Guia de seleção de parafusos de fixação: pontas, materiais, dimensionamento, roscas e torque

Um acoplamento de transportador começa a escorregar no eixo do motor depois de seis meses, e a mancha de desgaste polida no eixo conta a história: o parafusos de fixação nunca foram compatíveis com a carga. Os parafusos de fixação são fixadores sem cabeça e totalmente rosqueados que prendem um cubo, polia ou colar a um eixo pressionando uma ponta endurecida na superfície do eixo. Eles transmitem força de fixação radial em vez de tensão axial, razão pela qual aparecem em caixas de engrenagens, eixos de motores, rodas dentadas e ferragens de portas.

Cada parafuso de fixação traz uma série de opções de engenharia: geometria da ponta, classe do material, classe da rosca e torque de aperto. Uma seleção errada produz os mesmos sintomas: perda de movimento, vibração, deformação e tempo de inatividade não programado. Este guia aborda os critérios de seleção que um engenheiro de fábrica, comprador de manutenção ou distribuidor de fixadores deve confirmar antes de fazer o pedido.

Como os parafusos de fixação criam uma fixação segura

Um parafuso de fixação fixa uma junta convertendo o torque de entrada em uma força de fixação concentrada em seu ponto, e esse ponto determina quanto da força é realmente transferida para o eixo.

A rosca converte o torque aplicado em força axial ao longo do eixo do parafuso. Como o parafuso é inserido em um furo roscado, sua ponta pressiona com força contra o eixo, e uma ponta endurecida cria uma pequena reentrância que aumenta o atrito e mantém o conjunto unido. Como o parafuso não tem cabeça, toda a unidade fica nivelada dentro do cubo, o que é importante em montagens rotativas onde o desequilíbrio é uma preocupação real.

Definir estilos de ponta de parafuso: combine a ponta com o trabalho

O estilo da ponta determina como um parafuso de fixação interage com o eixo, e escolher o ponto errado é a falha de campo mais comum.

Para a maioria dos trabalhos industriais de travamento de eixo, a ponta do copo é o padrão: seu aro endurecido morde uma fração de milímetro no aço, e o recuo resultante evita que o parafuso recue. Escolha uma ponta cônica ou de guia quando a montagem precisar indexar sempre o mesmo local e use pontas planas ou ovais somente quando a superfície precisar permanecer sem marcas.

Definir materiais e graus de resistência dos parafusos

Aço carbono, aço inoxidável e aço-liga tratado termicamente cobrem o mercado de parafusos de fixação, e a classe do material define o torque de aperto máximo e a vida útil.

Os parafusos de fixação métricos são classificados nas classes de dureza 14H, 22H ou 45H. Um parafuso de fixação de aço carbono 45H, endurecido até HRC 45, é o carro-chefe para máquinas internas secas; o revestimento de zinco adiciona resistência moderada à corrosão. Para linhas de lavagem, equipamentos marítimos ou exposição externa, um parafuso de fixação de aço inoxidável SUS304 é a escolha mais segura porque sobrevive a anos de umidade sem enferrujar. Wuxi Sharp Metal Products Co., Ltd., fabricante de parafusos que opera desde 1993 em Wuxi, Jiangsu, lista os parafusos de fixação SUS304 como item de catálogo padrão ao lado de sua linha de aço carbono.

Parafuso de fixação sextavado de aço inoxidável SUS304 com extremidade pontiaguda ou plana Este parafuso de fixação resistente à corrosão é adequado para linhas de lavagem, equipamentos marítimos e equipamentos externos onde a umidade enferruja o aço carbono, com opções de dureza como extremidades pontiagudas ou planas para posicionamento seguro. Ver Produto →

Quando a temperatura de serviço permanece alta ou o parafuso deve permanecer mais duro que o eixo, o aço inoxidável martensítico SUS410 é tratado termicamente para obter maior dureza e resistir ao desgaste. Os dados por trás dessa escolha são abordados no Comparação de parafusos de fixação de aço inoxidável SUS304 versus SUS410 .

Definir tamanhos de parafusos, roscas e torque de aperto

A seleção do tamanho começa com o furo do cubo e segue a série métrica padrão de M3 a M20; o torque de aperto é o que realmente determina a confiabilidade.

Os parafusos de fixação métricos usam roscas grossas como padrão: M3 x 0,5, M4 x 0,7, M5 x 0,8, M6 x 1,0, M8 x 1,25 e M10 x 1,5. O comprimento do parafuso é medido em toda a rosca, portanto, escolha um comprimento que permita que a ponta atravesse a parede do cubo e apoie o eixo sem atingir o fundo do furo roscado.

Utilize os valores máximos com uma chave dinamométrica. Se as roscas estiverem lubrificadas, reduza o valor para cerca de 60%; o atrito cai e a mesma configuração da chave irá sobrecarregar a rosca.

Parafuso de fixação versus parafuso de máquina: quando um parafuso de fixação não é suficiente

Um parafuso de fixação fornece força de travamento radial, não tensão axial, portanto, qualquer junta que deva suportar tensão ou cisalhamento pertence a um parafuso ou parafuso de cabeça.

Muitos conjuntos de caixas de engrenagens usam ambos: parafusos de fixação localizam o cubo da engrenagem radialmente e parafusos de máquina seguram a tampa ou o flange do acoplamento. A questão do projeto é qual modo falha primeiro, e essa resposta escolhe o fixador.

Parafusos de máquina de aço inoxidável SUS304 em vários estilos de cabeça Esses parafusos de máquina em aço inoxidável 304 oferecem resistência à corrosão e resistência para tampas de caixas de engrenagens ou flanges de acoplamento, disponíveis em cabeças escareadas, redondas e sextavadas para atender às necessidades de montagem. Ver Produto →

Por que os parafusos de fixação se afrouxam e como evitá-lo

O afrouxamento do parafuso de fixação sob vibração é um problema de torque e geometria da ponta, não um problema de qualidade do fixador, e a sequência de prevenção está bem documentada.

• Baixo torque de montagem, para que a ponta nunca morda o eixo
• Estilo de ponta errado para a dureza do eixo
• Furo roscado superdimensionado, roscas desgastadas ou parafusos reutilizados com pontas deformadas
• Vibração e ciclagem térmica que relaxam a pré-carga ao longo do tempo
• Falta composto de travamento de rosca na rosca do parafuso

A prevenção segue a mesma sequência ao contrário: reaperte após as primeiras 24 horas de amaciamento, aplique um adesivo trava-rosca, perfure uma marca central rasa para pontos cônicos e, onde o parafuso de fixação passa pelo cubo, passe uma porca sextavada padrão nas roscas salientes como uma contraporca. As porcas sextavadas DIN934 são a escolha padrão aqui.

Porca sextavada DIN934/GB6170 para aplicações de contraporca e fixação Esta porca sextavada padrão combina com parafusos de fixação ou pernos para fixar componentes, útil como contraporca em roscas salientes para evitar afrouxamento em montagens mecânicas e estruturais. Ver Produto →

Como instalar um parafuso de fixação corretamente

A instalação correta é uma sequência de seis etapas que começa com a limpeza do eixo e termina com um valor de torque confirmado.

1. Limpe o furo do cubo e a área de contato do eixo com um desengordurante e remova rebarbas do furo roscado.
2. Verifique o ajuste da rosca; as classes padrão de parafuso de fixação e furo roscado são 6g e 6H.
3. Aplique uma leve gota de composto trava-roscas nas roscas dos parafusos.
4. Aperte o parafuso de fixação manualmente até que a ponta toque o eixo.
5. Aperte com o soquete sextavado correto da tabela de torque com um puxão suave.
6. Marque a posição do parafuso no eixo e verifique novamente o torque após as primeiras horas de serviço.

A confiabilidade do parafuso de fixação é decidida antes do pedido ser enviado. produz e exporta parafusos desde 1993 a partir de uma fábrica de 6.000 metros quadrados, com mais de 800 toneladas de estoque e uma produção anual de cerca de 2.000 toneladas. Revise o completo seleção de parafuso de ajuste no local da fábrica e solicite um lote de amostras com torque testado antes de realizar um pedido grande.

Perguntas frequentes sobre parafusos de fixação

Qual é a diferença entre um parafuso de fixação e um parafuso sem cabeça?

Nenhum na prática. Parafuso de fixação é o termo padrão nos padrões ISO e DIN e na América do Norte, enquanto parafuso sem cabeça é o nome comum em inglês britânico para o mesmo componente roscado sem cabeça.

Qual ponto de parafuso de fixação é melhor para um eixo endurecido?

Use uma ponta cônica com uma marca perfurada no centro. O cone se encaixa no furo e não depende da superfície do eixo para aceitar uma reentrância; uma ponta de copo irá, na melhor das hipóteses, polir um eixo endurecido e pode derrapar.

Que torque devo usar para um parafuso de fixação M6?

Para um parafuso de fixação M6 de ponta copo de aço carbono 45H endurecido em roscas secas, use cerca de 4,9 Nm no máximo. Se você adicionar composto trava-rosca ou lubrificação, reduza a configuração para aproximadamente 60% desse valor.

Posso reutilizar um parafuso de fixação que já foi apertado?

A reutilização é aceitável quando o ponto e o soquete hexadecimal não estão danificados e o encadeamento ainda é verdadeiro. Descarte parafusos com borda arredondada, soquete desgastado ou rosca esticada, pois em equipamentos rotativos o custo da peça é sempre menor que o tempo de parada.