Inserto roscado

Un inserto roscado, también conocido como casquillo roscado, es un elemento de fijación que se inserta en un objeto para añadir un orificio roscado. Se pueden utilizar para reparar un orificio roscado desgastado, proporcionar un orificio roscado duradero en un material blando, colocar una rosca en un material demasiado delgado para aceptarla, moldear o fundir roscas en una pieza de trabajo eliminando así una operación de mecanizado o simplificar el cambio de roscas unificadas a métricas o viceversa.

Los insertos roscados vienen en muchas variedades, según la aplicación. Los insertos roscados para plásticos se utilizan en materiales plásticos y se aplican con máquinas de soldadura por inserción térmica o por ultrasonidos.

Los fabricantes de muebles listos para ensamblar suelen enviar las piezas con insertos roscados y otros tipos de sujetadores desmontables preinstalados.

Las personas que utilizan láminas de metal, paneles sándwich o materiales compuestos con estructura tipo sándwich en forma de panal suelen instalar insertos roscados para distribuir las cargas de corte, tensión y torsión sobre un área más grande del material.

Las tuercas cautivas vienen en dos estilos básicos. Un tipo, la tuerca enjaulada o tuerca de clip, es una tuerca convencional que se mantiene cautiva mediante un soporte de chapa metálica que se sujeta a la pieza que se va a conectar. Por lo general, se utilizan para fijar tornillos a piezas de chapa metálica demasiado delgadas para ser roscadas y, por lo general, se pueden colocar, quitar y reutilizar con herramientas manuales simples.

El segundo tipo de tuerca cautiva es un inserto roscado. Estos se presionan en los orificios del material que se va a unir o se moldean. En cualquier caso, una parte del inserto generalmente está moleteada para lograr un buen agarre en el material que lo sostiene. Una variante, la tuerca de presión, tiene una parte moleteada que presiona los lados de un orificio de metal blando para sujetar la tuerca con mayor firmeza. Las tuercas cautivas de presión y prensadas se utilizan en paneles que son demasiado delgados para ser roscados o en materiales blandos que son demasiado débiles para ser roscados. Se instalan presionándolas con una prensa de husillo.

Los insertos roscados se utilizan comúnmente en carcasas, carcasas y piezas de plástico para crear una rosca de metal (normalmente: latón o acero inoxidable) que permita utilizar tornillos en el montaje de muchos productos y aparatos electrónicos de consumo. Estos se pueden fundir en su lugar en piezas moldeadas por inyección o se pueden añadir mediante inserción térmica. En este último caso, el inserto se calienta y luego se presiona en un hueco de la pieza de plástico. El calor provoca la fusión local del plástico. La inserción ultrasónica es el proceso utilizado para aplicar vibración y presión para instalar el inserto roscado en un hueco moldeado (orificio) de una pieza de plástico. Las vibraciones ultrasónicas funden el material termoplástico donde el inserto de metal está en contacto y se aplica presión para presionarlo en su posición. El material normalmente se reforma alrededor del cuerpo moleteado del inserto roscado para garantizar una buena retención.

Un inserto con rosca externa tiene roscas en el exterior y el interior. El inserto se puede enroscar en un orificio pre-roscado, o un inserto autorroscante crea sus propias roscas en un orificio perforado o moldeado. Luego se ancla por varios medios, como un elemento de bloqueo de nailon. Los insertos que se anclan mediante Loctite se conocen más comúnmente con el nombre de marca registrada E-Z Lok. Un inserto de buje sólido de pared delgada con el nombre de marca registrada TIME-SERT se bloquea haciendo rodar las roscas internas inferiores en el material base con un destornillador de instalación especial que bloqueará permanentemente el inserto en su lugar. Los insertos con bloqueo de llave, más comúnmente conocidos con el nombre de marca registrada Keenserts, utilizan llaves que se martillan en ranuras a través de las roscas, bloqueando permanentemente el inserto. Los insertos que son autorroscantes y se bloquean mediante fricción se conocen más comúnmente con los nombres de marca registrada Tap-lok o Speedserts.

Un inserto helicoidal (también llamado inserto de rosca de tornillo (STI), aunque la mayoría de los usuarios los llaman a todos por una de las marcas comerciales más conocidas: KATO®, Heli-Coil^® o Recoil^®) es un inserto hecho de alambre de acero inoxidable o bronce fosforoso, con una sección transversal de diamante, enrollado para formar roscas internas y externas. La bobina de alambre se enrosca en un orificio roscado, donde forma una rosca interna de diámetro más pequeño para un tornillo o perno. Estos insertos proporcionan un medio conveniente para reparar roscas internas desgastadas. Estos insertos se venden comúnmente en kits con machos de roscar y herramientas de inserción combinados.

En materiales blandos, se utilizan para obtener roscas más resistentes que las que se pueden obtener mediante el roscado directo de los materiales de base, por ejemplo, aluminio, piezas fundidas a presión de zinc, madera, magnesio y plástico.

Un ejemplo de aplicación es la reparación de un motor después de destruir involuntariamente las roscas de un casquillo para bujía al apretarlo con demasiada fuerza o al enroscarlo de forma incorrecta.

Un inserto moldeado tiene una superficie exterior con una forma especial para anclar el inserto en el plástico. En el caso del plástico moldeado por inyección, el inserto se coloca en un molde antes de llenarlo con plástico, lo que lo convierte en una pieza integral. Un inserto también se puede calentar y presionar para formar un material termoplástico prefabricado.

Para plásticos más blandos y flexibles, los insertos hexagonales o cuadrados con ranuras profundas y anchas permiten que los plásticos más blandos sujeten los insertos de manera suficiente. El proceso permite la fabricación de productos de gran tamaño, es decir, tanques de combustible, botes, etc., por lo que los insertos de torsión pueden tener tamaños de rosca grandes.

Un inserto de ajuste a presión tiene una rosca interna y una superficie exterior moleteada. Se presiona en un orificio liso con una prensa de husillo.

Un inserto encapsulado se coloca en epoxi para fijarlo, como en un panel sándwich de panal, que se usa a menudo en aviones comerciales, y se dice que está encapsulado.

La resistencia a la extracción y la resistencia al par de torsión son los dos factores de resistencia principales de los insertos roscados.

• Resistencia a la salida: la fuerza necesaria para comenzar a sacar la inserción del material padre
• Torque-out: la cantidad de par requerido para empezar a girar el sujetador

El moleteado es la textura ranurada en la parte exterior del inserto. Los tipos de moleteado y sus beneficios son los siguientes:

• Cuchillos rectos: Mayor resistencia a los pares
• Cuchillos diagonales o helicoidales: Arque equilibrado y resistencia a la retirada
• Cuchillos hexagonales o de diamantes: Torque equilibrado y resistencia a la salida, más común

Para fines industriales, los siguientes métodos de instalación son los estándares:

• Inserción térmica
• Moldeo de inyección
• Presión manual

• Insertar nuez
• Nut
• Rivet nut
• ¡Mierda!
• Hilo de tornillo

• Catálogo de McMaster-Carr (114a ed.), McMaster-Carr.
• Sullivan, Gary & Crawford, Lance, "The Heat Stake Advantage". Revista de decoración de plástico. Enero/febrero 2003 Edición. ISSN 1536-9870. (Topeka, KS: Peterson Publications, Inc.). Sección: Asamblea: páginas 11 a 12, cubre el artículo de Sullivan & Crawford.