O que são parafusos soltos e como evitá-los

Parafusos, muitas vezes negligenciados devido ao seu pequeno tamanho, desempenham um papel crucial em vários setores. Como uma das peças mais amplamente utilizadas em equipamentos hoje, ele serve para conectar com segurança diferentes objetos, garantindo resistência e estabilidade em várias aplicações. No entanto, quando os parafusos se soltam, eles podem levar a uma série de problemas que podem influenciar a segurança e a eficiência de todo o sistema. Neste artigo, vamos nos concentrar nas razões pelas quais eles se soltam e como preveni-los efetivamente para garantir o funcionamento estável de sua máquina.

O que são parafusos soltos?

Parafusos são fixadores mecânicos projetados para unir dois ou mais componentes, prendendo-os com uma pré-carga. Esse nível de tensão (pré-carga) cria atrito entre as superfícies de acoplamento, o que previne a separação e distribui as cargas uniformemente. 

Enquanto parafusos soltos se referem a uma condição em que um parafuso perdeu seu aperto. Quando isso acontece, pode representar um risco significativo à segurança.

Por que afrouxar parafusos é tão importante?

Problemas de afrouxamento de parafusos não podem ser ignorados. Quando isso acontece, pode levar a uma série de consequências sérias, incluindo integridade estrutural reduzida, vibração anormal, riscos potenciais de segurança, baixa eficiência e desempenho e altos custos de reparo.

No campo industrial, parafusos soltos podem afetar o desempenho do equipamento, bem como sua operação normal. Também pode levar ao desalojamento de peças do equipamento, resultando em acidentes de produção e, portanto, ameaçando a vida das pessoas.

Na indústria aeroespacial, pode afetar o sistema de controle da nave espacial, dificultando a detecção precisa da órbita. Isso pode fazer com que a nave espacial se desvie de sua órbita pretendida, aumentando o risco de colisão com outros corpos celestes ou detritos espaciais.

No transporte, parafusos soltos em trilhos ferroviários podem causar descarrilamentos. Enquanto em equipamentos de mineração, eles podem levar à quebra de máquinas e potenciais ferimentos aos operadores. 

A série de consequências negativas está além da sua imaginação. Então, é importante prestar atenção aos problemas de afrouxamento de parafusos para garantir a operação normal de vários sistemas e estruturas. Inspeções regulares e medidas preventivas oportunas podem ajudar a evitar os riscos.

As 5 principais causas de parafusos soltos

1. Instalação incorreta

Refere-se à falha em aplicar o torque adequado ao instalar os parafusos. O aperto excessivo pode fazer com que o parafuso se estique excessivamente ou até mesmo quebre, enquanto o aperto insuficiente faz com que a junta não tenha força de fixação suficiente para mantê-la unida. 

2. Desgaste do material

Devido ao uso prolongado do equipamento, a junta aparafusada e os materiais de fixação podem sofrer deterioração, desgaste ou corrosão, o que reduz gradualmente o atrito entre o parafuso e o material que ele está prendendo. Sem atrito adequado, o parafuso fica mais propenso a se autoafrouxar.

3. Vibração

A vibração pode afrouxar as juntas aparafusadas. Quando elas são expostas a cargas dinâmicas e vibração, as roscas delas e da porca trabalharão uma contra a outra, levando a uma redução no atrito que as mantém unidas. A vibração e o choque também podem fazer com que o parafuso gire levemente por conta própria, o que é chamado de afrouxamento espontâneo. 

4. Defeitos de fabricação

Defeitos no processo de fabricação podem afetar o desempenho dos parafusos. Esses defeitos podem incluir roscas usinadas incorretamente, má qualidade do material ou dimensões inconsistentes. Esses defeitos podem dificultar a obtenção de um ajuste seguro e aumentar a probabilidade de o parafuso se soltar ao longo do tempo.

5. Expansão térmica

A expansão térmica diferencial é outro fator a ser considerado. Mantenha o material do parafuso igual ao da junta. Se os coeficientes desses dois forem inconsistentes, mudanças na temperatura podem levar a um movimento relativo entre eles, o que pode subsequentemente causar a perda da junta.

5 sinais de parafusos soltos

Reconhecemos a seriedade e o que os desencadeia, então como você pode dizer se seus parafusos estão funcionando corretamente ou já estão mostrando sinais de afrouxamento? Aqui estão 5 sinais que ajudam você a indicar:

1. Lacunas:A inspeção visual é a maneira mais direta de determinar o problema. Se houver lacunas óbvias entre a cabeça do parafuso ou porca e as peças conectadas, ou se houver sinais de afrouxamento na parte apertada, isso pode fazer com que a junta aparafusada se solte.
2. Sons anormais: Se um parafuso começar a se soltar, ele pode produzir alguns ruídos durante a operação do equipamento. Esses sons podem ser contínuos ou intermitentes.
3. Pré-carga reduzida: Pré-carga se refere à força aplicada quando um parafuso é apertado. Se o parafuso se soltar, sua pré-carga diminuirá, tornando o equipamento menos estável ou, pior ainda, deixará de funcionar.
4. Aumento de vibrações: Quando um parafuso se solta, as vibrações do equipamento podem aumentar. Isso ocorre porque o afrouxamento do parafuso pode levar ao aumento de folgas entre as partes conectadas, aumentando assim a amplitude das vibrações.
5. Relaxamento do estresse: Sob cargas de longo prazo, o estresse dentro do material do parafuso pode diminuir gradualmente, resultando em uma redução na pré-tensão do parafuso. Se não for resolvido imediatamente, pode levar ao afrouxamento dos parafusos.

Reconhecer esses sinais é crucial, pois o afrouxamento de parafusos pode levar a uma tragédia catastrófica. É importante detectar qualquer afrouxamento cedo para evitar riscos e danos potenciais.

Como evitar que os parafusos fiquem soltos?

Após analisar as causas e sinais de parafusos soltos, então apresentaremos alguns métodos para ajudar a prevenir esse problema. Certifique-se de que os parafusos sejam instalados usando as ferramentas e técnicas corretas. Esses métodos podem ser divididos em métodos de travamento por fricção, travamento mecânico e travamento permanente. 

Travamento por fricção

• Arruelas de mola: Elas são projetadas para produzir um efeito de mola que ajuda a manter a tensão no parafuso, evitando assim que ele se solte. No entanto, para parafusos de alta resistência e materiais duros, elas não podem funcionar efetivamente.
• Porcas autotravantes: esse tipo de porca funciona deformando sua base elástica quando torcida em um parafuso, aplicando uma força contrária para evitar vibração.
• Porcas duplas: usar duas porcas apertadas uma contra a outra pode fornecer atrito adicional para evitar afrouxamento.

O travamento por fricção tende a se soltar facilmente quando o parafuso é submetido a um impacto forte, exigindo o uso de uma caneta marcadora para identificação e atenção especial para garantir que nenhuma peça relacionada esteja faltando. 

Travamento mecânico

• Cotter Pins: Geralmente são usados com porcas ranhuradas. Eles são combinados para travar duas partes juntas, passando por furos em ambas as partes e dobrando as pontas para evitar a remoção.
• Porcas Fendas: Essas porcas possuem uma ranhura que serve para garantir que o dispositivo de travamento seja inserido para evitar a rotação.
• Arruelas de pressão: Essas arruelas têm dentes ou serrilhas que mordem a superfície de contato para evitar a separação.
• Fios de travamento: Os fios são passados através de furos nas cabeças dos parafusos e porcas para prendê-los juntos.

O travamento mecânico é relativamente confiável e adequado para conexões críticas, mas também exige que os componentes relacionados permaneçam intactos e sem danos. 

Bloqueio permanente

• Soldagem: Ao aplicar corrente elétrica para criar uma solda, esse processo derrete uma pequena área do parafuso e da porca, fazendo com que eles se fundam e formem uma conexão sólida.
• Rebitagem: Um rebite é inserido através de um furo pré-perfurado no parafuso e na porca, e então a extremidade do rebite é deformada ou achatada para prender o parafuso e a porca juntos. 
• Perfuração: As covinhas na superfície dos parafusos e porcas criadas pela perfuração aumentam o atrito e a resistência, impedindo que eles girem.
• Colagem: Adesivos podem ser aplicados às superfícies do parafuso e da porca. O adesivo cria uma força forte e coesiva entre o parafuso e a porca, impedindo que se separem.

O travamento permanente garante uma conexão firme entre parafusos e porcas, no entanto, ele compromete os fixadores de rosca durante a desmontagem, tornando-os inutilizáveis.

Cada método de travamento tem seus prós e contras. A escolha do método depende da aplicação.

Conclusão

O impacto de porcas e parafusos se soltando pode ser significativo. Ao entender as causas raiz e aplicar uma abordagem proativa a elas, você pode efetivamente mitigar os riscos.