Cómo trazar un injerto (silla) de tubería a grados
El injerto es cuando le metes una rama a un cabezal sin accesorio, montándola directo sobre la panza del tubo. Para que la rama asiente pareja hay que trazarle la silla —el famoso corte pluma— punto por punto, a grados.
Hablamos de una rama set-on a 90° sobre el cabezal (la rama se apoya encima del tubo mayor). Como el cabezal es redondo, el extremo de la rama no se puede cortar recto: tiene que llevar una curva que copie la panza. Esa curva se saca por estaciones de reloj, midiendo cuánto sube o baja el corte en cada posición alrededor de la rama.
Cómo se traza la silla, paso a paso
- Saca los radios exteriores. Anota el radio exterior del cabezal (R) y el de la rama (r). Ojo: son radios exteriores (OD/2), no el nominal ni el interior.
- Divide la rama en estaciones. Reparte la vuelta de la rama en 8 o 12 partes iguales. Cada estación es un ángulo
θmedido desde el eje del cabezal (0° es donde la silla baja más, 90° donde apenas toca). - Calcula el desplazamiento en cada θ. Con la fórmula del corte pluma sacas cuánto se recorta la rama en esa estación respecto a un corte recto.
- Marca, une y corta. Traza cada valor sobre la rama a partir de la línea base, une los puntos con una curva suave y corta esa silla. Escuadra, presenta y verifica el refuerzo antes de soldar.
offset(θ) = R − √( R² − r²·cos²θ )
r = radio exterior de la rama (mm o pulg)
θ = ángulo de la estación, medido desde el eje del cabezal (0°–90° y se repite por simetría)
offset = cuánto se recorta la rama en esa estación
En 0° el coseno vale 1 y el recorte es máximo (ahí la rama entra más en la panza). En 90° el coseno vale 0, el offset da cero y ahí la silla apenas se recorta. Los demás puntos caen entre esos dos.
Ejemplo resuelto: cabezal 8" × rama 4"
Cabezal de 8" (OD 8.625", R = 4.3125") y rama de 4" (OD 4.5", r = 2.25"). Trabajamos con 8 estaciones, o sea cada 45°, y aprovechamos la simetría (0, 45 y 90°):
- θ = 0°: cos²0 = 1 → offset = 4.3125 − √(4.3125² − 2.25²) = 4.3125 − √(18.598 − 5.0625) = 4.3125 − 3.679 = 0.633" (≈ 16.1 mm)
- θ = 45°: cos²45 = 0.5 → offset = 4.3125 − √(18.598 − 2.531) = 4.3125 − 4.008 = 0.304" (≈ 7.7 mm)
- θ = 90°: cos²90 = 0 → offset = 4.3125 − √(18.598 − 0) = 4.3125 − 4.3125 = 0"
Con esos tres valores (que se repiten en las 8 estaciones por simetría) marcas la pluma sobre la rama y cortas. El punto más hondo baja poco más de 16 mm; los costados apenas.
La app dibuja la silla y la exporta a tamaño real
No tienes que trazar los puntos a mano. En TuberKab → Cálculos → Injerto → Corte pluma metes el NPS del cabezal y de la rama y la app dibuja la silla (corte pluma) a escala con sus estaciones marcadas. De ahí sale la plantilla a tamaño real:
- 🖶 Imprimir al 100% (PDF): saca la silla a escala 1:1 para envolverla en la rama. Verifica la barra de calibración con el flexómetro antes de calcar.
- ⭳ DXF: baja el trazo en DXF para llevarlo a CAD o a la mesa de corte.
La plantilla se dibuja a espesor cero (intersección de superficies): no trae bisel ni separación de raíz. Súmalos aparte según tu WPS (B16.25 / B31.3 §328; bisel ~37.5°, raíz ~1.5 mm).
- Usar el diámetro nominal. R y r van con el OD real del tubo, no con el nombre del tubo. Un 8" mide 8.625" de fuera.
- Olvidar el refuerzo. ASME B31.3 §304.3.3 pide revisar el área de refuerzo de la abertura. Si el metal disponible no alcanza, va anillo de refuerzo (repad). Verifícalo, no lo asumas. Sácalo en la guía de placa de refuerzo.
- Confundir set-on con set-in. Esta silla es para rama montada encima (set-on) a 90°. Si la rama entra al cabezal o va a un ángulo distinto, el trazo cambia.
Preguntas frecuentes
¿Qué es el corte pluma en un injerto?
Es la curva de silla que se le traza al extremo de la rama para que asiente sobre la panza redonda del cabezal. Se llama pluma por la forma que toma el trazo. Cada punto de la curva se saca con la fórmula offset(theta) = R menos raíz de (R al cuadrado menos r al cuadrado por coseno al cuadrado de theta).
¿La app dibuja el injerto?
Sí. En Cálculos → Injerto → Corte pluma, TuberKab dibuja la silla del injerto a escala y la exporta a tamaño real: botón "🖶 Imprimir al 100% (PDF)" o "⭳ DXF". La plantilla sale a espesor cero; sumas el bisel y la separación de raíz según tu WPS (B16.25 / B31.3 §328).
¿Cuántas estaciones de reloj uso, 8 o 12?
Con 8 estaciones sale un injerto de tubería chica bien parejo. Para diámetros grandes o donde la rama es casi igual al cabezal conviene 12 estaciones, así la curva queda más fina y el biselado más limpio.
¿Un injerto de tubería siempre lleva refuerzo?
No siempre, pero hay que verificarlo. ASME B31.3 párrafo 304.3.3 obliga a revisar el área de refuerzo de la abertura; si el metal disponible no cubre el área requerida se agrega un anillo de refuerzo (repad). Nunca lo des por hecho ni lo omitas sin el cálculo.
¿Uso el diámetro nominal o el exterior real para trazar?
El exterior real (OD). El nominal solo nombra el tubo; para el trazo la silla asienta sobre la superficie exterior, así que R y r se toman como radios exteriores del cabezal y de la rama.