Confira a tabela de torque de parafusos e aprenda a calcular esse valor para garantir a segurança e eficiência em cada aplicação.
Quando paramos para analisar como parafusos e porcas são importantes em nosso dia a dia, nos damos conta de que estes elementos, por muitas vezes ignorados, podem ser responsáveis, por exemplo, pela segurança de nossas vidas.
Para o bom aproveitamento dos fixadores, como os parafusos e porcas, é preciso escolher o tipo adequado, método de montagem e suas características técnicas necessárias para a aplicação. Dentre estas características destacam-se a classe de resistência e o torque de parafusos, que você pode conhecer melhor a seguir.
O que é classe de resistência?
A classe de resistência é a indicação de resistência à tração, ruptura e escoamento de um parafuso. Ela é indicada pelos dois números gravados na cabeça do fixador — quanto maior o número, maior sua resistência;
Quando os parafusos são apertados em excesso, eles podem sofrer deformações, prejudicando a segurança e eficiência dos projetos. É por isso que é tão importante saber como calcular o valor de torque de aperto dos parafusos corretamente.
Saiba mais sobre como funciona a classe de resistência.
O que é torque?
O torque é a “força de giro” ou momento de torção que fazemos ao apertar um parafuso ou porca. Seu objetivo é gerar uma força de tração no parafuso, que por sua vez transmite para a junta este esforço sob a forma de tensões de compressão.
No segmento de fixadores, o torque é comumente avaliado ou especificado em Nm (Newton metro). Para se determinar o valor do torque de aperto de um parafuso, é usualmente utilizada uma equação simplificada, conforme abaixo:
T = D x K x P, onde:
T = Torque de aperto (Nm);
D = Diâmetro nominal da rosca do fixador (mm);
K = Fator de torque, sendo este dependente do revestimento do fixador, do material dos substratos a serem unidos, entre outros fatores;
P = Força de aperto, que corresponde a carga de prova do parafuso.
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Força de aperto (P)
O valor da força de aperto está diretamente ligado a carga de prova e diz respeito ao esforço mínimo que o fixador deve suportar sob tração, servindo, portanto, como base para o cálculo do torque. Os valores de carga de prova são tabelados por normas e dependem da classe de resistência considerada.
De forma conservadora, é recomendado considerar na equação de cálculo do torque um valor “P” correspondente a 80% do especificado em norma.
Fator de torque (K)
O fator de torque depende de muitas variáveis, mas o principal é o revestimento do fixador (zincado, fosfatizado, pintado, etc), que determina o coeficiente de atrito que surge no momento do aperto entre o parafuso ou porca.
O coeficiente de atrito é uma propriedade do revestimento e tem grande impacto no valor do torque. Estudos indicam que em uma montagem por torque, o esforço para vencer o atrito pode consumir até 90% da força aplicada, ou seja, apenas 10% do esforço de torque será efetivamente utilizado para gerar o aperto na junta.
Como calcular o torque?
Para determinar o torque é preciso voltar à equação de cálculo de torque. Vamos considerar um conjunto constituído por um parafuso M12 passo 1,75 e classe de resistência 5.8 conforme ISO 898-01 (carga de prova da norma 32KN), uma porca M12 classe 5 conforme ISO 898-02 e uma arruela lisa M12, onde ponderamos que os mesmos foram submetidos a dois tipos de revestimentos, sendo um conjunto zincado com lubrificante (K = 0,15) e o outro conjunto zincado sem lubrificante (K = 0,20).
Vale ressaltar que os valores de K são orientativos, não havendo uma especificação normativa para o mesmo. Sendo assim, temos:
D = 12 mm
P = carga de prova 32 KN, considerando 80% deste valor, temos 25,6 KN
K = 0,15 (zincado com lubrificante) / 0,20 (zincado sem lubrificante)
Substituindo na equação de torque (T = D x K x P), temos:
T1 = torque para zincado com lubrificante
T1 = 12 x 25,6 x 0,15
T1 = 46,0 Nm
T2 = torque para zincado sem lubrificante
T2 = 12 x 25,6 x 0,20
T2 = 61,4 Nm
No cálculo acima, para uma mesma carga (P), teríamos dois torques distintos, dependendo das condições do revestimento, sendo esta diferença superior a 33% no valor calculado neste exemplo. Isso demonstra a importância de um bom planejamento e levantamento das informações para melhor aproveitamento das propriedades dos fixadores dentro dos seus limites.
Fatores de influência no torque de aperto
Mesmo calculando o torque de aperto do parafuso da forma correta e levando em conta as condições de cada revestimento, há outros fatores que também podem influenciar no torque, prejudicando a aplicação. São eles:
Mão de obra: erro do operador, uso impróprio da ferramenta, montagem errada;
Método: erro no procedimento de montagem;
Máquina: equipamento de aperto inadequado;
Material: material fora de especificação ou com defeito, lubrificação no parafuso, falha de processo de fabricação do parafuso ou porca.
A Ciser disponibiliza um time técnico e comercial para fornecer informações e sanar dúvidas, bem como uma estrutura de laboratório para ensaios e testes que podem servir de base para as suas especificações de projeto.
