Fixação por parafuso – A tecnologia por trás de um aperto

Equivoca-se quem pensa que a fixação de componentes através de parafusos se dá pela pressão da cabeça dele na peça. A verdadeira fixação é resultado da força de tração atuante no corpo do parafuso através da deformação elástica a qual o parafuso é submetido após aplicação do torque.

Para melhor entendimento, veja figura abaixo, tanto a cabeça do parafuso, como os filetes da rosca servem apenas de apoio/suporte para que o corpo fique submetido a deformação elástica (Carga de tensão) e por consequência, submetendo as peças ao constante contato entre si (Força de União).

Figura 1 – Imagem da fixação da faca em Picador a Tambor

O que define a carga de tensão é o torque submetido ao parafuso para sua fixação. Este torque faz com que o parafuso “estique” dentro da faixa da deformação elástica, por isto é fundamental o controle da carga submetida no aperto, pois excedendo a tensão elástica, o parafuso deforma plasticamente e perde suas propriedades mecânicas de tensão por tração.

Figura 2 – Curva tensão, deformação de um aço carbono

Mas não é somente o torque acima da tensão de deformação elástica que é perigoso. Estudos indicam que o esforço para vencer o atrito entre a cabeça do parafuso e a peça e o atrito entre os filetes da rosca podem consumir até 90% da força aplicada, ou seja, reduzir o atrito é fundamental para resultar em uma maior transferência da força de aperto em torque no parafuso. Por isso que muitos fabricantes recomendam a utilização de graxa nas fixações ou componentes anticaptura, pois a grandeza recomendada é sempre o torque a ser aplicado e não o valor de carga de tensão. Veja na fórmula de cálculo abaixo, quanto menor a perda por atrito, maior a força transferia para o parafuso:

Pré-carga (carga residual/carga de tensão) = Torque Aplicado menos Perdas por Atrito

Portanto um torque abaixo do especificado ou falta de lubrificação no parafuso (Se recomendado pelo fabricante), também resulta em um aperto ineficiente, pois a tensão de tração transferida ao corpo do parafuso não resulta na força de união projetada como pode ser verificado no gráfico abaixo.

Exemplo de como a lubrificação pode reduzir o efeito do atrito e converter-se em mais torque no parafuso pré-carregado. (Fonte: Ciser parafusos)

Muitos acidentes são gerados pela falta de cuidado destes fatores, torque acima e abaixo do especificado fazem com que peças se desprendam devido a vibração, impactos, força centrífuga, uma vez que a força de união dos componentes fica comprometida.

Entretanto, estes são fatores macro, que podem ser facilmente corrigidos pela manutenção de treinamentos, revisão de procedimentos e instruções de trabalho, enquanto outros fatores de extrema importância ficam restritos ao fabricante do componente e que o usuário “acredita” que estejam sendo fabricados de forma adequada.

Estes outros fatores estão fortemente relacionados com a qualidade da fabricação do parafuso e vão muito além do controle de matéria prima, análise de trincas e classe de resistência. Estas características fazem parte apenas do “pacote básico”, pois a verdadeira qualidade do parafuso está no correto sequenciamento do processo de fabricação, tratamento térmico próprio e rigoroso controle de qualidade, que garantem um parafuso de altíssima qualidade, adequado às mais rigorosas aplicações.

Os parafusos INFASUL são fabricados de forma a assegurar uma estrutura estável, livre de trincas, com classe de resistência homogênea e com qualidade dimensional que garante uma montagem com distribuição uniforme da tensão de tração (Carga de tensão) e forças de atrito de fixação.