Tecnologia Mecânica - Aula 08 - Elementos de fixação: parafusos, porcas e arruelas

ELEMENTOS DE FIXAÇÃO

A aplicação de elementos de fixação, que são itens utilizados para fixar ou unir dois ou mais componentes de um conjunto, pode acontecer tanto para aplicação doméstica ou aplicação industrial.

Aplicação doméstica:

• Ao fixar uma cortina na parede de uma casa, utilizando parafusos e bucha plástica cravada na parede.  

E situações industriais de grande porte:

• Fixação de componentes de máquinas ou equipamentos; 
• A união de tubos através de flanges.

PARAFUSOS

Os parafusos são classificados como elementos de união não permanentes ou temporárias, isso porque podem ser colocados e retirados sempre que necessário. Normalmente são formados por corpo ou haste, rosca, cabeça e tipo de acionamento, como é mostrado na imagem 02.

Imagine uma estrutura formada por chapas, barras quadradas e perfis metálicos. Estes materiais precisam manter-se unidos, mas, por algum motivo de projeto, não pode ser usado o processo de soldagem. Então, você precisará utilizar alguns elementos complementares como parafusos, porcas e arruelas, para conseguir fazer essa união.

Observe que, nas uniões móveis, os elementos de fixação podem ser colocados ou retirados do conjunto a qualquer momento, sem que os componentes sofram danos. É o caso de uniões feitas com parafusos, porcas e arruelas, mostradas anteriormente.

CLASSIFICAÇÃO

Os parafusos são classificados em quatro grupos: Passantes, Não-Passantes, Pressão e Prisioneiros.

TIPOS DE PARAFUSOS

Existem diversos tipos de parafusos, pois podem variar de acordo com a finalidade pela: Rosca; Cabeça; Corpo; Ponta; Tipo de acionamento; Material e dimensões. 

Para especificar um parafuso, é necessário informar qual o tipo de cabeça, acionamento, rosca e também as dimensões, de acordo com a atividade a ser realizada.

Observe, a seguir, os tipos mais comuns de cabeças de parafuso:

PORCAS

Assim como os parafusos, as porcas também são compostas de roscas, porém internas. 

As porcas são peças que podem ter um formato prismático ou cilíndrico, como você vai ver no decorrer deste estudo. Diferente dos parafusos, para serem aplicadas as porcas, necessitam estar conectadas a parafusos, ou seja, não têm aplicação isolada. 

TIPOS DE PORCAS

Existem vários tipos de porcas, que podem variar de acordo com a finalidade, pela rosca, geometria, tipo de acionamento, material e dimensões. 

Normalmente, para especificar uma porca, é necessário informar qual a sua geometria, acionamento, rosca e dimensões de acordo com a necessidade.

Temos alguns tipos mais comuns de porcas, conforme a seguir:

• Porca cega:  é um tipo de porca que, além de proporcionar o aperto na fixação, também melhora o acabamento, a estética nos pontos de fixação, pois esconde as pontas dos parafusos.
• Porca castelo ou com fendas: esse tipo de porca é apropriado para situações em que há grande risco da vibração soltar, ou diminuir o aperto da porca. Essas porcas são específicas para serem aplicadas com um elemento chamado cupilha.
• Porca borboleta ou com recartilhado: são dois tipos de porcas que permitem o acionamento manual, ou seja, não é necessária uma ferramenta específica.

ARRUELAS

As arruelas são usadas na aplicação dos elementos de fixação. Tanto em equipamentos, máquinas ou em meios de transporte, existe o risco de se perder o aperto na junta, em virtude das vibrações. 

Para evitar esse inconveniente, utilizamos um elemento chamado arruela. As arruelas são aplicadas sob a cabeça dos parafusos ou sob as faces das porcas e seus principais objetivos são: 

• Proteger a face da junta contra danos;
• Fornecer uma superfície uniforme com um coeficiente de atrito consistente;
• Espalhar a carga sobre uma área maior (isso aumenta a rigidez da junta).

Imagine um conjunto de parafuso e porca montados e com a arruela instalada do lado da porca. Você sabe por que ela não está instalada do lado da cabeça do parafuso?  Isso ocorre porque quem aperta ou folga o parafuso é a porca e, para evitar seu afrouxamento, a arruela deve ser colocada do lado da porca.

TIPOS E APLICAÇÕES DAS ARRUELAS

Existem vários tipos de arruelas, como: lisas, de pressão, dentadas, serrilhadas, onduladas, de travamento com orelha e arruela para perfilados.

Para cada tipo de atividade, existe um tipo ideal de arruela. Observe:

MATERIAIS DOS PARAFUSOS, PORCAS E ARRUELAS E SUAS APLICAÇÕES

Os materiais de fabricação são importantes na escolha dos elementos de fixação e cada tipo de material aplicado possui características e limitações para cada aplicação. 

Por exemplo, em um local que vai haver corrosão, mas que a fixação não vai exigir muito esforço, então podem ser utilizados elementos de fixação fabricados em latão. Já se o esforço for considerável, é necessário aplicar o aço inoxidável, pois tem maior resistência mecânica e à corrosão.

Você viu como é importante escolher o material certo para fabricação dos elementos de fixação e que essa atitude determina a sua aplicação? Veja, a seguir, os materiais mais usados pela indústria na fabricação de parafusos e onde podem ser aplicados.

© Direitos de autor. 2020: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 29/02/2020