Pim 2° Semestre

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UNIVERSIDADE PAULISTA
Lucas Gutemberg de Paiva Passos – RA: D472267
Michele V. Nascimento – RA: D4459I-4
Ricardo L. Costa – RA: N1866A-4
Ricardo A. Fontes – RA: D3428D-2
Rodrigo S. Torres – RA: D4276I-4
ELEMENTOS DE FIXAÇÃO
FABRICAÇÃO DO PARAFUSO
PIM II - Projeto Multidisciplinar
São Paulo
2017
	
Lucas Gutemberg de Paiva Passos – RA: D472267
Michele V. Nascimento – RA: D4459I-4
Ricardo L. Costa – RA: N1866A-4
Ricardo A. Fontes – RA: D3428D-2
Rodrigo S. Torres – RA: D4276I-4
ELEMENTOS DE FIXAÇÃO
FABRICAÇÃO DO PARAFUSO
PIM II - Projeto Multidisciplinar
Trabalho de conclusão de semestre para obtenção de um título de tecnólogo em Automação Industrial apresentado á,
Universidade Paulista – UNIP.
São Paulo
2017
Lucas Gutemberg de Paiva Passos – RA: D472267
Michele V. Nascimento – RA: D4459I-4
Ricardo L. Costa – RA: N1866A-4
Ricardo A. Fontes – RA: D3428D-2
Rodrigo S. Torres – RA: D4276I-4
ELEMENTOS DE FIXAÇÃO
FABRICAÇÃO DO PARAFUSO
PIM II - Projeto Multidisciplinar
Trabalho de conclusão de semestre para obtenção de um título de tecnólogo em Automação Industrial apresentado á Universidade Paulista – UNIP.
BANCA EXAMINADORA:
Examinador (1)__________________________________________________________	
Examinador (2)__________________________________________________________
Orientador:
Observações:________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Resultado:___________________________________________________________________
Data da Aprovação: ___/___/_____
AGRADECIMENTOS 
Agradeço primeiramente a Deus por nos dar saúde para conclusão deste trabalho.
A empresa RIVETS pela oportunidade de visita em suas dependências e toda sua equipe que nos recebeu e nos passou todo o conhecimento necessário para a realização deste trabalho.
A universidade UNIP por nos conceder a oportunidade de realizar este trabalho. 
OBJETIVO 
 Este trabalho tem como objetivo geral tratar sobre os conhecimentos adquirido em sala de aula referentes as disciplinas de: Física, Calculo, Processos Industriais, Lógica de Programação, Circuitos Elétricos, Metodologia Cientifica e Ética e Legislação, utilizando os conceitos básico para apresentar um conteúdo referente ao tema passado Identificando os Processo Industriais dentro de uma empresa através de uma visita técnica. Outro objetivo do trabalho, tão importante, quanto o primeiro, é a realização de uma visita técnica a empresa, para mostrar e explicar todo o funcionamento do processo de fabricação de elementos de fixação com foco na fabricação do parafuso, buscando desenvolver e aprimorar os conhecimentos utilizando as matérias passadas em sala de aula.
RESUMO
 Em qualquer construção, por mais simples que esta seja, é necessário fazer a união de peças entre si. Para isso, em mecânica, há a exigência de elementos de fixação. Portanto, os elementos de fixação têm como objetivo principal unir duas ou mais peças de forma fixa ou móvel em projetos mecânicos. Esses fixadores possuem aplicações e funções diferenciadas, onde alguns visam à fixação permanente e outros e permitem até a rotação de peças com segurança. Neste contexto, vamos observar também uma grande variedade de condições de trabalho e processos que são utilizados. Este trabalho objetivou analisar as condições de processos de fabricação dos parafusos de fixação dentro de uma empresa e apresentar todos os processos por quais eles passam. A partir dos dados coletados em visita técnica, fotos, entrevistas e observação do local de fabricação, foi possível analisar todo o processo industrial tais como os pontos fortes e os pontos fracos do processo de fabricação desses elementos mais precisamente do parafuso. Iremos apresentar todo o funcionamento do processo desde a colocação da matéria prima até o produto final, mostrar fluxogramas de processos da fabrica em questão e comentar brevemente como funciona o processo em automação industrial. O objetivo neste trabalho é o de fixar todos os conceitos que foram ministrados no decorrer deste segundo semestre (2017) no curso de Automação Industrial. 
Palavras Chaves: processo, industrial, automação, elementos, fixação, parafusos, porcas, arruelas. 
ABSTRACT
 In any construction, however simple that is, it is necessary to make the joining of pieces together. For this, in mechanics, there is the requirement of fastening elements. Therefore, the main purpose of the fasteners is to join two or more parts in fixed or movable form in mechanical designs. These fasteners have different applications and functions, where some aim at permanent fixation and others and even allow the rotation of parts safely. In this context, we will also observe a wide variety of working conditions and processes that are used. This work aimed to analyze the conditions of manufacturing processes of the fastening screws inside a company and to present all the processes by which they pass. From the data collected on technical visits, photos, interviews and observation of the manufacturing site, it was possible to analyze the entire industrial process such as the strengths and weaknesses of the manufacturing process of these elements more precisely of the screw. We will present the whole process from the placement of the raw material to the final product, show flowcharts of processes of the factory in question and briefly comment on how the process in industrial automation works. The objective in this work is to establish all the concepts that were taught in the course of this second semester (2017) in the course of Industrial Automation.
Keywords: process, industrial, automation, elements, fixing, screws, nuts, washers.
Lista de Figuras:
Figura 1: Logo Rivets
Figura 2: Logo Wolkswagerm 
Figura 3: Logo GM
Figura 4: Parafuso
Figura 5: Cabeça Hexagonal ou Sextavada
Figura 6: Cabeça Quadrada 
Figura 7: Parafuso sem Porca
Figura 8: Parafuso sem Porca
Figura 9: Parafusos Prisioneiros
Figura 10: Parafusos de Montagens 
Figura 11: Representação do Parafuso
Figura 10: Compressor de Parafusos 
Figura 11:Foto da Fábrica em Processo de Produção
Figura 12: Fio de Máquina	
Figura 13: Foto da fabrica em processo de fabricação Estampagem a Frio
Figura 14: Parafusos em conformação
Figura 15: Laminadora de Rosca (Foto Fábrica Rivets)
Figura 16: Laminadora de Rosca (Foto Fábrica Rivets)
Figura 17: Roletes de Alta pressão
Figura 18: Forno de Cementação (Foto Fábrica Rivets)
Figura 19: Forno de Alivio de Tensão (Foto Fábrica Rivets)
Figura 20: Zincagem Eletrolitica
Figura 21: Parafusos acabados
Figura 22: Máquina Trefiladora
Figura 23: Esquema de Trefilagem 
Figura 24: Laminadora de Rosca
Figura 25: Compressor de parafusos
Figura 26: Fluxograma da Empresa Rivets
Introdução
Na indústria dificilmente encontraremos um equipamento constituído de uma peça única, sem estar conectado a nem uma peça. Qualquer máquina ou mecanismo é formado por um conjunto de peças ligadas umas às outras e dificilmente elas estarão simplesmente encaixadas.
Para que a união das peças seja adequada, torna-se necessário o uso de elementos de fixação. Porém, além de unir as peças, é necessário garantir que essa união não seja desfeita involuntariamente, existem elementos de fixação que não servem diretamente para unir peças, mas servem para garantir que a união feita por outro componente não se desfaça.
Para garantir essa fixação com segurança e qualidade é necessário um processo de fabricação adequado seguindoas normas de segurança e fabricação.
Mecanicamente o parafuso é um órgão que tem por fim transformar um movimento de rotação em torno do seu eixo num movimento de translação segundo esse eixo. O sistema parafuso é formado por duas peças que se moldam perfeitamente uma na outra: o parafuso propriamente dito, e a porca.
 
História RIVETS
Figura 1: Logo
Fundada em 1970, a Rivets inicia, em São Paulo no bairro do Ipiranga, a produção de rebites para longarinas do chassi de caminhão. Com o passar dos anos, a linha de produtos foi ampliada produzindo hoje: parafusos , pinos, buchas, peças especiais e travas de válvula para motores flex.
Com a nossa tecnologia, oferecemos aos nossos clientes produtos desenvolvidos especificamente para cada projeto, resultando em alto grau de reconhecimento de nossa qualidade por parte das maiores montadoras e empresas de autopeças do país.
2.1- Ramos de Atuação
Automóveis
Caminhões
Tratores
Motocicletas
Sistemas: Bancos, Freios e Embreagens.
2.2- Missão
Proporcionar aos nossos clientes a melhor solução em peças conformadas a frio, com confiabilidade e preço competitivo, respeitando um crescimento lucrativo e sustentável.
2.3- Valores
Ser uma referência global no mercado de fixadores.
2.4- Infraestrutura
Departamentos de Desenvolvimento e Qualidade Integrados
Estoque próprio para matéria-prima e produto acabado
Tratamento Térmico Interno (Carbonitretação)
Rigoroso processo de inspeção, embalagem e estocagem.
Visita Técnica 
Nossa visita técnica foi realizada na empresa Rivets, pioneira no ramo de rebites e fixadores automotivos, ela foi fundada em 1970 aqui em São Paulo no Bairro do Ipiranga, inicialmente com a produção de rebites para longarinas do Chassi de caminhão e posteriormente ampliou sua linha de produtos e hoje fabricam parafusos, pinos, buchas, peças especiais e travas de Válvula para motores sendo essas com formadas a frio , apesar de ser uma empresa de pequeno porte ela abrange o mais completo atendimento do mercado brasileiro de fixadores com grande atuação e reconhecimento da sua qualidade por parte das maiores montadoras e empresas de autopeças do pais.
Clientes da Empresa 
 Figura 2- Volkswagem do Brasil Figura 3- GM Mortors
Conceito de Parafusos, porcas, arruelas e roscas
O parafuso é uma peça metálica ou feita de matéria dura (PVC, plástico, vidro, madeira, entre outros), em formato cônico ou cilíndrico, sulcada em espiral ao longo de sua face externa e com a sua base superior adaptada a diversas ferramentas de fixação (cabeça do parafuso), como chave de fenda ou demais modelos.
Os parafusos têm por finalidade ser o elemento de fixação de duas ou mais superfícies, combinadas ou em junções diferentes, como a madeira, parede de alvenaria (neste caso com a utilização de bucha de fixação), chapas metálicas ou numa matriz de matéria pouco dura ou dura, podendo associar o uso de porcas ou através do efeito combinado de rotação e pressão em um orifício destinado exclusivamente para recebê-lo, sulcado em sentido contrário ao espiral ou não.
Figura 4: Parafuso
5.1- História e Origem 
A origem do parafuso possui algumas versões e uma destas aponta como o inventor, o grego Arquitas de Tarento (ou Archytas de Tarentum) por volta de 400 a.C. quando desenvolveu o parafuso para ser utilizado em prensas para a extração de azeite da olivas, bem como, para a produção de vinho.
 Parafusos
O parafuso é formado por um corpo cilíndrico roscado e por uma cabeça que pode ser hexagonal, sextavada, quadrada ou redonda.
Figura 5: Cabeça hexagonal ou sextavada
Figura 6: Cabeça quadrada
6.1- Dimensão dos parafusos
As dimensões principais dos parafusos são:
Diâmetro externo ou maior da rosca;
Comprimento do corpo;
Comprimento da rosca;
Altura da cabeça;
Distância do hexágono entre planos e arestas.
O comprimento do parafuso refere-se ao comprimento do corpo.
6.2- Carga dos parafusos
A carga total que um parafuso suporta é a soma da tensão inicial, isto é, do aperto e da carga imposta pelas peças que estão sendo unidas. A carga inicial de aperto é controlada, estabelecendo-se o torque-limite de aperto. Nesses casos, empregam-se medidores de torque especiais (torquímetros).
Tipos de parafusos
Os parafusos podem ser:
Sem porca
Com porca
Prisioneiro
Allen
de fundação farpado ou dentado
auto-atarraxante
para pequenas montagens
7.1- Parafuso sem porca
Nos casos onde não há espaço para acomodar uma porca, esta pode ser substituída por um furo com rosca em uma das peças. A união dá-se através da passagem do parafuso por um furo passante na primeira peça e rosqueamento no furo com rosca da segunda peça.
Figura 7: Parafuso sem porca
7.2- Parafuso com Porca
Às vezes, a união entre as peças é feita com o auxílio de porcas e arruelas. Nesse caso, o parafuso com porca é chamado passante.
Figura 8: Parafuso com porca
7.3- Parafuso Prisioneiro
O parafuso prisioneiro é empregado quando se necessita montar e desmontar parafuso sem porca a intervalos frequentes. Consiste numa barra de seção circular com roscas nas duas extremidades. Essas roscas podem ter sentido oposto.
Para usar o parafuso prisioneiro, introduz-se uma das pontas no furo roscado da peça e, com auxílio de uma ferramenta especial, aperta-se essa peça. Em seguida aperta-se a segunda peça com uma porca e arruelas presas à extremidade livre do prisioneiro. Este permanece no lugar quando as peças são desmontadas.
Figura 9: Parafuso Prisioneiro
7.4- Parafuso para Pequenas Montagens
Parafusos para pequenas montagens apresentam vários tipos de roscas e cabeças e são utilizados para metal, madeira e plásticos.
Figura 10: Parafusos de montagens
 Estrutura e Aplicação
Mecanicamente o parafuso é um órgão que tem por fim transformar um movimento de rotação em torno do seu eixo num movimento de translação segundo esse eixo. O sistema parafuso é formado por duas peças que se moldam perfeitamente uma na outra: o parafuso propriamente dito, e a porca.
Figura 11: Representação parafuso
A função do parafuso como item de construção ou acessório de máquinas pode ser a de peça de ligação, de mecanismo cinemático como transformador de movimento ou como multiplicador de esforços. No primeiro caso, isto é, como peça de ligação, o parafuso vem roscar-se na porca que pode ser uma das peças a ligar (ligação de peças de estrutura ou peças de máquinas). No caso de transformação de movimento, uma das peças, a porca ou o parafuso, é fixa, deslocando-se a outra, pelo movimento de rotação dado, numa trajetória retilínea, o que é aproveitado para transmitir, então esse movimento ao ponto de aplicação; é o caso de abertura ou fecho de uma válvula de corrediça, do comando de alavancas, das prensas por parafusos.
Materiais
Os parafusos são feitos em uma larga gama de materiais, com muitas variedades de aço que são talvez os mais comuns. Onde é necessário resistência ao tempo e a corrosão, o aço inoxidável, o titânio , o bronze são os materiais mais utilizados. Alguns tipos de plástico, tais como o nylon ou Teflon, podem ser aplicados para uma sustentação que requer uma força moderada e grande resistência à corrosão ou isolação elétrica. Mesmo a porcelana e o vidro podem ser moldados as linhas de parafusos que são usadas nas aplicações tais como isoladores elétricos.
O mesmo tipo de parafuso pode ser feito em muitas classes diferentes do material. Para aplicações críticas de elevada tensão/força, onde os parafusos de baixa qualidade podem falhar, tendo por resultado danos ou ferimento. Nos parafusos SAE, um teste padrão distintivo do funcionamento é imprimido nas cabeças para permitir a inspeção e o validação da força do parafuso. Tais parafusos inferiores são um perigo à vida e à propriedade quando usados em aviões, automóveis, caminhões pesados, e aplicações críticas similares.
Cabeça do Parafuso
Pode-se ter para fuso sem cabeça e com cabeça.No caso dos com cabeça elas podem apresentar diversas formas: quadrada, sextavada, de tremoço (ou esférica), contrapunçoada, cônica, ou de grampo, forma que as porcas também podem tomar, além de outras, como, por exemplo, a porca de orelhas, cuja forma é estabelecida para facilitar o seu aperto manual. O parafuso que para apertar uma peça é roscado em outra peça de conjunto, ficando então fixa na peça onde está roscado e o aperto da peça a fixar é feito por meio de uma porca. Para evitar, naqueles parafusos sujeitos a vibrações, que se desapertem ou desenrosquem, empregam-se dispositivos especiais de fixação das porcas ou da cabeça do parafuso, como o emprego de anilhas de chapa, que se dobram contra uma da faces da porca; anilha de mola, anilha belleville, porcas com rasgos ou furos, por onde se introduz um troço, dupla porca, etc.
Padronização
O elemento comum entre os vários fixadores é a rosca. Em termos gerais, a rosca é um filete que faz com que o parafuso avance sobre o material ou porca quando rotacionado. As roscas podem ser externas (parafusos atarrachante) ou internas (porcas de furos roscados).
Após a Segunda Guerra Mundial, foram padronizados na Inglaterra, no Canadá e nos EUA no que hoje se conhece como série Unified National Standard (UNS). O padrão europeu é definido pela e tem essencialmente a mesma forma da seção transversal da rosca, usamos, porém, dimensões métricas e, portanto, não é intercambiável com as roscas UNS.
UNS (americana) -> ângulo 60° -> fios por polegada (métrica) -> ângulo 60° -> passo em m Withworth -> ângulo 55° -> fios por polegada
O comprimento L da rosca é a distância que uma rosca avançará axialmente com a revolução da porca. Se for uma rosca simples (com uma entrada) o avanço irá igualar o passo. Parafusos podem ser feitos com roscas múltiplas, também chamadas de rosca de múltiplas entradas.
Avanço = Passo x Nº de entradas
As roscas múltiplas têm a vantagem de avançar mais rapidamente sobre a porca com capacidade de transmitir maior potência. As roscas simples resistem mais a vibrações, resistindo mais ao afrouxamento.
Três séries padrão de famílias de diâmetro primitivo são definidas para as roscas de padrão UNS, passo grosso (UNC), passo fino (UNF) e o passo extrafino (UNEF).
Série grossa -> aplicações comuns que requerem repetidas inserções e remoções do parafuso ou onde o parafuso é rosqueado em material mole.
Série fina -> mais resistentes ao afrouxamento decorrente de vibrações que as roscas grossas por causa de seu menor ângulo de hélice.
Série ultrafina -> utilizadas onde a espessura do passo é limitada e suas roscas pequenas são uma vantagem.
Os padrões Unified National e definem intervalos de tolerância para roscas internas e externas de maneira a controlar seu ajuste. A UNS define 3 tipos de classes chamadas 1, 2 e 3. A classe 1 possui as tolerâncias mais largas e utiliza fixadores de “qualidade comercial” (pouco custosos) para o uso casual em residências, etc. a classe 2 define tolerâncias mais estreitas para uma melhor qualidade de encaixe entre as partes e é adequado para uso geral em projeto de máquinas. A classe 3 é de maior precisão e pode ser especificada quando ajustes mais precisos são requeridos. O custo aumenta com classes de ajustes mais altas. Outra designação diferencia roscas A (externas) e B (internas). Exemplo de especificação:
Rosca externa de diâmetro 0,25 inch (polegada) com 20 fios por polegada, série grossa, classe 2 de ajuste.
ROSCA MÉTRICA: M8 x 1,25 Rosca comum de 8 m de diâmetro por 1,25 m de passo de hélice.
Todas as roscas padrão são de mão direita (RH – right hand) por padrão, a menos que haja especificação em contrário por adição das letras LH (left hand) à especificação.
Uma rosca direita afastará a porca (ou parafuso) de você quando um ou outro componente for girado na direção dos ponteiros do relógio.
Dimensionamento de fixadores roscados
 12- Dados Técnicos 
12.1- Área Sob Tração
Se uma barra rosqueada é submetida a uma carga de tração pura, é de se esperar que sua resistência seja limitada pela área de seu diâmetro menor (da raiz) Dr. Contudo, testes das barras rosqueadas sob tração mostram que a sua resistência à tração é melhor definida para média dos diâmetros menor e primitivo.
12.2- Tensão de Cisalhamento
Um possível modo de falha por cisalhamento envolve o rasgamento de filetes da rosca tanto da porca quanto do parafuso. O que, se um ou outro desses cenários ocorrer, depende das resistências relativas dos materiais da porca e parafuso. Se o material da porca for mais fraco (como quase sempre ocorre), os seus filetes podem ser cortados ao longo do seu diâmetro maior. Se o parafuso é mais fraco, pode ter os seus filetes de roscas rasgados ao longo do seu diâmetro menor.
Se ambos os materiais possuem resistência idêntica, o conjunto pode ser rasgado ao longo do diâmetro primitivo. Em todo caso devemos supor algum grau de compartilhamento da carga entre os filetes das roscas a fim de calcular as tensões.
Um modo de proceder consiste em considerar que uma vez que uma falha completa requer que todos os filetes da rosca sejam rasgados, estas podem ser consideradas como compartilhando a carga igualmente. Essa hipótese é provavelmente válida, desde que a porca ou parafuso (ou ambos) seja dúctil de modo a permitir que cada rosca rasgue a medida que o conjunto começa a falhar. Contudo, se ambas as partes são frágeis (por exemplo, aços de alta resistência ou ferro fundido) e o ajuste dos filetes da rosca é pobre, podemos imaginar cada filete assumindo toda a carga por turnos até que haja fratura e o trabalho seja repassado para o próximo filete. A realidade está inserida nestes extremos. Se expressarmos a tensão sob cisalhamento em termos do número de filetes de rosca engajados, um julgamento deve ser feito em cada caso para determinar o grau de compartilhamento de carga apropriado.
A área sob cisalhamento ou rasgamento AS para um filete de rosca é a área do cilindro do seu diâmetro menor.
P → passo da rosca Wi → fator que define a porcentagem do passo ocupado pelo metal no diâmetro menor
A área para um passo da rosca, obtida a partir desta equação pode ser multiplicada por todos, por um ou alguma fração do número total de filetes de rosca engajados de acordo ao que julgar correto o projetista, sempre levando em conta os fatores discutidos acima para cada caso em particular.
Para o rasgamento da porca no seu diâmetro maior, a área sob cisalhamento para um filete de rosca é:
	p
	→ passo da rosca
Wo → fator que define a porcentagem do passo ocupado pelo metal no diâmetro maior da porca
Fatores de área para área de cisalhamento por corte de roscas:
TIPO ROSCA Wi Wo UNS/ 0,80 0,8 QUADRADA 0,50 0,50
12.3- Tensões Torcionais
Quando uma porca é apertada em um parafuso, ou quando o torque é transmitido através de uma porca de um parafuso de potência, uma tensão de torção pode ser desenvolvida no parafuso. O torque que torce o parafuso depende do atrito na interface parafuso-porca. Se o parafuso e a porca estão bem lubrificados, uma porção menor do torque aplicado é transmitida ao parafuso e uma maior é absorvida entre a porca e a superfície engastada. Se a porca estiver agarrada ao parafuso por causa da ferrugem, todo o torque aplicado irá torcer o parafuso. Em um parafuso de potência, se o colar de empuxo possuir um baixo atrito, todo o torque aplicado à porca criará tensões torcionais no parafuso (uma vez que pouco torque é levado ao chão por meio do pequeno atrito no colar). Assim, para acomodar o pior caso de atrito nas roscas, utilize o torque total aplicado na equação de cômputo das tensões de torção em uma seção circular:
Onde: Τ = tensão de cisalhamento de trabalho
Τadm = tensão de cisalhamento admissível WT = módulo de resistência à torção para seção circular dR = diâmetro menor do parafuso
12.4- Fadiga em Parafusos Metálicos
Para denotar a fadiga em parafusos, será citada parte de uma dissertação de mestrado acadêmico apresentada à comissãode Pós Graduação da Faculdade de Engenharia Mecânica, da Universidade Estadual de Campinas.
Influência da rosca na resistência à fadiga de parafusos
Com relação ao perfil da rosca, Thurston (1951) mostrou que uma rosca
Withworth com um perfil normalizado pelo Reino Unido possui limite de resistência à fadiga superior quando comparado ao perfil com normalização americana. Por outro lado, Forrest (1952) apresentou a superioridade das roscas Unified em relação à rosca Withworth sob carregamento axial.
Quando a resistência à fadiga de parafusos está em jogo, a questão que geralmente surge é qual tipo de rosca, fina ou grossa, deve ser utilizado. A resistência à fadiga de parafusos é significativamente afetada pela severa concentração de tensão que surge na raiz do primeiro filete da rosca em contato com a porca. O quanto essa concentração de tensão fragiliza o parafuso de uma dada dimensão depende do passo da rosca de duas maneiras. Por um lado, quanto menor passo da rosca, maior será a concentração de tensão no parafuso (Dragoni, 1994), o qual contribui para uma redução da resistência. Por outro lado, quanto menor for o passo da rosca, menor será a sensibilidade ao entalhe e maior será a seção transversal do parafuso, o que beneficia a resistência. O efeito real do passo da rosca na resistência do parafuso é uma interação entre esses dois mecanismos (Dragoni, 1997).
Influência do Processo de Fabricação da Rosca
Vários processos podem ser utilizados para fabricar a rosca dos parafusos. A
Usinagem é economicamente vantajosa para pequenas quantidades e geometrias complicadas. No entanto, defeitos (tais como, micro trincas e contornos de grãos) que se formam na superfície durante o processo de fabricação servem como locais preferenciais para o início de uma trinca por fadiga. Assim, roscas usinadas geralmente exibem propriedades de fadiga inferiores. A laminação, por outro lado, é vantajosa para elevado números de produção. Durante este processo, grãos são alinhados na direção de laminação (“fibras mecânicas”) e tensões residuais de compressão são introduzidas no material. Consequentemente, tanto o início como a propagação de trincas por fadiga são dificultadas (Ifergane, 2001). 
A sequência dos processos envolvidos na fabricação dos parafusos também pode afetar as propriedades de fadiga da rosca dos parafusos. Já foi reportado que tensões residuais de compressão na raiz da rosca de parafusos e na raiz do entalhe de outro elemento estrutural podem aumentar significativamente a resistência à fadiga (Bradley et L., 2006). 
Se o tratamento térmico for conduzido após a laminação, ocorre uma diminuição da vida em fadiga devido ao crescimento dos grãos na superfície da rosca, a eliminação das tensões residuais e a uma alta taxa de propagação das micro trincas, que foram introduzidas durante o processo de fabricação da rosca. 
No entanto, para roscas usinadas, a influência da sequência de usinagem/tratamento térmico não é evidente, mas depende principalmente do material e dos parâmetros de usinagem. Em aços de alta resistência mecânica, por exemplo, micro trincas que foram formadas na raiz da rosca durante o processo de usinagem podem se propagar durante o tratamento térmico, resultando em uma diminuição da vida em fadiga (Ifergane, 2001). 
Por outro lado, após o tratamento térmico o aço de alta resistência mecânica se torna menos dúctil e, portanto, exibe uma alta tendência de trincar durante a usinagem (Dieter, 1988).
Bradley et L. (2006) verificaram a influência da laminação a frio da rosca, antes e após o tratamento térmico, na resistência à fadiga de parafusos com rosca fina e de alta resistência mecânica para múltiplas condições de pré-carga. Foram utilizados parafusos da classe 12.9 fabricados com aço SAE 8640 somente com o perfil 3/8 UNRF-24. 
As pré-cargas utilizadas foram 1, 50, 75, 90 e 100% da tensão de prova dos parafusos com rosca laminada antes do tratamento térmico. A resistência à fadiga de roscas finas laminadas após tratamento térmico com pré-carga de 1 % (razão de cargas menor do que 0,05) aumentou consideravelmente (158 %) baseada em (tensão alternada) e 107 ciclos quando comparada com roscas que foram laminadas antes do tratamento térmico. 
Isso está em acordo com resultados de comparação entre roscas laminadas antes e após o tratamento térmico para razões de cargas baixas. Quando os parafusos foram ensaiados com pré-cargas maiores, obtiveram um aumento na resistência à fadiga em 107 ciclos de 69 a 30 %. Esses aumentos são muito inferiores aos 158 % quando utilizado uma pré-carga de 1 %, porém ainda são significantes.
Stephens et L. (2006) pesquisaram a influência da laminação a frio da rosca, antes e após o tratamento térmico, na resistência à fadiga de parafusos com rosca grossa e de alta resistência mecânica pra múltiplas condições de pré-carga. Para isso, utilizou parafusos da classe 12.9 fabricados com aço SAE 8640, porém com perfil de rosca 3/8 UNRC-16. As pré-cargas utilizadas foram 1, 50, 75, 90 e 100 % da tensão de prova dos parafusos com rosca laminada antes do tratamento térmico. A resistência à fadiga de roscas laminadas após tratamento térmico com pré-carga de 1 % obteve um aumento de
147 % na resistência à fadiga baseado em (tensão alternada) e 107 ciclos quando comparado com roscas que foram laminadas antes do tratamento térmico. Isso está em acordo com resultados de comparação entre roscas laminadas antes e após o tratamento térmico para razões de cargas baixas. No entanto, utilizando uma alta pré-carga, a resistência à fadiga de roscas com laminação após tratamento térmico não aumentou.
Kephart (2006) estudou a suscetibilidade de parafusos com diferentes processos de fabricação da rosca ao fenômeno da corrosão sob tensão (CST). 
Kephart mostrou que parafusos com rosca usinada de um material de alta resistência mecânica (ASTM A193 B-7 e A354 Classe 8), que foram expostos a um ambiente agressivo contendo 8 % em peso de nitrato de amônio fervente e solicitados por volta de 40 % do limite de escoamento do aço, sofreram o fenômeno da CST intergranular em apenas um dia. Em condições de ensaio similar, os parafusos com rosca laminada antes do tratamento térmico (têmpera e revenido) apresentaram uma suscetibilidade ao fenômeno da CST similar aos parafusos com rosca usinada. No entanto, parafusos com rosca laminada após tratamento térmico não exibiram o fenômeno da CST após uma semana de exposição, até mesmo quando solicitados a 100 % do limite de escoamento da liga B-7.
Este efeito benéfico do processo ótimo de laminação da rosca (laminação da rosca após tratamento térmico) ocorre devido aos altos níveis de tensão residual de compressão na raiz da rosca (entalhes).
Conceito de Processo
Processo é um conceito que admite várias acepções. Pode-se tratar das diversas etapas que há que atravessar para completar uma certa operação. Um processo, neste sentido, contempla a passagem por diferentes estados até alcançar a forma final de algo.
Industrial, por sua vez, é aquilo que está vinculado com a indústria. Este conceito (indústria) pode evocar as instalações onde são implementadas tarefas destinadas a obter ou modificar produtos.
Os processos industriais, por conseguinte, são atividades que são levadas a cabo para transformar matérias-primas e convertê-las em diferentes classes de produtos. Através de um processo industrial, podem-se alterar as diversas características da matéria-prima, como o seu tamanho, a sua forma ou a sua cor.
Processo de Fabricação de Parafusos
15.1- Matéria Prima
Aço PA03 em Arame para Fio maquina sem tratamento térmico, sendo a melhor opção para fixadores pois já vem pronto para estampagem e apresenta excelente relação custo beneficio.
Figura 12: Fio de Máquina
Produto obtido por laminação a quente com seção transversal circular. Este produto é fornecido em rolos com 830 kg amarrados em volume de 1,6 t e também em bobinas de 2,1 t, nos graus de aços 10B06, 1006, 1008, 1010, 1012 e 1045, e é destinadoà trefilação de arames para pregos, grampos, ganchos, arames recozidos e outros, atendendo aos requisitos da norma ABNT NBR 6354.
Principais características dimensionais do produto, conforme a ABNT NBR 6354 e de qualidade superficial conforme norma ABNT NBR 6330.
15.2- Beneficio 
Baixo nível residual.
Baixo nível de defeitos superficiais.
Camada de fosfato adequada para todo tipo de extrusão.
Excelente estampabilidade.
15.3- Aplicações
Rebites Maciços, Semi-tubulares, Tubulares.
Parafuso Sextavado, Francês, Telha, Madeira, para Indústria Moveleira, Construção Civil e Eletrificação.
Porcas em Geral
15.4- Características 
Baixo Teor de Carbono (BTC)
Aços ao Boro
Controle Dimensional 
Dureza Uniforme
Esse aço estando de acordo com as necessidades do cliente passa ao próximo processo de fabricação.
 Etapas do Processo
16.1- 1° ETAPA: Estampagem a Frio
Esse passo e feito em Máquinas (Prensas) de conformação a frio que da forma ao aço em temperatura ambiente passando por matrizes de alta pressão, essa maquina endireita o aço para poder corta-los em pedaços deixando-os totalmente simétricos para então uma série de matrizes fabricarem o encabeçamento final, fabricando mais de 300 peças por minuto.
Figura 13: Foto da fabrica em processo de fabricação Estampagem a Frio
Figura 14: Parafusos em conformação
16.2- 2° ETAPA: Laminação de Rosca a Frio
Nesse Processo de Fabricação a parte onde será rosqueada passa por um forjamento a frio onde o material é forçado em Roletes (Pentes de Laminação) que em alta pressão imprime o padrão de rosca no corpo do parafuso. 
Figura 15: Laminadora de Rosca (Foto Fábrica Rivets)
Figura 16: Laminadora de Rosca (Foto Fábrica Rivets)
Figura 17: Roletes de Alta pressão
16.3- 3° ETAPA: Tratamento Térmico (Quando Produto Exige)
Nessa etapa os parafusos e porcas ou rebites vão ao forno de Cementação e Carbonitretação a aproximadamente 800 Graus Celsius por 1 hora, para tornar o aço mais maleável e em seguida é feito um alivio de tensão para logo após passar em outro forno onde será feito o tratamento de Recozimento ou normalização por mais 1 hora também a 800 Graus para reduzir sua fragilidade, aumentando então sua resistência .
Figura 18: Forno de Cementação (Foto Fábrica Rivets)
16.4- 4° ETAPA: Alivio de Tensão em Água e Óleo 
O Tratamento térmico alívio de tensão é empregado em peças que necessitam aliviar suas tensões internas adquiridas em processos de fabricação das peças. O processo funciona em determinadas condições de meio, temperatura, e atmosfera, onde está pode ser neutra caso necessário. Por meio do Tratamento térmico alívio de tensão, a peça irá eliminar tensões internas e isso ocorrerá sem ocorrer em modificações em sua estrutura. 
O Tratamento térmico alívio de tensão é realizado em fornos ou também pode ser feito alivio de tensão localizado, onde o equipamento é levado até a peça que se deseja fazer o processo. O processo funciona sob temperaturas muito próximas àquelas que são empregadas no revenimento, ou seja, abaixo da zona crítica. A aplicação do Tratamento térmico alívio de tensão é realizada em peças de aço em geral e/ou de ferro fundido. As as tensões internas provenientes de conformação mecânicas, tratamento térmico, soldagem e usinagem são eliminadas. A eliminação é realizada sem que haja alteração de suas propriedades fundamentais.
Figura 19: Forno de Alivio de Tensão (Foto Fábrica Rivets)
16.5- 5° ETAPA: Acabamento Superficial
Aqui é realizado o processo de tratamento superficial por zincagem eletrolitica, onde teremos o produto acabado.
Figura 20: Zincagem Eletrolitica
 
Figura 21: Parafusos acabados
16.6- 6° ETAPA: Controle de Qualidade 
O controle é realizado em lotes de peças prontas as dimensões são controladas por instrumentos de medidas como patinho micrômetros entre outros.
O controle de qualidade pega amostras aleatórias para verificar a força necessária para romper o conjunto porca e parafuso se conjunto aguentar a carga mínima de força para qual foi dimensionado irá passar no controle de qualidade
16.7- 7° ETAPA: Expedição
Nessa ultima parte é realizada a inspeção final onde é feita a separação de peças, logo após as é feita a pesagem para obter a quantidade correta dos pacotes e em seguida são embalaladas e colocadas em transporte para ser enviadas aos clientes, chegando assim ao Processo Final. 
 Maquinas e Ferramentas
17.1- Trefiladora
A função da maquina trefiladora consiste basicamente em reduzir a seção transversal (largura) e respectivo aumento no comprimento do material. Consiste na Tração da peça através de uma matriz chamada fieira ou trefila, com forma de canal convergente. Da redução sucessiva de diâmetro de uma barra metálica maciça podem resultar barras, vergalhões e arames, dependendo do diâmetro do produto final.
Figura 22: Máquina Trefiladora
Figura 23: Esquema de Trefilagem 
17.2- Laminadora de Rosca
Laminação de rosca é um método de produção de fixadores que envolvem imprimir a rosca ou parafuso em um material básico, em vez de cortá-los. Este processo faz uso de uma ferramenta com ponta de aço temperado na forma de rosca. O material bruto, não formado, é rodado a uma velocidade controlada, enquanto a ferramenta em forma de rosca é pressionada contra ela sob alta pressão, fazendo com que seja dada forma da rosca no parafuso a ser impresso sobre a superfície do material cru.
Figura 24: Laminadora de Rosca
 Compressor de parafusos
Esse tipo de compressor possui dois rotores em forma de parafusos que giram em sentido contrário, mantendo entre si uma condição de engrenamento. 
A conexão do compressor com o sistema se faz através das aberturas de sucção e descarga, diametralmente opostas: O gás penetra pela abertura de sucção e ocupa os intervalos entre os filetes dos rotores. 
A partir do momento em que há o engrenamento de um determinado filete, o gás nele contido fica encerrado entre o rotor e as paredes da carcaça. A rotação faz então com que o ponto de engrenamento vá se deslocando para a frente, reduzindo o espaço disponível para o gás e provocando a sua compressão. Finalmente, é alcançada a abertura de descarga, e o gás é liberado. 
De acordo com o tipo de acesso ao seu interior, os compressores podem ser classificados em herméticos, semi-herméticos ou abertos. Os compressores de parafuso podem também ser classificados de acordo com o número de estágios de compressão, com um ou dois estágios de compressão (sistemas compound).
Figura 25: Compressor de parafusos
 Fluxograma de Processos
Figura 26: Fluxograma da Empresa Rivets
 Conclusão
Porcas e parafusos são feitos a partir de fio máquina de aço, após passar aproximadamente 30 horas no forno para amaciar e ser trabalhado o aço o fio máquina vai para um banho de ácido sulfúrico para remover ferrugem e sujeira de suas superfícies, ele é enxaguado em água e revestido com fosfato com agentes químicos que previne a oxidação do aço antes que o processo de conformação se inicie. O parafuso é formado por um processo chamado forjamento a frio dando forma ao aço em temperatura ambiente forçando através de matrizes em alta pressão. 
A máquina de conformação primeiro endireita o fio para depois cortar pedaços necessários para a fabricação do parafuso, cada pedaço passa por um desbaste para torna-lo perfeitamente cilíndrico, então uma série de matrizes fabrica a cabeça do parafuso por conformação, a máquina pode fabricar até 300 peças por minuto, Depois a máquina forma a parte oposta do parafuso fazendo chanfro na parte oposta do parafuso o parafuso precisa de roscas para permitir que a porca seja rosqueada. Eis que o processo para fabricar a rosca é o forjamento a frio o parafuso é forçado através de roletes e em alta pressão que imprimem o formato da Rosca
Para fabricar as porcas processo chamado forjamentoa quente é utilizado pequenas barras de Aço são cortadas que são aquecidas a uma temperatura de 1.200 graus Celsius para tornar o aço maleável uma ferramenta Usina o interior da porca produzindo as rosca adicionado líquido escuro como óleo na hora da usinagem para evitar o desgaste da ferramenta os parafusos e porcas vão para um forno aquecido a 1800 graus Celsius por aproximadamente uma hora depois das peças são resfriada em óleo por 5 minutos então assim se torna duro porém frágil Então os parafusos são aquecidos novamente foi mais uma hora para retirar essa fragilidade e manter sua elevada resistência
O controle de qualidade pega amostras aleatórias para verificar a força necessária para romper o conjunto porca e parafuso se conjunto aguentar a carga mínima de força para qual foi dimensionado irá passar no controle de qualidade.
 Referencias Bibliografia 
Livro - Elementos de Máquinas de Shigley
Richard G. Budynas, J. Keith Nisbett
10° Edição de 2011
Livro - Elementos de Máquinas de Shigley - Projeto de Engenharia Mecânica
Richard G. Budynas; J. Keith Nisbett
1° Edição de 2009
Revista do Parafuso 
http://www.revistadoparafuso.com.br/v1/home/index.php 
Porto dos Parafusos 
http://portodosparafusos.com.br/porto_new/a-historia-do-parafuso/ 
Visita Técnica na Empresa Rivits 
http://www.rivets.com.br/