La arandela dentada está en la lista de lo que no se debe usar para la unión eléctrica

Dos límites antes que nada. Es una norma de la NASA para vehículos de lanzamiento, naves espaciales, cargas útiles y equipos de vuelo. No es una norma aeronáutica, ni una norma de edificación, ni una regla para su máquina. Y no hemos identificado la arandela de la foto del foro, que no lleva ningún número de pieza legible y pertenece a otro documento que no tenemos. Lo que sigue es el razonamiento de una autoridad sobre la unión eléctrica, citado porque puede leerse gratis y completo, y porque contradice la intuición habitual.

El documento es de difusión pública. La ficha del catálogo de la NASA lo marca como «Internet público: la norma está autorizada para acceso público en internet» (traducción) y la portada lleva «Aprobado para difusión pública, distribución ilimitada» (traducción). Cuarenta y siete páginas, revalidada en marzo de 2026.

«Unido» no es una sola cifra

Lo primero que hace la norma es rechazar la pregunta única. La tabla 1 divide la unión eléctrica en cinco clases según su finalidad, y cada una tiene su propio requisito de resistencia.

Si se ponen dos de ellas lado a lado, la aritmética, que es nuestra, sorprende. La clase S admite cuatrocientas veces la resistencia de la clase R. La clase H admite cuarenta veces. Una unión holgadamente válida para disipar electricidad estática puede tener cuarenta o cuatrocientas veces demasiada resistencia para la función de al lado.

Así que ¿está unido? no tiene respuesta hasta que alguien dice de qué clase se trata. Esa es la parte que la pregunta del foro no puede resolver a partir de una foto, y por eso una arandela correcta en un lugar es incorrecta en otro.

Las clases también difieren en el método, no solo en la cifra. Para las clases C, H y S la norma acepta «puentes y trenzas» (traducción). Para la clase R dice «Se prefiere el contacto directo. Sin puentes. Como último recurso puede usarse una trenza corta y ancha.» (traducción)

La unión es la interfaz, no la tornillería

El apartado 5.1 nombra sin rodeos el método preferido: «siendo el método metal con metal el método preferido» (traducción), y su subapartado se titula Metal con metal (superficie de contacto con superficie de contacto). Una superficie de contacto (faying surface) se define en el apartado 3.2 como «la superficie de materiales metálicos en contacto entre sí y unidos» (traducción). Dos zonas de metal, presionadas una contra otra.

Las uniones soldadas y soldadas con aporte fuerte se tratan como permanentes y unidas por naturaleza, porque las dos piezas se han convertido en una. Todo lo que se sujeta con tornillos, remaches o abrazaderas es una unión semipermanente, y para esas el EBR 62 exige preparar las superficies de contacto antes del montaje y no después. La presión de apriete es entonces un requisito mecánico, cubierto por las reglas de montaje ordinarias.

Ese es el marco en el que se inscribe el apartado sobre fijaciones. El perno aporta presión. La presión mantiene unidas dos caras metálicas preparadas. La corriente pasa por las caras. Una arandela que promete hacer la conexión por sí sola resuelve un problema que la norma ya ha resuelto de otra manera.

Cuatro cosas que no deben usarse

Ahora la lista, completa, con el número de requisito que le asigna la norma.

La norma no da ninguna razón para esta lista. La enuncia y sigue adelante, lo cual vale la pena señalar, porque la lectura que sigue es nuestra y no del documento. Tres de los cuatro elementos son un recubrimiento: cinc en el perno, cinc o anodizado en la arandela, cadmio en cualquier cosa. Son acabados anticorrosión, y un acabado anticorrosión es, por diseño, una barrera. El anodizado, en particular, es un óxido, es decir, un aislante. La pieza con la que usted contaba para conducir lleva un abrigo que está ahí para impedir que nada llegue al metal.

La arandela dentada es el caso interesante, porque no es claramente un problema de recubrimiento. Nuestra lectura es que falla por geometría y no por material: sus dientes crean un puñado de puntos de contacto pequeños y de alta presión, mientras que la norma quiere una superficie preparada en contacto continuo. Unos pocos puntos brillantes que mordieron a través de un acabado son también unos pocos puntos donde el acabado queda roto y el metal desnudo expuesto a la humedad, que es el comienzo de la corrosión que el resto de la norma dedica páginas a evitar. De nuevo, eso es una inferencia. La línea en sí tiene cuatro palabras en el original y no ofrece nada.

Fíjese en lo que la prohibición no dice. Prohíbe estas cosas para fines de unión eléctrica. Una arandela dentada como dispositivo de seguridad es una cuestión completamente distinta, y este sitio ha examinado en otro lugar lo que hacen realmente los dispositivos de seguridad.

Hay dos requisitos más alrededor de la lista que pasan fácilmente desapercibidos. EBR 75: cuando los pernos forman parte del camino de unión, «deberá realizarse un análisis que demuestre que el número de pernos usados en el camino es suficiente» (traducción). Así que el número no es una regla práctica, es un entregable. Y EBR 76: las fijaciones «deberán sellarse contra la humedad y el aire para evitar la corrosión de las roscas» (traducción). Los remaches tienen su propia línea, en cursiva: «Los remaches son aceptables si se usan como mínimo tres remaches por junta y se taladran conjuntamente.» (traducción)

La edición de 2003 era más tajante, y la de 2013 la suavizó

La edición base de esta norma, de septiembre de 2003, también es pública y tiene veinticinco páginas. Su apartado 5.1 contiene una frase que la edición actual no tiene:

Prohibición rotunda, sin condiciones. La revisión de 2013 la sustituyó. Su registro de historial documental anota «Se añade la sección 5.1.3 Fijaciones» (traducción), y esa nueva sección empieza permitiendo lo que la antigua prohibía: «Si la aplicación de unión está aprobada por el organismo de compra, pueden usarse fijaciones para cumplir los requisitos de unión.» (traducción) Incluso da una razón física por la que un camino atornillado puede superar a una trenza: «La inductancia de varios pernos entre materiales por lo demás aislados puede ser menor que la inductancia de una trenza entre superficies.» (traducción)

En diez años, la regla pasó de nunca a con aprobación y análisis. Y a lo largo de todo ese cambio, la frase que prohíbe las arandelas dentadas sobrevivió palabra por palabra. En la edición de 2003 se lee como una única línea seguida: los tornillos autorroscantes; los pernos, tuercas o tornillos cincados; las arandelas dentadas, anodizadas o cincadas; o cualquier pieza cadmiada no deberán usarse para fines de unión (traducción). En la edición de 2013 son los mismos cuatro elementos, divididos en una lista numerada y con un número de requisito.

La edición de 2003 también vuelve sobre el cadmio y el cinc por segunda vez, por una razón que no tiene nada que ver con la conductividad: «El acero cadmiado está prohibido en aplicaciones espaciales. El cadmio sublima y puede depositarse en ópticas, paneles solares, etc. El cincado también está prohibido.» (traducción) Dos de los cuatro elementos de la lista de unión están prohibidos por separado en el vehículo por desgasificación. Están dos veces en la lista, por razones que no guardan relación.

Un factor de cinco que nadie escribió

La clase H, protección contra descargas y fallos, exige que las carcasas y chasis expuestos lleguen a la estructura con 0,1 ohmios o menos. Cerca de vapores inflamables se vuelve mucho más estricta, y la norma imprime una figura con una tabla de datos debajo. Aquí es donde una mala unión deja de ser una molestia eléctrica.

De esa tabla salen dos patrones, y ambos son aritmética nuestra, no algo que la norma afirme.

• El valor de peligro es exactamente cinco veces el valor admisible en cada fila. Siete filas, siete veces 5,00. La norma nunca escribe el número 5 cerca de esta tabla; el factor de seguridad solo se ve si se divide
• De 100 A en adelante, corriente por resistencia admisible da exactamente 0,074 voltios, en las cuatro filas, y corriente por resistencia de peligro da exactamente 0,37 voltios. La mitad de alta corriente de la tabla es una regla de caída de tensión fija disfrazada de resistencia
• Las tres filas de baja corriente no siguen esa regla. A 30, 49 y 58 A la caída permitida resulta ser de 0,108, 0,091 y 0,089 voltios, así que a las corrientes pequeñas se les permite algo más

Otras dos cifras del mismo apartado dan la escala. El EBR 16 exige que el camino de retorno de la corriente de fallo soporte una corriente de sobrecarga del 500 por ciento durante 0,5 segundos, mientras que el texto señala que los interruptores habituales de protección de personas disparan en menos de 0,2 segundos ante un cortocircuito franco. Es un factor de dos y medio en el tiempo, guardado en reserva. Y la tensión en la envolvente afectada «no debería superar los 4,5 voltios» (traducción).

Luego, la frase que vuelve concreto todo el tema. EBR 17: una estructura de aleación de magnesio no debe usarse como camino principal de retorno de la corriente de fallo. La razón ocupa una línea: «La temperatura de una junta deficiente podría subir hasta la temperatura de ignición del magnesio.» (traducción)

El acabado es todo el argumento

El apartado 5.2 dice que las superficies de contacto de todas las uniones metal con metal unidas eléctricamente «deberán limpiarse de todo material no conductor y protegerse contra la corrosión» (traducción). Léalo dos veces: limpias de todo material no conductor, y protegidas contra la corrosión. Esas dos instrucciones tiran en direcciones opuestas, porque la mayoría de las protecciones anticorrosión no son conductoras.

La norma lo resuelve con una frase que conviene llevar a cualquier unión que tenga que conducir. EBR 81: «El método de protección o el acabado elegido no deberá anular la unión eléctrica entre las dos superficies.» (traducción) El acabado no es opcional y la unión tampoco, así que el acabado tiene que elegirse para soportar ser conductor.

Las consecuencias prácticas son estrictas. EBR 82: las superficies de acoplamiento tratadas «deberán protegerse con materiales de embalaje o películas protectoras hasta justo antes del acoplamiento» (traducción). EBR 84: las superficies que deban permanecer acopladas indefinidamente «deberán inspeccionarse periódicamente» (traducción), lo que equivale a admitir que una unión no es algo que se hace una sola vez.

Y donde se encuentran dos metales distintos, el anexo B da un umbral con el que este sitio se ha topado desde el otro lado: «Dos materiales pueden ponerse en contacto directo si la diferencia de fuerza electromotriz entre sus grupos no es superior a 0,25 voltios.» (traducción) Es la misma cifra de 0,25 voltios que rige la tabla de índices anódicos, y aparece aquí porque la corrosión en la interfaz es lo que acaba destruyendo la unión.

Qué conviene llevarse

• Una unión tiene una clase antes de tener una cifra. Cinco clases en esta norma, desde 2,5 miliohmios para radiofrecuencia hasta 1,0 ohmios para electricidad estática, un rango de cuatrocientos a uno
• El método preferido es metal con metal. Superficies de contacto preparadas y mantenidas juntas, con la fijación aportando la presión
• Cuatro elementos no deben usarse para la unión en esta norma: tornillos autorroscantes; pernos, tuercas o tornillos cincados; arandelas dentadas, anodizadas o cincadas; y piezas cadmiadas
• Tres de los cuatro son un problema de recubrimiento, según nuestra lectura y no la de la norma, que no da ninguna razón
• La prohibición es solo para fines de unión eléctrica. Una arandela dentada como dispositivo de seguridad es otra cuestión
• La edición de 2003 prohibía sin más las fijaciones como caminos principales de unión. La edición de 2013 las permite con aprobación y análisis, y la línea de las arandelas dentadas sobrevivió sin cambios a ese giro
• El acabado debe elegirse de modo que no anule la unión, y las uniones que permanecen acopladas se inspeccionan periódicamente

Nada de esto identifica la arandela de esa foto, ni lo pretende. Lo que sí hace es responder a la pregunta que hay debajo. La arandela rara vez es el conductor. Las dos caras limpias que mantiene unidas sí lo son.

Qué mantiene unidas esas caras es otra cuestión con su propio documento. La norma federal estadounidense para trabajos eléctricos no da nunca una cifra de apriete y pide en cambio una buena conexión sin dañar el conductor.

Este artículo no pertenece a un solo paso de los seis: abarca varios o aparece después del montaje. Las decisiones se explican en el artículo inglés Specifying a screw.

Preguntas frecuentes

¿Sirven las arandelas dentadas para la unión eléctrica?

La NASA-STD-4003A dice que no deben usarse para ese fin. Su requisito EBR 77 enumera cuatro elementos problemáticos: tornillos autorroscantes; pernos, tuercas o tornillos cincados; arandelas dentadas, anodizadas o cincadas; y piezas cadmiadas. Es una sola norma, para vehículos de lanzamiento y naves espaciales, y no rige nada más. No da ninguna razón para la lista.

¿Por qué sería un problema una arandela dentada si sus dientes atraviesan la pintura?

La norma no lo dice. Nuestra lectura es que los dientes crean unos pocos puntos de contacto pequeños y de alta presión, mientras que el método que prefiere la norma es una superficie metálica preparada en contacto continuo, en la que la fijación aporta presión en lugar de conducir corriente. Los puntos que rompen un acabado son también puntos donde el metal desnudo se encuentra con la humedad. Tome esa explicación como nuestra.

¿Qué conduce realmente la corriente en una unión eléctrica atornillada?

Las superficies de contacto, que la norma define como las superficies de materiales metálicos en contacto entre sí y unidas. El apartado 5.1 señala el contacto metal con metal como método preferido, y el apartado sobre fijaciones dice que estas deben usarse principalmente para mantener la presión sobre esas superficies.

¿Qué resistencia cuenta como una buena unión?

Depende por completo de para qué se une. En esta norma, las uniones de radiofrecuencia exigen 2,5 miliohmios o menos, la protección contra descargas y fallos 0,1 ohmios o menos, la descarga electrostática normalmente 1,0 ohmios o menos, y la protección contra rayos y el retorno de alimentación dependen de la corriente. El límite electrostático es cuatrocientas veces el de radiofrecuencia.

¿Pueden usarse los pernos como camino de unión?

En la edición actual, sí, si la aplicación está aprobada por el organismo de compra y un análisis demuestra que el número de pernos es suficiente para un camino de baja impedancia. La norma señala incluso que varios pernos pueden tener menos inductancia que una trenza. La edición de 2003 decía tajantemente que las fijaciones o sus roscas no deben usarse como caminos principales de unión.

¿Por qué se excluyen las fijaciones cincadas y cadmiadas?

Figuran en la lista de unión sin una razón declarada. La edición de 2003 prohíbe además ambas en aplicaciones espaciales por un motivo sin relación: el cadmio sublima y puede depositarse en ópticas y paneles solares, y el cincado también está prohibido. Así que están excluidas dos veces, una de la unión y otra del vehículo.

¿Cuántos remaches necesita una junta unida eléctricamente?

Esta norma dice que los remaches son aceptables si se usan como mínimo tres por junta y se taladran conjuntamente. Para las uniones de protección contra rayos exige varios remaches, pernos u otras fijaciones en las juntas del revestimiento y la estructura del vehículo, para que varias zonas de contacto metálico se repartan la corriente.

¿Interfiere la protección contra la corrosión con la unión eléctrica?

Es la tensión central del apartado sobre superficies, que exige a la vez que las superficies de contacto se limpien de todo material no conductor y se protejan contra la corrosión. La norma la resuelve con el requisito de que el método de protección o el acabado elegido no debe anular la unión eléctrica entre las dos superficies. Donde se encuentran metales distintos, permite el contacto directo cuando la diferencia de fuerza electromotriz no supera 0,25 voltios.

¿Se aplica esta norma a aviones o a mi máquina?

No. Es una norma de la NASA para vehículos de lanzamiento, naves espaciales, cargas útiles y equipos de vuelo, de difusión pública pero escrita para ese ámbito. La citamos porque puede leerse gratis y completa, y porque expone con claridad algo que mucha gente cree al revés. No es una regla para nada más y no la presentamos como tal.

Referencias

• NASA-STD-4003A w/Change 1, Electrical Bonding for NASA Launch Vehicles, Spacecraft, Payloads, and Flight Equipment. Completa, de difusión pública, 47 páginas, revalidada en marzo de 2026
• NASA-STD-4003, edición base de 2003, 25 páginas, disponible en la misma página del catálogo y usada aquí solo para comparar las dos ediciones
• r/aviationmaintenance, donde la foto de una arandela de unión desconocida dio pie a la pregunta

Ambas ediciones de la NASA-STD-4003 se leyeron completas. La ficha del catálogo de la NASA marca la norma como «Internet público: la norma está autorizada para acceso público en internet» (traducción), y la portada lleva «Aprobado para difusión pública, distribución ilimitada» (traducción). La edición actual es la revisión A con el Change 1, aprobada en febrero de 2013, modificada en enero de 2016, revalidada el 13 de marzo de 2026, cuarenta y siete páginas, de la NASA HQ Office of the Chief Engineer. La edición base está fechada el 8 de septiembre de 2003 y tiene veinticinco páginas. Es una norma para vehículos de lanzamiento, naves espaciales, cargas útiles y equipos de vuelo. No es una norma aeronáutica, de edificación ni de maquinaria, y nada de lo que aquí se dice debe leerse como una regla para ninguno de esos ámbitos. No identificamos la arandela de la foto del foro, en la que no pudimos leer ningún número de pieza, y no afirmamos nada sobre qué documento la especifica. Lo siguiente es aritmética nuestra, no afirmaciones de la norma: la relación de cuatrocientos entre los límites de las clases S y R y de cuarenta entre las clases H y R; la constatación de que la resistencia de peligro es exactamente cinco veces la resistencia máxima admisible en las siete filas de la tabla de vapores inflamables; la constatación de que corriente por resistencia admisible da exactamente 0,074 voltios en las cuatro filas de 100 A en adelante, mientras que las tres filas inferiores permiten 0,108, 0,091 y 0,089 voltios; el margen de dos veces y media entre el requisito de 0,5 segundos y el disparo típico de 0,2 segundos de los interruptores; y la comparación del número de páginas. La norma no da ninguna razón para la lista del EBR 77, así que la explicación que se ofrece aquí de por qué figura en ella la arandela dentada es una lectura nuestra y está señalada como tal en el texto. La prohibición se enuncia solo para fines de unión eléctrica y no dice nada sobre las arandelas dentadas como dispositivos de seguridad. La figura 1 y su tabla de datos, y la redacción del apartado 5.1.3, incluido el EBR 77, se comprobaron con imágenes renderizadas de las páginas impresas y no con texto extraído. Las normas NASA-STD-6012, NASA-STD-6016 y SAE-ARP-5414, a las que esta norma remite para acabados y corrosión, no se han leído y no se cita nada de ellas. Leímos la publicación del foro y no sus respuestas, y no se nombra ninguna empresa ni marca de producto.