TRABALHO PARAFUSOS

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SUMÁRIO
PARAFUSOS	3
ROSCAS	4
MEDIÇÃO DA ROSCA	6
CLASSIFICAÇÃO	7
NORMAS	8
CLASSE DE RESISTÊNCIA DOS PARAFUSOS	10
TIPOS DE APERTO DOS PARAFUSOS	11
TRATAMENTO TÉRMICO DOS PARAFUSOS	12
REFERÊNCIAS	16
TABELA DE FIGURAS
FIGURAS 1, 2 E 3	PARAFUSO
FIGURA 4	PARAFUSO CILÍNDRICO
FIGURA 5	PARAFUSO CÔNICO
FIGURA 6	PARAFUSO PRISIONEIRO
FIGURA 7	MEDIDAS DA ROSCA
 FIGURA8	ROSCA TRIANGULAR
FIGURA 9	ROSCA TRAPEZOIDAL
FIGURA 10	ROSCA REDONDA
FIGURA 11	ROSCA QUADRADA
FIGURA 12	ROSCA DENTE DE SERRA
FIGURA 13	ROSCA DIREITA
FIGURA 14	ROSCA ESQUERDA
FIGURA 15	MEDIÇÃO DA ROSCA
PARAFUSOS
Parafusos são elementos de fixação que trabalham torque e tração em um orifício roscado. 
(Carmélio, CET, 2006) define como sendo um plano inclinado envolto em um cilindro ou ainda, um sulco helicoidal fabricado na superfície de um cilindro.
São peças normalmente feitas de aço e com a sua parte superior adaptada a diversas ferramentas de fixação (cabeça do parafuso), como chave de fenda, philips, allen, entre outros.
Os parafusos são compostos de cabeça e corpo. O tipo de corpo ou haste é que define o tipo de parafuso.
FIGURAS 1, 2 E 3 – PARAFUSO
Os parafusos podem ainda ter diferentes formatos, de acordo com sua necessidade.
FIGURA 4 - CILÍNDRICO.
FIGURA 5 - CÔNICO.
FIGURA 6 - PRISIONEIRO.
A utilização de parafusos compreende algumas vantagens e desvantagens:
Vantagens: montagem fácil e possibilita inspeção, permite reparo e desmontagem, economiza energia elétrica utilizada em soldas, não requer mão de obra específica e bom suporte a fadiga.
Desvantagens: Necessita pré-montagem, dificulta modificações de estrutura, a distribuição de tensão não é uniforme nas peças ligadas, alta concentração de tensão nas roscas.
ROSCAS
As roscas são compostas da seguinte forma:
α
p
d
d2
FIGURA 7 – MEDIDAS DA ROSCA .
p – passo da rosca: É a distância entre pontos correspondentes de filete adjacentes, medida paralelamente ao eixo da rosca;
d – diâmetro nominal: É o maior diâmetro da parte roscada;
d1– diâmetro de raiz: É o menor diâmetro da parte roscada;
d2– diâmetro efetivo: É o diâmetro médio da rosca;
α–ângulo de flancos
FIGURA 8 - ROSCA TRIANGULAR.
Rosca Trapezoidal – aplica-se em parafusos que transmitem movimento suave e uniforme.
FIGURA 9 - ROSCA TRAPEZOIDAL.
Rosca Redonda – aplica-se em parafusos de grandes diâmetros sujeitos a grandes esforços.
FIGURA 10 - ROSCA REDONDA.
Rosca Quadrada – aplica-se em parafusos que sofrem grandes esforços e choques.
FIGURA 11 - ROSCA QUADRADA.
Rosca dente-de-serra – aplica-se em parafusos que exercem grande esforço num só sentido.
FIGURA 12 - ROSCA DENTE-DE-SERRA.
As roscas, de acordo com seu uso, ainda terão o sentido de “rosqueamento” definido, dessa forma o sentido de rotação deverá ser no sentido horário de aperto (direita - convencional) ou sentido anti-horário (rosca esquerda)
FIGURA 13- ROSCA DIREITA.
FIGURA 14- ROSCA ESQUERDA.
MEDIÇÃO DA ROSCA
Para calcular a rosca de um parafuso, o primeiro procedimento consiste na medição do passo da rosca. Para obter essa medida, podemos usar um pente de rosca, escala ou paquímetro. Esses instrumentos são chamados verificadores de roscas e fornecem a medida do passo em milímetro ou em filetes por polegada e, também, a medida do ângulo dos filetes.
FIGURA 15 –MEDIÇÃO DA ROSCA.
NORMAS
Os parafusos devem ser fabricados de acordo com normas específicas, sendoas principais: ISO 898-1 (Propriedades mecânicas de fixadores feitosde aço carbono e ligas de aço) e NBR8855 (Propriedades mecânicas de elementosde fixação - Parafusos e prisioneiros). Para obras de engenharia, ainda deve-se observar dentre outras normas, a NBR8800 que trata das Propriedades mecânicas de elementosde fixação - Parafusos e prisioneiros, NBR8851 que trata de Parafuso sextavado para uso estrutural.
ABNT NBR 10107:2010 - Parafusos com cabeça sextavada e rosca total – Grau de produto C.Os parafusos estruturais pesados são diferenciados dos demais parafusos pelo tamanho da cabeça e pelo comprimento do corpo. Em geral o comprimento da rosca do parafuso estrutural é menor do que nos demais parafusos, com isso é possível deslocar a rosca para fora de todos os planos de cisalhamento, exceto no caso de peças finas externas adjacentes a porca. Seu acabamento superficial é enegrecido de tempera, zincado branco e zincado a fogo.
ABNT NBR 11207:1990 – padroniza parafuso de cabeça sextavada, com rosca total com grau de produto A e B. Segundo a norma a designação de um parafuso de cabeça sextavada, de diâmetro nominal M10 com rosca total, comprimento L = 50 mm e classe de resistência 8,8 é dada a seguir:.
ABNT NBR 9981:2010 - Define Parafuso sextavado de alta resistência para uso estrutural.
NBR 11207 – Parafuso M 10 x 50 – 8,8
Para parafuso de cabeça sextavada com diâmetro nominal acima de M2 ou comprimento acima de 150 mm, da designação deve constar o grau do produto A.
Segundo a NBR 8800/2003 – Projeto e execução de estruturas de aço e de estruturas mistas aço-concreto de edifícios, os parafusos de aço de baixo teor de carbono devem satisfazer a ASTM A307 ou ISO 898 Classe 4.6, os parafusos de alta resistência, incluindo porcas adequadas e arruelas planas endurecidas, devem satisfazer a ASTM A325, ASTM A325M ou ISO 898 Classe 8.8 e os parafusos de aço-liga temperado e revenido devem satisfazer a ASTM A490, ASTM A490M ou ISO 898 Classe 10.9.
Além das normas brasileiras (NBR) que identificam as propriedades de cada parafuso, há ainda uma lista de normas publicadas pelo Instituto Alemão de Normatização (DeutschesInstitutfürNormung - DIN):
- DIN 921 – Parafuso Cabeça de bandeja entalhado
- DIN 906- Parafuso Bujão (Com Plug Allen)
- DIN 908-Bujão Rosca BSP e Métrica
- DIN 910-Bujão
- DIN 911- Chave Sextavada
- DIN 912 – Parafuso Allen Rosca ISO
- DIN 913- Parafuso Allen sem Cabeça
- DIN 914- Parafuso Allen sem Cabeça
- DIN 915 -Parafuso Allen sem Cabeça
- DIN 916- Parafuso Allen sem Cabeça, ponta cônica Recartilhada
- DIN 920- Parafuso Cabeça com Fenda
- DIN 923- Parafuso Com cabeça com fenda com ombros.
- DIN 927- Parafusos com fenda no ombro
- DIN 931- Parafuso Cabeça Sextavada
- DIN 933-Parafuso Sextavado Inox
- DIN 933 Sz- Parafuso Sextavado com Fenda
- DIN 939-Prisioneiro com Rosca Parcial
- DIN 938-Prisioneiro com Rosca Parcial
- DIN 940-Prisioneiro com Rosca Parcial
- DIN 961 Rosca Cabeça Sextavada Rosca Total
- DIN 963 A- Parafuso Cabeça Chata com Fenda
- DIN 964 A- Parafuso Cabeça Chata oval com Fenda
- DIN 965 A- Parafuso Cabeça Chata com Fenda PHILIPIS
- DIN 966 A- Parafuso Cabeça Chata Oval Com Fenda Philips
Classe de parafusos
Gráfico1
Você certamente já deve ter reparado principalmente na cabeça (sextavado) do parafuso que existe uma numeração gravada, normalmente com um ponto decimal. Muitos erroneamente acham que está relacionado com a medida ou até mesmo do torque a ser aplicado.
No primeiro caso isso não tem nada a haver. Já no segundo, é próximo disso, não que seja o valor do torque a ser aplicado e sim da resistência do material.
O que significam estes valores?
Esta numeração representa a classe de resistência que o parafuso possui.
Ex1: 8.8 o “primeiro” oito representa 800 N/mm² mínimo de resistência a tração; o “segundo oito”, na verdade .8, quer dizer 80% da tração = limite de escoamento de 640 N.mm²
Ex2: 12.9  o 12 representa 1220 N/mm² mínimo de resistência a tração; o nove, na verdade, .9 quer dizer 90% da tração = limite de escoamento de 1098 N.mm²
Quanto menor for a classe de resistência do parafuso, maior será sua ductibilidade (capacidade de deformação do material até sua ruptura, sendo que, quanto mais dúctil for o parafuso, maior será sua capacidade de alongamento sem se romper), porém menor será a sua capacidade de gerar força. Em outras palavras, suporta menos torque.
Você ainda poderá encontrar, além do valor 8.8 que é o mais comum no setor automotivo, vários outros valores como: 4.6, 5.6, 6.9, 10.9 e 12.9.
Tabela 1
	
	3,6
	5,6
	6,9
	
	Tensao
	Torque
	Tensao
	Torque
	Tensao
	Torque
	Rosca
Métrica
	N
	N.m
	NN.m
	N
	N.m
	M2x0,4
	204
	0,122
	378
	0,163
	731
	0,314
	M2,3x0,4
	407
	0,195
	544
	0,261
	1049
	0,504
	M2,6x0,45
	525
	0,284
	701
	0,379
	1353
	0,731
	M3x0,5
	726
	0,443
	966
	0,589
	1863
	1,136
	M3,5x0,6
	971
	0,68
	1294
	0,906
	2501
	1,751
	M4x0,7
	1255
	1,004
	1677
	1,342
	3226
	2,581
	M5x0,8
	2059
	1,977
	2736
	2,627
	5286
	5,075
	M6x1
	2903
	3,426
	3864
	4,56
	7453
	8,795
	M7x1
	4236
	5,549
	5649
	7,4
	10885
	14,26
	M8x1,25
	5315
	8,238
	7090
	10,99
	13680
	21,2
	M10x1,25
	8473
	16,52
	11278
	21,99
	21771
	42,45
	M12x1,75
	12356
	28,67
	16475
	38,22
	31773
	73,71
	M14x2
	16965
	45,81
	22653
	61,16
	43639
	117,8
	M16x2
	23340
	70,02
	31078
	93,23
	60016
	180
	M18x2,5
	28341
	94,94
	37853
	126,8
	72961
	244,4
	M20x2,5
	36481
	135
	48641
	180
	93849
	347,2
	M22x2,5
	45601
	182,4
	60801
	243,2
	117189
	468,8
	M24x3
	52563
	231,3
	70019
	308,1
	135331
	595,5
	M27x3
	69235
	344,1
	92280
	458,6
	177990
	884,6
	M30x3,5
	84043
	462,2
	112286
	617,6
	215745
	1187
	M33x3,5
	104931
	634,8
	139744
	845,5
	269682
	1632
	M36x4
	123073
	817,2
	164261
	1091
	316753
	2103
	M39x4
	148080
	1059
	197113
	1409
	380496
	2721
	M42x4,5
	169164
	1304
	225552
	1739
	435413
	3357
	M45x4,5
	198093
	1656
	264778
	2214
	509943
	4263
	M48x5
	222610
	1992
	297140
	2659
	573686
	5134
	M52x5
	267720
	2573
	356960
	3430
	688423
	6616
	M56x5,5
	308908
	3188
	411877
	4251
	793354
	8187
	M60x5,5
	360883
	3962
	481504
	5287
	927704
	10186
	M64x6
	407955
	4769
	544266
	6362
	1049306
	12266
	M68x6
	467836
	5778
	668338
	8254
	1203008
	14857
	M72x6
	531574
	6916
	759392
	9880
	1366905
	17783
	M76x6
	599377
	6813
	856253
	9733
	1541255
	17519
	M80x6
	671244
	9612
	958921
	13732
	1726057
	24717
	
	8,8
	10,9
	12,9
	
	Tensao
	Torque
	Tensao
	Torque
	Tensao
	Torque
	Rosca
Métrica
	N
	N.m
	N
	N.m
	N
	N.m
	M2x0,4
	863
	0,371
	1216
	0,523
	1461
	0,628
	M2,3x0,4
	1245
	0,598
	1755
	0,842
	2099
	1,008
	M2,6x0,45
	1598
	0,863
	2246
	1,213
	2697
	1,456
	M3x0,5
	2206
	1,346
	3109
	1,896
	3727
	2,273
	M3,5x0,6
	2962
	2,073
	4168
	2,918
	5001
	3,501
	M4x0,7
	3825
	3,06
	5374
	4,299
	6453
	5,162
	M5x0,8
	6257
	6,007
	8806
	8,454
	10591
	10,17
	M6x1
	8836
	10,43
	12405
	14,64
	14906
	17,59
	M7x1
	12945
	16,96
	18191
	23,83
	21771
	28,52
	M8x1,25
	16230
	25,16
	22751
	35,26
	27360
	42,41
	M10x1,25
	25791
	50,29
	36284
	70,75
	43541
	84,9
	M12x1,75
	37657
	87,36
	52956
	122,9
	63547
	147,4
	M14x2
	51681
	139,5
	72667
	196,2
	87279
	235,7
	M16x2
	71196
	213,6
	100027
	300,1
	120131
	360,4
	M18x2,5
	86494
	289,8
	121602
	407,4
	146118
	489,5
	M20x2,5
	111305
	411,8
	156415
	578,7
	187796
	694,8
	M22x2,5
	139245
	557
	195642
	782,6
	234378
	937,5
	M24x3
	160338
	705,5
	225552
	992,4
	270662
	1191
	M27x3
	210842
	1048
	296159
	1472
	355980
	1769
	M30x3,5
	255952
	1408
	359902
	1979
	432471
	2379
	M33x3,5
	319695
	1934
	449142
	2717
	539363
	3263
	M36x4
	374612
	2487
	527595
	3503
	632526
	4200
	M39x4
	451104
	3225
	633506
	4530
	760992
	5441
	M42x4,5
	515827
	3977
	725688
	5595
	870826
	6714
	M45x4,5
	604087
	5050
	850232
	7108
	1019886
	8526
	M48x5
	679597
	6082
	956144
	8557
	1147372
	10269
	M52x5
	815909
	7841
	1147372
	11026
	1377827
	13241
	M56x5,5
	940453
	9705
	1323891
	13663
	1588669
	16395
	M60x5,5
	1098339
	12060
	1544540
	16959
	1853447
	20351
	M64x6
	1245438
	14559
	1750478
	20463
	2098612
	24533
	M68x6
	1425787
	17608
	2005013
	24762
	2406016
	29714
	M72x6
	1620036
	21077
	2278175
	29639
	2733810
	35567
	M76x6
	1826672
	20764
	2568758
	29199
	3082510
	35039
	M80x6
	2045697
	29294
	2876762
	41195
	3452115
	49434
TIPOS DE APERTO DOS PARAFUSOS
De acordo com a sua finalidade, deverá ser realizado o aperto adequado. Muitos devem ser controlados evitando o desgaste do material ou da peça parafusada. O sistema a ser utilizado depende da dispersão desejada entre a força mínima requerida e a máxima passível de ser gerada ao fim do aperto, considerando-se ainda o custo embutido ao sistema de aperto adotado.
Controle de Torque
No parafuzamento por controle de torque, a Força desejada é alcançada com grande grau de incerteza, devido as inevitáveis variações dos coeficientes de atrito na zona de contato cabeça/junta, porca/junta e roscas internas e externas.
Controle de Torque até o limite de escoamento
Esse controle se baseia no principio que o Torque e o Ângulo têm uma relação linear após o pré-torque (momento de ligação). Da relação Incremento de Torque X Incremento do Ângulo obtém-se um quociente diferencial, ou gradiente. A partir do momento de ligação, esse gradiente permanecerá constante até o limite de escoamento. A partir desse limite, devido a uma modificação da relação Torque X Ângulo, esse gradiente começa a diminuir significativamente, momento em que então interrompe-se o processo de aperto.
Controle de Torque x ângulo
O controle de Torque X Ângulo é indiretamente um controle de alongamento, desta forma ficam minimizadas as variações de atrito sendo somente relacionadas ao que comumente se chama momento de ligação, devido ao necessário pré-torque. O sistema se baseia na relação que existe entre o alongamento (deformação linear) e o giro da cabeça/porca do parafuso.
Controle de alongamento
Através de um dispositivo hidráulico o parafuso é primeiramente alongado ou tracionado por uma ponta, sendo a porca posteriormente posicionada por giro livre. Nesse método, o parafuso não recebe força de torção durante a montagem. Utiliza-se normalmente esse processo para parafusos de grandes bitolas, onde outros métodos apresentariam dificuldades; devido ao elevado torque.
TRATAMENTO TÉRMICO DOS PARAFUSOS
Através de um dispositivo hidráulico o parafuso é primeiramente alongado ou tracionado por uma ponta, sendo a porca posteriormente posicionada por giro livre. Nesse método, o parafuso não recebe força de torção durante a montagem. Utiliza-se normalmente esse processo para parafusos de grandes bitolas, onde outros métodos apresentariam dificuldades; devido ao elevado torque.
Os tratamentos térmicos são divididos em duas classificações:
Tratamentos térmicos calóricos - São os tratamentos térmicos baseados em processos que envolvam o aquecimento de peças somente com calor, sem adição de elementos químicos na superfície do aço.
Tratamentos termoquímicos- São os tratamentos térmicos baseados em processos que, além de evolver calor, existe a adição de elementos químicos na superfície do aço.
Têmpera
Tratamento térmico que tem como objetivo a obtenção de uma microestrutura que proporcione propriedades de dureza e resistência mecânica elevadas. A peça a ser temperada é aquecida à temperatura de austenitização e em seguida é submetida a um resfriamento brusco, ocorrendo aumento de dureza. Durante o resfriamento, a queda de temperatura promove transformações estruturais que acarretam o surgimento de tensões residuais internas, necessitando a realização do processo revenimento após está operação.
 Têmpera por chama
Aquecimento provém de chama direcionada à peça, através de maçarico ou outro instrumento, podendo assim ser parcialmente temperada.
Têmpera por indução
O aquecimento é obtido por indução elétrica, seguida de um resfriamento brusco, normalmente em água.
 Têmpera superficial
Aquecimento somente da superfície através de indução ou chama até a austenitização, seguida de um resfriamento rápido.
Têmpera total
Aquecimento total da peça até temperatura de austenitização seguida de resfriamento, em meio pré-determinado.
Recozimento
Tratamento térmico que visa restituir ao material suas propriedades normais que foram alteradas por um tratamento mecânico ou térmico anterior. Realizado em fornos com atmosfera controlada.
Recozimento para recristalização
Tratamento térmico, através do qual o material recristaliza-se, resultando uma estrutura com novos grãos, o tamanho de grão dessa estrutura pode ser maior ou menor que o original em função do ciclo térmico e do grau de encruamento.
Recozimento pleno
Tratamento térmico no qual os aços após austenitização e homogeneização química, são resfriadoslentamente, normalmente dentro do forno, a microestrutra obtida está prevista no diagrama Fe-C.
Recozimento para alívio de tensões
Este tratamento tem o objetivo de eliminar concentrações de tensões oriundas de processos de usinagem, conformação, solda ou outros processos onde existam acúmulo de tensões.
Recozimento para esfeirodização
Busca transformar a cementita lamelar ou sua rede em perlita esfeirodizada.
Cementação
. Tratamento térmico de endurecimento superficial, adicionando-se na superfície da peça uma camada rica em carbono para posterior têmpera, onde é necessário que a peça tenha o núcleo flexível com dureza baixa. Realiza-se têmpera com resfriamento em óleo ou em água  e em fornos de cementação com atmosfera protetora
 Cementação Gasosa
O processo é realizado em fornos com atmosfera controlada, onde o potencial de carbono está acima de 0,5%.
Cementação Líquida
O processo é realizado em banhos líquidos, com sais fundidos (Banho de Sal).
Cementação Sólida (Em Caixa)
O processo é realizado em peças cobertas com material sólido, rico em carbono.
Nitretação
Tratamento térmico de endurecimento superficial através da adição de camada de nitretos na superfície da peça. Confere a peça elevada resistência à abrasão e desgaste  em camadas centesimais de espessura. O processo se realiza, expondo a peça em uma atmosfera controladora rica em nitrogênio.
Carbonitretação
Carbonitretação é um tratamento termoquímico dado ao aço em que se promove o enriquecimento superficial simultâneo com carbono e nitrogênio. Utiliza-se para peças que necessitam de alta dureza superficial, alta resistência à fadiga de contato e submetidas a cargas superficiais moderadas.
Revenimento (Alívio de Tensões)
Tratamento térmico de homogeneização que objetiva reduzir o nível de tensões residuais, melhorando a ductilidade, reduzindo os valores de dureza e resistência a tração.Realizado em forno tipo poço com circulação de ar forçada.
Descarbonitretação plena (Para fins eletromagnéticos)
Tratamento térmico que visa retirar o máximo possível de carbono presente no aço, próximo de 0,001% de carbono, a fim de que este possa ter o índice de coercitividade adequado ao trabalho exigido. Realizado em fornos de atmosfera controlada e protetora.
Normalização
Tratamento térmico que visa obter granulação mais fina e homogeneização de estrutura dos aços que não necessitam de endurecimento. Realizada em fornos com atmosfera controlada resfriados ao ar.
Austêmpera
Tratamento térmico onde o aço austenitizado é resfriado num banho de transformação isotérmica, obtendo-se assim uma microestrutura bainítica.
REFERÊNCIAS
ABNT NBR 11207:1990 – Parafuso de cabeça sextavada, com rosca total - Graus de produto A e B - Dimensões – Padronização
ABNT NBR 10107:2010 – Parafusos com cabeça sextavada e rosca total - grau de produto C - Dimensões e tolerâncias
ABNT NBR 9981 – Parafuso Sextavado de Alta Resistência Para Uso Estrutural – Dimensões
PALATINO. Parafusos: definição e tipos. [S.I.]: Portal Metálica, 2014. Disponível em http://www.metalica.com.br/artigos-tecnicos/parafusos.
Tratamento térmico de superfície. [S.I.]:Tecnopeças, 2014. Disponível em http://www.tecnopecas.ind.br/tratamento-termico-superficie.html
CARMÉLIO, Antenor Vicente da Silva. Parafusos e Peças, 2006 . Disponível em: http://www.mundomecanico.com.br/wp-content/uploads/2011/09/01-Parafusos-e-roscas_2.pdf
ZAIONS, Douglas Roberto, Vantagens e Desvantagens das Uniões Parafusadas, 2008. Disponível em: https://pt.scribd.com/doc/60913248/67/vantagem-e-desvantagem-das-unioes-parafusadas