de trabajo y si se arma con sellador. Con eso el taller elige machuelo, rima y calibre desde la cotización.

Los puertos cónicos en barra y placa son trabajo normal de fresado CNC, y los puertos sobre el eje de piezas redondas se hacen en torneado CNC. Al revisar un plano con puertos de tubo, el equipo de ingeniería verifica que la profundidad libre los barrenos cruzados después de la entrada del machuelo y la punta de la broca, que la pared en la cara aguante el apriete y que la nota diga NPT o NPTF sin ambigüedad. Si el plano mezcla NPT y BSP, se señala antes de cotizar. Use la lista de verificación para cotizar, consulte la tabla de cuerdas UNC, UNF y métricas para las cuerdas rectas del mismo plano y envíe el modelo desde la página de cotización. Hay más guías técnicas en la sección de guías.