Comprensión del rango de sujeción de los prensaestopas métricos de latón

Introducción

¿Alguna vez ha pedido un prensaestopas métrico M20 y se ha dado cuenta de que no sella correctamente alrededor de su cable de 10 mm? O peor aún, ¿ha descubierto humedad dentro de su caja eléctrica semanas después de la instalación porque el prensaestopas era ligeramente demasiado grande para el diámetro del cable?

El rango de sujeción de un prensaestopas métrico de latón define los diámetros exteriores mínimos y máximos del cable que se pueden sellar de forma fiable dentro de un tamaño específico de prensaestopas, y seleccionar el rango incorrecto es la causa principal de Grado de protección IP¹ fallos en instalaciones industriales.

Soy Samuel, director de ventas de Bepto Connector, y tras una década en el sector de los prensaestopas, he visto innumerables proyectos retrasarse porque los ingenieros no entendían esta especificación fundamental. ¿La buena noticia? Una vez que comprenda cómo funcionan los rangos de sujeción y cómo adaptarlos a sus cables, nunca más volverá a enfrentarse a fallos de sellado o problemas de compatibilidad. Permítame explicárselo en términos prácticos.

Índice

• ¿Qué es exactamente el rango de sujeción en los prensaestopas métricos de latón?
• ¿Cómo afecta el rango de sujeción al rendimiento del sellado y a los índices de protección IP?
• ¿Cómo hacer coincidir el diámetro del cable con el tamaño correcto del prensaestopas?
• ¿Qué problemas se producen cuando se ignora el rango de sujeción?

¿Qué es exactamente el rango de sujeción en los prensaestopas métricos de latón?

El rango de sujeción es el intervalo de diámetros exteriores de cable que puede acomodar un tamaño específico de prensaestopas métrico, manteniendo su nivel de protección IP nominal y su fuerza de sujeción mecánica.

Cada prensaestopas métrico de latón consta de varios componentes clave que funcionan conjuntamente para crear el sello: el cuerpo del prensaestopas con roscas métricas² (M12, M16, M20, M25, etc.), una junta de compresión o junta tórica, una tuerca de compresión y, a menudo, una contratuerca. Al apretar la tuerca de compresión, esta comprime la junta alrededor de la cubierta exterior del cable, lo que proporciona protección contra el entorno y alivio de tensión.

Parámetros técnicos críticos:

• Tamaño de rosca métrica: Se refiere al diámetro exterior de la rosca (M12 = 12 mm de diámetro exterior de la rosca, M20 = 20 mm de diámetro exterior de la rosca, etc.).
• Rango de sujeción: Expresado como diámetro exterior mínimo-máximo del cable (por ejemplo, 3-6,5 mm para M12, 10-14 mm para M20).
• Relación de compresión del sello: Normalmente, compresión de 15-25% del material del sello para un rendimiento óptimo.
• Normas de hilos: Roscas métricas ISO según las especificaciones DIN EN 60423 / IEC 60423.
• Composición del material: CW617N latón³ (58% cobre, 39% zinc, 3% plomo) para facilitar la mecanización y aumentar la resistencia a la corrosión.
• Espesor del recubrimiento de níquel: 5-10 micras para aplicaciones estándar, más de 15 micras para una mayor protección contra la corrosión.

El rango de sujeción existe porque el sello de compresión es flexible: puede deformarse para sujetar cables de diferentes diámetros. Sin embargo, esta flexibilidad tiene límites. Si el cable es demasiado delgado, el sello no puede comprimirse lo suficiente como para crear un contacto íntimo. Si el cable es demasiado grueso, no se puede apretar la tuerca lo suficiente, o se corre el riesgo de dañar la cubierta del cable.

Por qué es importante el tamaño métrico: El sistema métrico proporciona dimensiones de rosca estandarizadas reconocidas a nivel mundial, lo que facilita la combinación de prensaestopas con aberturas en carcasas. Sin embargo, el tamaño de la rosca no indica directamente el diámetro del cable: un prensaestopas M20 no necesariamente se adapta a un cable de 20 mm. Aquí es donde resulta esencial comprender el rango de sujeción específico.

Recuerdo a David, un gerente de compras de una planta de fabricación del Reino Unido, que realizó un pedido al por mayor de casquillos M16 asumiendo que encajarían en sus cables de control de 8 mm. El rango de sujeción real era de 4 a 8 mm, lo que situaba a sus cables en el límite máximo absoluto. Aunque técnicamente eran compatibles, la compresión mínima dio como resultado un rendimiento IP65 en lugar del IP68 nominal. Después de que le proporcionáramos prensaestopas M16 con un rango optimizado de 6-10 mm, su instalación superó todas las pruebas de presión.

¿Cómo afecta el rango de sujeción al rendimiento del sellado y a los índices de protección IP?

La relación entre el rango de sujeción, la compresión del sello y el rendimiento del índice de protección IP se rige por principios precisos de ingeniería mecánica que afectan directamente a la fiabilidad de su instalación.

El punto óptimo de compresión del sello

Cuando un cable se encuentra en el centro del rango de sujeción, el sello de compresión alcanza una deformación óptima, normalmente una compresión de entre el 18 y el 221 % de su grosor original. Esto crea:

Presión de contacto uniforme: El sello entra en contacto con toda la circunferencia del cable de manera uniforme, eliminando posibles vías de fuga.

Eficacia del alivio de tensión: Una compresión adecuada crea fricción que evita que el cable se salga bajo tensión mecánica (normalmente con una fuerza de tracción de entre 80 y 120 N).

Resiliencia a largo plazo: La junta funciona dentro de su rango elástico, manteniendo sus propiedades de recuperación elástica tras miles de ciclos térmicos.

Rango de sujeción frente al rendimiento de la clasificación IP

Posición del cable en el rango	Compresión del sello	Clasificación IP alcanzable	Fuerza de extracción	Fiabilidad a largo plazo
Por debajo del mínimo (-10%)	<12%	IP54 o fallo	<40 N	Deficiente: el sello puede deslizarse.
En el umbral mínimo	12-15%	IP65	50-70 N	Marginal: sensible a las vibraciones.
Rango medio óptimo	18-22%	IP68	80-120 N	Excelente: vida útil estimada
En el umbral máximo	23-26%	IP67	90-130 N	Buena, pero difícil instalación.
Por encima del máximo (+10%)	>28%	IP65 o daño en el cable	140 N+	Deficiente: sello sobrecomprimido, cable aplastado.

Hassan, responsable de calidad de una planta petroquímica saudí, aprendió esta lección por las malas. Su equipo instaló prensaestopas M25 (rango de sujeción de 13-18 mm) en cables de 12,5 mm, justo por debajo del mínimo. Las pruebas de presión iniciales se superaron, pero tras seis meses de ciclos térmicos entre 25 °C por la noche y 50 °C durante el día, las juntas se habían relajado lo suficiente como para permitir la entrada de humedad. Los sustituimos por prensaestopas M20 (rango de 10-14 mm), colocando sus cables de 12,5 mm en la zona óptima. Dos años después, esos prensaestopas siguen manteniendo el IP68 en uno de los entornos más duros que se puedan imaginar.

La ciencia de los materiales detrás del sello

El sello de compresión, normalmente fabricado con NBR (caucho nitrilo), EPDM o neopreno, tiene propiedades mecánicas específicas:

• Dureza Shore A: 60-70 para juntas estándar (las juntas más blandas se adaptan a rangos más amplios, pero se desgastan más rápido)
• Resistencia al ensayo de deformación permanente por compresión: Los sellos de calidad conservan >85% del espesor original tras 1000 horas a 100 °C.
• Compatibilidad química: El NBR es resistente a los aceites, pero se degrada con el ozono; el EPDM es excelente con el agua y el vapor, pero no es adecuado para los productos derivados del petróleo.

Cuando el diámetro del cable se encuentra dentro del rango de sujeción adecuado, la junta se comprime hasta alcanzar su zona de trabajo prevista. Una compresión insuficiente deja huecos microscópicos; una compresión excesiva provoca una deformación permanente (deformación por compresión), por lo que la junta pierde su capacidad de recuperarse y mantener la presión.

¿Por qué el latón mejora el rendimiento de sujeción?

Niquelado⁴ El latón ofrece ventajas específicas sobre el nailon o el acero inoxidable para aplicaciones de sujeción:

1. Estabilidad térmica: El latón mantiene la estabilidad dimensional entre -40 °C y +100 °C, lo que garantiza una fuerza de sujeción constante.
2. Precisión del hilo: Las roscas de latón mecanizadas con CNC proporcionan una compresión suave y controlada sin atascos.
3. Blindaje CEM: Crea una continuidad electromagnética de 360° cuando se une correctamente a recintos metálicos.
4. Resistencia a la corrosión: El niquelado proporciona una protección equivalente a más de 500 horas de ensayo de niebla salina (ASTM B117).

¿Cómo hacer coincidir el diámetro del cable con el tamaño correcto del prensaestopas?

La selección del prensaestopas metálico adecuado requiere un enfoque sistemático que tenga en cuenta las especificaciones del cable, las condiciones ambientales y los requisitos de instalación.

Paso 1: Medir con precisión el diámetro exterior del cable.

Esto parece obvio, pero es donde se originan la mayoría de los errores.

Técnica de medición adecuada:

1. Utilice un calibre digital, no una cinta métrica (se requiere una precisión de ±0,1 mm).
2. Mida en tres puntos a lo largo de un tramo de cable de 1 metro.
3. Tome la lectura máxima: los cables no son perfectamente redondos.
4. Añadir una tolerancia de 0,3-0,5 mm para variaciones de fabricación.
5. En el caso de los cables blindados, mida sobre la cubierta exterior, no sobre la capa de blindaje.

Errores comunes en la medición:

• Medición a partir del diámetro nominal indicado en la ficha técnica del cable (los cables reales suelen ser entre 5 y 81 TP3T más grandes).
• Comprimir el cable durante la medición (las cubiertas blandas se deforman fácilmente).
• Sin tener en cuenta los efectos de la temperatura (el PVC se expande ~3% de 20 °C a 60 °C)

Paso 2: Consulte la tabla de tamaños métricos de glándulas.

Aquí tienes una referencia completa sobre los casquillos metálicos métricos estándar:

Tamaño de rosca métrica	Diámetro exterior del hilo (mm)	Rango de sujeción (mm)	Tipos de cables típicos	Tamaño del orificio del panel (mm)
M12 × 1.5	12	3-6.5	Cables sensores, control fino	12.5
M16 × 1.5	16	4-8 / 6-10*	Instrumentación, señales	16.5
M20 × 1.5	20	6-12 / 10-14*	Cables de alimentación, control estándar	20.5
M25 × 1.5	25	13-18	Potencia media, multinúcleo	25.5
M32 × 1.5	32	15-21 / 18-25*	Cables de alimentación pesados	32.5
M40 × 1.5	40	22-32	Gran potencia industrial	40.5
M50 × 1.5	50	28-38	Distribución de energía a gran escala	50.5
M63 × 1.5	63	32-44	Aplicaciones de potencia extrema	63.5

*Múltiples rangos de sujeción disponibles dependiendo de la selección del inserto de sellado.

Paso 3: Coloque el cable en la zona óptima.

La regla de oro: El diámetro exterior del cable debe estar comprendido entre 40 y 701 TP3T del rango de sujeción.

Ejemplo de cálculo:

• Prensaestopas M20 con rango de 10-14 mm (4 mm de extensión)
• Zona óptima: 10 mm + (4 mm × 0,4) a 10 mm + (4 mm × 0,7) = 11,6-12,8 mm
• ¿Tu cable de 12 mm? Encaja perfectamente.
• ¿Tu cable de 10,5 mm? Marginal: considera en su lugar el M16 con un rango de 6-10 mm.

Paso 4: Considere los requisitos especiales de la solicitud.

Entornos con altas vibraciones (cintas transportadoras, maquinaria móvil):

• Seleccione glándulas en las que el cable se sitúe en la parte superior del rango 50-70% para obtener el máximo agarre.
• Considere las glándulas con acoplamiento roscado prolongado (variantes de cuerpo largo).

Sustitución frecuente de cables:

• Elija la opción con mayor rango de sujeción para adaptarse a futuras variaciones de cables.
• Especifique glándulas con juntas cautivas que no se salgan durante el desmontaje.

Aplicaciones sensibles a EMC:

• Asegúrese de que el cable quede en el rango medio para obtener una terminación óptima del blindaje de 360°.
• Utilice conectores con características de conexión a tierra integradas para cables con blindaje trenzado.

Paso 5: Tener en cuenta los factores ambientales

Temperaturas extremas: Los cables se expanden/contraen con la temperatura. Si su aplicación está sujeta a grandes variaciones de temperatura, coloque el cable con el diámetro medido a la temperatura máxima de funcionamiento.

Exposición química: Algunos productos químicos provocan el hinchamiento de la cubierta del cable. Si los cables van a entrar en contacto con aceites, disolventes o productos de limpieza, mida el cable después de la exposición o añada 5-10% a la medida del diámetro.

Exposición a los rayos UV: Los cables para exteriores pueden volverse frágiles con el tiempo, lo que requiere una instalación más sencilla. Elija un tamaño medio para evitar un par de instalación excesivo que podría agrietar las cubiertas envejecidas.

¿Qué problemas se producen cuando se ignora el rango de sujeción?

Ignorar las especificaciones del rango de sujeción crea modos de fallo predecibles que comprometen la seguridad, la fiabilidad y el cumplimiento normativo. Estos son los tres errores más comunes y más costosos.

Problema #1: Cables de tamaño insuficiente en prensaestopas sobredimensionados

¿Qué sucede?
El sello de compresión no se puede deformar lo suficiente como para entrar en contacto con la superficie del cable de manera uniforme. Quedan huecos microscópicos, lo que crea vías de fuga para la humedad, el polvo y los gases.

Consecuencias en el mundo real:

• La clasificación IP baja de IP68 a IP54 o inferior.
• La entrada de humedad provoca corrosión en las conexiones de los terminales.
• En zonas peligrosas, la pérdida de la clasificación Ex da lugar a infracciones de seguridad.
• Los cables pueden salirse bajo tensión mecánica.

La solución:
Utilice insertos reductores o adaptadores reductores que incluyan una junta más pequeña adaptada al diámetro de su cable. En Bepto, ofrecemos juegos de reductores que permiten que los prensaestopas M25 sellen cables de hasta 8 mm manteniendo la clasificación IP68.

Problema #2: Cables sobredimensionados introducidos a la fuerza en prensaestopas de tamaño insuficiente.

¿Qué sucede?
Los instaladores aprietan demasiado la tuerca de compresión para conseguir el sellado, aplastando la cubierta del cable y dañando potencialmente los conductores internos.

Señales de advertencia:

• Deformación visible o cambio de color en la cubierta del cable.
• Dificultad para girar la tuerca de compresión (requiere una fuerza excesiva)
• Aislamiento del cable que sobresale de los extremos del prensaestopas
• Flexibilidad reducida en el punto de entrada del cable

Consecuencias en el mundo real:

• Daños en el conductor que provocan un aumento de la resistencia y el calentamiento.
• Fallo del aislamiento que provoca cortocircuitos.
• Fallo prematuro del cable (a menudo meses después de la instalación)
• Garantías de cables anuladas debido a daños mecánicos.

La solución:
Nunca fuerce un cable en un prensaestopas de tamaño inferior. Utilice siempre el tamaño métrico inmediatamente superior. Si los orificios del panel ya están perforados, utilice arandelas reductoras en el prensaestopas más grande en lugar de dañar el cable.

Problema #3: Ignorar las opciones de inserción de sellos

¿Qué sucede?
Muchos tamaños métricos ofrecen múltiples rangos de sujeción utilizando diferentes insertos de sellado. Los instaladores suelen utilizar el inserto que viene preinstalado sin comprobar si es el óptimo para su cable.

Ejemplo de escenario:
Un prensaestopas M20 puede venir con un inserto de sellado de 10-14 mm, pero su cable de 7 mm requiere la opción de inserto de 6-12 mm. Si utiliza el inserto incorrecto, el cable quedará fuera de la zona de compresión óptima.

La solución:
Especifique siempre el rango de sujeción exacto al realizar el pedido, no solo el tamaño métrico de la rosca. Nuestros códigos de producto Bepto incluyen la designación del rango (por ejemplo, M20-10/14 frente a M20-6/12) para evitar confusiones.

Resumen de las mejores prácticas de instalación:

1. Mida el diámetro exterior del cable con un calibre a temperatura de funcionamiento.
2. Seleccione el tamaño métrico en el que el cable se encuentre en el rango medio de sujeción de 40-70%.
3. Verifique la compatibilidad del material del sello con el entorno.
4. Apriete manualmente la tuerca de compresión y, a continuación, gírela entre 1/4 y 1/2 vuelta con una llave inglesa.
5. Comprueba si el cable está deformado; si lo está, lo has apretado demasiado.
6. Realizar pruebas de verificación de la clasificación IP antes de la puesta en servicio.
7. Documentar los tamaños de los prensaestopas y los diámetros de los cables para los registros de mantenimiento.

Conclusión

Comprender el rango de sujeción no es solo un conocimiento técnico, sino que es la base de un sellado fiable de los cables que evita costosas averías y garantiza la integridad del sistema a largo plazo. Mediante mediciones precisas, consultando las tablas de tamaños adecuadas y colocando los cables en la zona de compresión óptima, se garantiza un rendimiento IP68 y se eliminan los errores de instalación más comunes.

En Bepto Connector, fabricamos prensaestopas métricos de latón con roscas mecanizadas con precisión y múltiples opciones de rango de sujeción para cada aplicación. Nuestro equipo técnico ofrece consultas gratuitas sobre dimensionamiento y puede suministrar muestras de prensaestopas para realizar pruebas antes de realizar pedidos al por mayor. Póngase en contacto con nosotros hoy mismo para obtener tablas de medidas detalladas, certificados de materiales y precios competitivos directos de fábrica para casquillos metálicos métricos de M12 a M63.

Preguntas frecuentes sobre el rango de sujeción de los casquillos métricos de latón

1. Más información sobre las normas internacionales para las clasificaciones de protección contra la entrada (IP) en equipos eléctricos. ↩

2. Explore las normas ISO sobre roscas métricas utilizadas para la gestión de cables eléctricos e industriales. ↩

3. Descubra la composición química y las propiedades mecánicas del latón CW617N utilizado en hardware industrial. ↩

4. Comprenda cómo el niquelado protege los componentes de latón de la oxidación y la corrosión ambiental. ↩

5. Descubra cómo la escala de dureza Shore A mide el durómetro de las juntas de elastómero flexibles. ↩