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Tipos de insertos roscados para plásticos

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Los insertos roscados son componentes clave en la fabricación y reparación de piezas de plástico, aluminio y metales blandos. Se utilizan para reforzar las roscas y mejorar la durabilidad de las conexiones atornilladas. En este artículo analizamos los diferentes tipos de insertos para plásticos. Insertos a presión, roscados, termofijados, helicoidales y moldeados.

Tipos de insertos para plásticos

Los insertos estándar son aquellos que cumplen con las dimensiones, materiales y diseños establecidos por la industria, y se utilizan comúnmente en piezas plásticas producidas por impresión 3D, moldeo por inyección o mecanizado CNC.

Entre los insertos más comunes en el mercado, se encuentran:

Insertos a presión

Insertos termofijados

Insertos roscados

Insertos helicoidales

Insertos moldeados

Al momento de seleccionar el tipo de inserto más adecuado, es fundamental considerar dos factores clave: la resistencia a la extracción y la resistencia al giro.

    • Resistencia a la extracción: se refiere a la capacidad del inserto para permanecer en su alojamiento sin desprenderse cuando se aprieta el tornillo. Esta resistencia aumenta al incrementar la longitud del inserto, ya que una mayor superficie en contacto con el material mejora la fijación.
    • Resistencia al giro: es la capacidad del inserto para evitar girar sobre sí mismo al aplicar torque al tornillo. Un diámetro mayor del inserto proporciona una mayor resistencia al giro, ya que la superficie de contacto con el material es más extensa, lo que mejora la fijación.

Además de estos factores, es importante analizar el tamaño y diámetro del inserto, para lo cual es recomendable consultar la ficha técnica del fabricante. También es crucial evaluar los materiales, tanto del inserto como del material base en el que será instalado. Existen insertos diseñados para una amplia gama de materiales, incluidos metales, plásticos y madera. En cuanto a su fabricación, el latón es el material más común, aunque también se encuentran opciones en acero inoxidable (con alta resistencia a la corrosión) y aluminio (más ligero).

Insertos a presión

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Los insertos a presión están diseñados para introducirse en agujeros post-moldeo sin necesidad de calor, lo que los hace ideales para plásticos más blandos. Estos insertos cuentan con estrías que proporcionan una alta resistencia a la torsión y a la extracción, asegurando una correcta fijación al plástico.

  • Insertos a presión estándar: Tienen estrías helicoidales que penetran en el plástico al ser apretados, guiando el inserto para lograr un ajuste firme y estable.
  • Insertos con tornillo expansible: Cuentan con estrías en forma de diamante y se expanden al insertar un tornillo, logrando un ajuste aún más seguro en el plástico circundante.

Estos insertos permiten una instalación rápida sin necesidad de herramientas especializadas y ofrecen un rendimiento confiable para uniones seguras.

Aplicaciones de los insertos a presión

  • Electrónica de consumo y carcasas de dispositivos: En productos como teléfonos móviles, computadoras portátiles, cámaras y carcasas de electrodomésticos, los insertos a presión permiten fijaciones duraderas sin dañar el plástico. La mayoría de estos dispositivos requieren ensamblajes que permitan desmontajes para mantenimiento o reparación sin comprometer la integridad de la rosca.
  • Equipos médicos y dispositivos biomédicos: Los insertos a presión se emplean en carcasas de dispositivos médicos, equipos de laboratorio y prótesis donde se requiere una fijación confiable y de alta precisión. Muchos de estos productos están fabricados en plásticos de ingeniería que no soportan altas temperaturas, lo que hace que los insertos a presión sean una alternativa ideal a los insertos termofijados.
  • Componentes automotrices y aeroespaciales: En la industria automotriz y aeroespacial, los insertos a presión se utilizan en piezas como paneles de interior, tableros, carcasas de sensores y ensamblajes de plástico reforzado. Estos componentes deben resistir vibraciones constantes y cambios de temperatura sin que la fijación se afloje.

Tamaños estándar de los insertos a presión

A continuación, se presenta una tabla que recoge los tamaños de insertos más comunes en industria. Para obtener especificaciones exactas, consulta las hojas de tu proveedor.

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** Los datos han sido tomados del proveedor de insertos Bossard

 Insertos termofijados

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Los insertos termofijados, se instalan calentándolos y luego insertándolos en agujeros premoldeados en piezas plásticas. Al enfriarse, el inserto se adhiere fuertemente al plástico circundante, creando un punto de anclaje sólido para los sujetadores.

Estos insertos son ideales para termoplásticos utilizados en impresión 3D, ya que el plástico se derrite y fluye alrededor del inserto durante su instalación, formando una conexión sólida. Este proceso refuerza el área alrededor del inserto, asegurando una unión firme entre el metal del inserto y el material plástico.

Existen dos métodos principales para su instalación:

  • Termofijación: Se utiliza una prensa térmica para calentar el inserto y presionarlo contra el plástico, fundiendo una pequeña cantidad de material a su alrededor. Esta resina plástica fluye hacia el moleteado del inserto y se endurece al retirarse la prensa, formando una conexión resistente.
  • Inserción ultrasónica: Emplea vibraciones de alta frecuencia para generar calor y fundir el plástico. Sin embargo, este método es menos común debido a la dificultad para automatizarlo y el control preciso que requiere.

Entre los tipos más comunes de insertos utilizados para termofijación o instalación ultrasónica, los insertos rectos y cónicos se destacan. Los insertos cónicos son particularmente útiles, ya que su diseño permite autoalinearse, facilitando una instalación más rápida y eficiente.

Aplicaciones de los insertos termofijados

  • Herramientas: Muchas herramientas portátiles, como destornilladores eléctricos, taladros, pistolas de calor y sierras eléctricas, están fabricadas con carcasas de polímeros de alta resistencia. Para garantizar que los tornillos no aflojen con el uso frecuente y la vibración, se utilizan insertos termofijados en los puntos de ensamblaje.
  • Productos de consumo: Los insertos termofijados se encuentran en juguetes de calidad como bloques de construcción (tipo LEGO®), drones de uso recreativo y juguetes mecánicos, donde es fundamental que las uniones atornilladas resistan el uso constante sin degradarse.
  • Muebles modulares y ensamblajes de diseño: Los insertos termofijados son esenciales en muebles de plástico y compuestos modernos, como sillas ergonómicas, escritorios modulares y estanterías ensamblables, donde es necesario que los tornillos mantengan una fijación firme sin dañar el material base.

Tamaños estándar de los insertos termofijados

A continuación, se presenta una tabla que recoge los tamaños de insertos más comunes en industria. Para obtener especificaciones exactas, consulta las hojas de tu proveedor.

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** Los datos han sido tomados del proveedor de insertos Bossard

 Insertos roscados

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Los insertos autorroscantes se instalan después del moldeado y destacan por ofrecer una gran resistencia a la extracción. Su diseño de rosca externa minimiza la tensión sobre el plástico, mientras que el paso grueso maximiza la superficie de cizallamiento, reduciendo el riesgo de que se desprendan. Estos insertos son ideales para termoplásticos o termoestables más blandos, evitando la formación de grietas.

 El par de instalación no es un problema relevante, ya que al apretar el tornillo se genera suficiente fricción entre el inserto y el plástico, garantizando un ajuste seguro. El diámetro más grande de la rosca externa incrementa la superficie de fricción, mientras que el rendimiento del par depende de la superficie de contacto entre las roscas y el plástico.

Aplicaciones de los insertos roscados

  • Equipos deportivos: Los insertos roscados se emplean en la fabricación de bicicletas, monopatines, cascos, equipamiento de escalada y otros artículos deportivos, especialmente aquellos que incluyen componentes plásticos reforzados o de aluminio. Estos insertos aseguran que las uniones atornilladas sean duraderas y resistentes a impactos y vibraciones.
  • Dispositivos de iluminación y luminarias LED: Las luminarias modernas, incluidas las luces LED industriales, faros de automóviles y lámparas de exterior, requieren carcasas resistentes que puedan soportar temperaturas elevadas y condiciones ambientales adversas. Los insertos roscados permiten ensamblajes robustos en materiales plásticos de alto rendimiento, como el policarbonato o el poliamida con fibra de vidrio.
  • Electrodomésticos y herramientas de cocina: Los electrodomésticos modernos, como licuadoras, batidoras, cafeteras y procesadores de alimentos, suelen estar fabricados en plásticos de alta resistencia. Los insertos roscados garantizan que las uniones atornilladas sean fuertes, especialmente en piezas sometidas a esfuerzos repetitivos como tapas, soportes y bases desmontables.

Tamaños estándar de los insertos roscados

A continuación, se presenta una tabla que recoge los tamaños de insertos más comunes en industria. Para obtener especificaciones exactas, consulta las hojas de tu proveedor.

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** Los datos han sido tomados del proveedor de insertos Bossard

Insertos helicoidales

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Los insertos helicoidales, también conocidos como insertos en espiral o insertos roscados, son piezas con forma de espiral fabricadas en materiales como acero inoxidable o latón. Estos insertos son ideales para reforzar o reparar roscas dañadas en componentes plásticos, proporcionando una solución duradera que restaura la integridad de las conexiones roscadas en diversas aplicaciones.

Aplicaciones de los insertos helicoidales

  • Reparación de motores y bloques de cilindros en la industria automotriz: En motores de combustión interna y otros componentes mecánicos de automóviles y motocicletas, muchas roscas están ubicadas en piezas de aluminio, un material liviano pero propenso a desgastarse con el tiempo. Cuando una rosca en un bloque de cilindros, una culata o una carcasa de transmisión se daña, los insertos helicoidales permiten repararla sin necesidad de reemplazar la pieza completa.
  • Industria aeroespacial y aplicaciones en aviación: Las aeronaves requieren componentes livianos y resistentes, por lo que muchas piezas estructurales están hechas de aleaciones de aluminio y titanio. Sin embargo, estos materiales pueden sufrir desgaste en sus roscas debido a la vibración y las cargas mecánicas constantes. Los insertos helicoidales permiten crear roscas más duraderas en piezas sometidas a altas tensiones y ciclos de mantenimiento frecuentes.
  • Equipos de energía y generación eléctrica: Los generadores, turbinas y otros equipos de producción de energía suelen estar expuestos a altas temperaturas, vibraciones y cargas dinámicas, lo que puede provocar el desgaste de las roscas en sus carcasas y estructuras. Los insertos helicoidales permiten reforzar estas roscas o repararlas sin necesidad de costosos reemplazos de piezas.

Tamaños estándar de los insertos helicoidales

A continuación, se presenta una tabla que recoge los tamaños de insertos más comunes en industria. Para obtener especificaciones exactas, consulta las hojas de tu proveedor.

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** Los datos han sido tomados del proveedor de insertos Bossard

Insertos moldeados

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Los insertos moldeados se emplean en el proceso de moldeo por inyección, donde los pasadores se mecanizan o insertan en el núcleo del molde. Durante el moldeo, los insertos quedan completamente encapsulados por la resina, lo que resulta en una unión de alta calidad y elimina la necesidad de pasos adicionales de inserción posterior al moldeo.

No obstante, este proceso requiere un diseño de núcleo más complejo y tolerancias precisas entre los pasadores y los insertos. Además, la colocación de los insertos en cada ciclo puede ser un proceso que consume tiempo.

A pesar de que los costos iniciales son más altos en comparación con los métodos de instalación posmoldeo, los insertos moldeados ofrecen un rendimiento superior. Su diseño impacta significativamente en la resistencia a la extracción y el par de torsión, especialmente en términos de longitud y diámetro. Los insertos moleteados helicoidales son frecuentemente preferidos para maximizar la resistencia a la torsión en un diámetro específico. La correcta encapsulación del plástico en los rebajes del inserto es fundamental para lograr la resistencia necesaria a la extracción durante su uso.

Aplicaciones de los insertos moldeados

  • Reparación de motores y bloques de cilindros en la industria automotriz: En motores de combustión interna y otros componentes mecánicos de automóviles y motocicletas, muchas roscas están ubicadas en piezas de aluminio, un material liviano pero propenso a desgastarse con el tiempo. Cuando una rosca en un bloque de cilindros, una culata o una carcasa de transmisión se daña, los insertos helicoidales permiten repararla sin necesidad de reemplazar la pieza completa.
  • Industria aeroespacial y aplicaciones en aviación: Las aeronaves requieren componentes livianos y resistentes, por lo que muchas piezas estructurales están hechas de aleaciones de aluminio y titanio. Sin embargo, estos materiales pueden sufrir desgaste en sus roscas debido a la vibración y las cargas mecánicas constantes. Los insertos helicoidales permiten crear roscas más duraderas en piezas sometidas a altas tensiones y ciclos de mantenimiento frecuentes.
  • Equipos de energía y generación eléctrica: Los generadores, turbinas y otros equipos de producción de energía suelen estar expuestos a altas temperaturas, vibraciones y cargas dinámicas, lo que puede provocar el desgaste de las roscas en sus carcasas y estructuras. Los insertos helicoidales permiten reforzar estas roscas o repararlas sin necesidad de costosos reemplazos de piezas.

Tamaños estándar de los insertos moldeados

A continuación, se presenta una tabla que recoge los tamaños de insertos más comunes en industria. Para obtener especificaciones exactas, consulta las hojas de tu proveedor.

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** Los datos han sido tomados del proveedor de insertos Bossard

Añade insertos a tus piezas con manfacter

  1. Selecciona la pieza a la que quieres añadir el inserto.
  2. Localiza el campo de inserto en el panel central de configuración.
  3. Añade el plano 2D de la pieza en el que se especifique la ubicación de cada inserto.