Inspección de roscas antes y después del revestimiento superficial de sujetadores

En diversas aplicaciones de ingeniería, particularmente para protección contra la corrosión o con fines decorativos, los recubrimientos de la superficie de los sujetadores se aplican ampliamente, incluido el galvanoplastia, el recubrimiento de escamas de zinc no electrolítico (Dacromet) y el galvanizado en caliente. Sin embargo, debido a los diferentes procesos de recubrimiento y los diferentes espesores, estos tratamientos superficiales pueden afectar significativamente el ajuste de la rosca y la intercambiabilidad de los sujetadores.

Este artículo explora las reglas de inspección de roscas para sujetadores antes y después del tratamiento superficial, centrándose en diferentes procesos de recubrimiento y los estándares industriales asociados.

Descripción general de los procesos de recubrimiento comunes

Galvanoplastia:
Utiliza electrólisis para depositar una capa metálica uniforme, densa y bien adherida sobre la superficie del sujetador.

Recubrimiento en escamas de zinc no electrolítico (Dacromet):
Este recubrimiento a base de agua implica sumergir, cepillar o rociar una solución de cromato de zinc sobre piezas de acero, seguido de horneado. La capa resultante está compuesta principalmente de escamas de zinc y cromato para una excelente resistencia a la corrosión.

Galvanizado en caliente (HDG):
Implica sumergir sujetadores en zinc fundido para formar una capa protectora de metal.

1. Galvanoplastia: reglas de inspección de roscas

Impacto en los hilos:
La capa de zinc agregada aumenta tanto las dimensiones externas del sujetador como el tamaño de las roscas, lo que puede interferir con el ajuste entre las roscas internas y externas, impidiendo el montaje adecuado. Además, debido al efecto de protección durante la galvanoplastia, el zinc no se deposita uniformemente en el perfil de la rosca, lo que genera depósitos más gruesos cerca de la cresta de la rosca y depósitos más delgados en la raíz de la rosca. Esta asimetría puede reducir el ángulo del perfil de la rosca y afectar el ajuste.

Grosor del revestimiento y ajuste de la rosca:
La deposición desigual da como resultado recubrimientos más gruesos en la cabeza y la cola del perno, con irregularidades que afectan el ajuste de la rosca. Debido al perfil de rosca triangular, el impacto del espesor del recubrimiento sobre el diámetro primitivo es aproximadamente 4 veces el espesor del recubrimiento. Por lo tanto, se requieren ajustes en el diámetro primitivo en función de diferentes espesores de recubrimiento.

Inspección de rosca estándar:
Para evaluar roscas plateadas, se utilizan calibres GO y NO-GO de acuerdo con estándares como:

ISO 4042-1999/ISO 965-2

Norma ASTM F1941-2015

ASME B1.13M/ASME B1.1

Inspección de roscas posterior al enchapado:
Estándares como ISO 4042-15th-2015 y ASTM F1941-2015 permiten la aplicación de un torque específico al probar roscas con medidores GO para tener en cuenta la posible interferencia de la rosca.

Cumplimiento de estándares de EE. UU.:

ASME B1.1 especifica que para roscas externas, los calibres 2A deben adaptarse al espesor del revestimiento pero no deben exceder 1/4 de la tolerancia de la rosca.

ASTM F1941-2015 requiere roscas externas en pulgadas post-enchapado para adaptarse a calibres GO 3A y roscas métricas para adaptarse a calibres GO 6h o 4h.

2. Recubrimiento en escamas de zinc no electrolítico (Dacromet)

Características del recubrimiento:
Los recubrimientos Dacromet constan de una capa base de escamas de zinc y una capa superior orgánica o inorgánica. El espesor de la capa base suele ser de 6 a 12 µm, mientras que la capa superior añade otros 5 a 10 µm, lo que produce un mayor impacto en el diámetro del paso en comparación con la galvanoplastia.

Cumplimiento de estándares:

ASTM F1136-2011 e ISO 10683:2014 exigen que las roscas posteriores al recubrimiento no excedan la línea cero básica (tamaño de referencia).

Ajustes de inspección:
Para garantizar la intercambiabilidad de las roscas después del recubrimiento, se realizan ajustes para la holgura según el espesor del recubrimiento (por ejemplo, recubrimientos de Dacromet de 12 a 25 µm). La práctica común incluye aumentar la holgura de la rosca interna antes del recubrimiento.

Inspección utilizando calibres de rosca:
La inspección normal implica el uso de calibres de rosca PASA/NO PASA para verificar el ajuste de la rosca después del recubrimiento. Además, normas como ISO 10683 permiten la aplicación de torsión a los calibres de rosca durante la inspección para adaptarse al espesor del recubrimiento.

3. Galvanizado en caliente (HDG): inspección de roscas

Desafíos de HDG:
La galvanización en caliente implica sumergir los sujetadores en zinc fundido, seguido de la eliminación centrífuga del exceso de zinc. Sin embargo, el zinc se acumula de manera desigual en las roscas, lo que provoca graves interferencias en el ajuste de las mismas.

Grosor del revestimiento:

ASTM F2329 especifica el espesor del revestimiento HDG (promedio): 0,044-0,055 mm.

ISO 10684 requiere un espesor mínimo de recubrimiento de 0,04 mm, que es de 8 a 10 veces más grueso que los recubrimientos galvanizados.

Ajustes de tamaño de hilo:
Se describen dos métodos de ajuste:

Escariado de rosca interna: Ampliación del diámetro de la rosca interna después del recubrimiento.

Subdimensión de la rosca externa: Reducir el tamaño de la rosca externa antes del recubrimiento.

Normas de inspección:

ASTM A307-2014 requiere el uso de tuercas de gran tamaño para las pruebas de ajuste de roscas después de HDG.

ASTM F2329-2015 enfatiza el cumplimiento de requisitos específicos de ajuste de roscas después del recubrimiento.

Procedimiento de inspección:

Antes de la inspección, lubrique las roscas con aceite de máquina para evitar daños a los calibres.

Para pernos o espárragos, utilice tuercas de gran tamaño para verificar el ajuste después de la galvanización en caliente. En caso de disputas, se pueden utilizar medidores de tolerancia con mayor espacio libre (marcados con 'tolerancia X').

Conclusión

Garantizar el ajuste de la rosca después del recubrimiento de la superficie es fundamental para mantener el rendimiento de los sujetadores en aplicaciones exigentes como el tránsito ferroviario, la construcción y la maquinaria pesada. Seguir los estándares de la industria y ajustar las dimensiones de la rosca según el tipo y espesor del recubrimiento son pasos esenciales para garantizar la integridad y la intercambiabilidad de la rosca.