De que são feitos os parafusos? Descobrir os materiais utilizados para fabricar parafusos

Os parafusos são componentes essenciais em inúmeros projectos de construção e montagem, como os parafusos para madeira e os parafusos para máquinas; servem como um meio simples, mas sofisticado, de manter os materiais unidos com firmeza. Normalmente, os parafusos são fabricados a partir de uma variedade de metais, cada um selecionado pelas suas propriedades particulares que se adequam a diferentes utilizações e ambientes. Os materiais mais comuns utilizados para os parafusos incluem o aço - que é frequentemente aço-carbono para maior resistência -, aço inoxidável, latão, alumínio e, por vezes, ligas especializadas para aplicações específicas.

Ao selecionar o parafuso certo para o seu projeto, é fundamental ter em conta as propriedades do material - quer seja necessário um determinado nível de resistência à tração, resistência ao cisalhamento ou que tenha de suportar desafios ambientais como a humidade, produtos químicos ou flutuações de temperatura.

Neste artigo, iremos abordar o material utilizado para fabricar parafusos.

O tipo de materiais de parafuso 

Ao explorar o mundo dos parafusos, descobrirá que são feitos de uma variedade de metais e materiais não metálicos, cada um selecionado pelas suas propriedades únicas para se adequar a diferentes aplicações.

Metais comuns para parafusos

• Aço: Um cavalo de batalha da indústria, os parafusos de aço são acessíveis e robustos. São frequentemente fabricados em aço-carbono, o que lhes confere a dureza necessária.
• Aço inoxidável: Com crómio adicionado, os parafusos de aço inoxidável resistem à corrosão e são adequados para aplicações em que a durabilidade é fundamental.
• Latão: Os seus parafusos de latão oferecem um atrativo estético com uma resistência acrescida à corrosão, sendo normalmente utilizados em aplicações decorativas.
• Cobre: Quando é necessária uma resistência extra à corrosão, os parafusos de cobre são fiáveis, embora tenham um custo mais elevado.
• Alumínio: Os parafusos de alumínio são mais leves e resistentes à corrosão; são preferidos em aplicações em que o peso é uma preocupação.
• Titânio: Para obter a melhor relação resistência/peso, os parafusos de titânio são a sua escolha, embora sejam mais caros do que outros metais.

Materiais não metálicos

Os parafusos não se limitam aos metais; alguns são fabricados com opções não metálicas robustas:

• Plástico: Leves e resistentes à corrosão, os parafusos de plástico são úteis em aplicações eléctricas e onde os parafusos de metal causariam interferências.
• Liga de alumínio: Este material combina o alumínio com outros elementos para melhorar propriedades como a força e a resistência à corrosão, expandindo a gama de aplicações dos parafusos de alumínio.

Cada material oferece vantagens distintas e a sua escolha dependerá em grande medida dos requisitos específicos do seu projeto, tais como a resistência necessária, a exposição a elementos e se a condutividade é um fator a ter em conta.

Aqui está uma visão rápida da composição e dos benefícios de alguns materiais de parafuso comuns.

Propriedades do material

Ao explorar os vários materiais que compõem os parafusos, irá encontrar uma combinação de considerações de durabilidade, resistência à corrosão e força que moldam as suas escolhas.

Atributos do metal

Quando se seleccionam parafusos, os atributos do metal, como o ponto de fusão, a durabilidade e a condutividade, são cruciais. Aço inoxidável, particularmente o grau 316, é conhecido pela sua excelente resistência à corrosão e durabilidade, tornando-o adequado para utilização em ambientes agressivos ou marítimos. Por exemplo, o aço inoxidável 316 contém molibdénio, o que melhora a sua resistência aos cloretos. Por outro lado, um metal como o alumínio é apreciado pelas suas propriedades leves e não corrosivas, embora tenha um ponto de fusão e uma resistência inferiores aos do aço.

Classes de materiais

As classes de material dão-lhe uma ideia das características específicas e do desempenho que pode esperar dos seus parafusos. As notas são identificadores que informam sobre o composição da liga, forçae resistência à corrosão.

• Aço de liga leve: Conhecido pela sua elevada resistência, é frequentemente classificado com números como 8,8, 10,9 e 12,9.
• Aço inoxidável: Existe em graus como 304, 316 e 410.
  • 304: Uma escolha comum para uso geral.
  • 316: Oferece uma maior resistência à corrosão, utilizada em aplicações marítimas.
  • 410: Um aço inoxidável endurecido com elevada resistência e ligeira resistência à corrosão.

O aço inoxidável de grau 410 é frequentemente utilizado quando é necessária uma dureza e resistência ao desgaste extra, enquanto o 316 é o seu amigo na luta contra a corrosão, especialmente em ambientes salgados. É a adição de elementos como o carbono, o crómio e o níquel em várias quantidades que criam diferentes graus e afectam propriedades como a força e a resistência à corrosão. Considere o tipo de aço inoxidável juntamente com factores como o ambiente e o esforço que o parafuso tem de suportar para garantir que escolhe o mais adequado às suas necessidades.

Qualidade do material

Ao escolher parafusos para os seus projectos, é importante ter em conta as qualidades do material, que influenciam o seu desempenho em diferentes ambientes. Aqui está uma descrição para o ajudar a compreender com o que está a trabalhar.

Força: As suas tarefas pesadas exigem parafusos fortes, e é aí que o aço ou o titânio entram em cena. São concebidos para aguentar a pressão, pelo que não tem de se preocupar com a possibilidade de cederem quando é preciso. Por outro lado, o latão e o alumínio, embora continuem a ser opções sólidas, devem ser guardados para trabalhos mais leves.

Resistência à corrosão: Odeia a ferrugem? O aço inoxidável, o latão e certos plásticos dizem "Nem pensar!" à corrosão, mantendo as coisas imaculadas. O aço inoxidável é um campeão ao ar livre, especialmente perto da costa. Se o aço for a sua única opção, considere um acabamento protetor para manter a temida ferrugem afastada.

Peso: Se as cargas mais leves são uma necessidade, como no mundo acelerado das corridas ou na engenharia aeroespacial que desafia a gravidade, o alumínio e o titânio são os seus pesos leves de eleição. Proporcionam força sem o volume, mantendo tudo simplificado e eficiente.

Condutividade: Para as suas necessidades eléctricas, a condutividade do cobre é incomparável, razão pela qual é frequentemente encontrado em aplicações de cablagem. E se quiser evitar uma corrente, os parafusos de plástico são o isolante perfeito, garantindo que a eletricidade fica onde deve ficar.

Aqui está uma tabela de referência rápida para resumir as coisas:

*Pode ser melhorado com revestimentos.

Lembre-se, os seus projectos merecem o tipo certo de resistência, proteção contra os elementos, um peso controlável e as propriedades condutoras certas. Ao adequar as qualidades do material às suas necessidades, está a preparar-se para o sucesso.

Revestimentos e acabamentos

Quando selecciona parafusos para o seu projeto, compreender a importância dos revestimentos e acabamentos pode influenciar grandemente a durabilidade e a eficácia do fixador. Eis o que precisa de saber.

Tratamentos de superfície

Zincagem é o tratamento mais frequente devido ao seu equilíbrio entre boa resistência à ferrugem e preço acessível. O processo de galvanização consiste em aplicar um revestimento de zinco ao aço ou ao ferro para evitar a corrosão. Para um acabamento esteticamente mais agradável, cromagem coloca crómio sobre o fixador, oferecendo uma maior resistência à corrosão e uma superfície brilhante. Se necessitar de ainda mais proteção contra o desgaste, parafusos com revestimento cerâmico oferecem uma camada avançada de defesa, particularmente adequada a ambientes agressivos.

• Revestimento de zinco: Comum e económico, proporciona uma boa proteção contra a corrosão.
• Niquelagem: Oferece um equilíbrio entre durabilidade e atrativo decorativo.
• Crómio: Conhecido pela sua dureza e pelo seu brilho impressionante.
• Revestimento cerâmico: As camadas cerâmicas funcionam como uma barreira contra as temperaturas elevadas e a exposição a produtos químicos.

Benefícios do revestimento

A longevidade e o desempenho dos seus parafusos estão diretamente relacionados com o seu acabamento. Um revestimento capaz como zinco ou cerâmica não só protege contra a corrosão, como também pode proporcionar uma caraterística lubrificante, o que facilita o processo de instalação. Além disso, alguns revestimentos são esteticamente agradáveis.níquel e crómio oferecem um acabamento prateado elegante que pode complementar o design visual do seu projeto.

• Resistência à corrosão: Essencial para ambientes exteriores ou propensos à humidade.
• Apelo estético: Os acabamentos como o níquel e o cromado são visualmente apelativos e podem contribuir para o design.
• Facilidade de utilização: Alguns revestimentos reduzem o atrito, tornando os parafusos mais fáceis de instalar.

Ao escolher o revestimento ou a galvanização adequados, está a garantir que os seus parafusos têm o melhor desempenho durante mais tempo.

Resistência aos elementos

Ao selecionar os parafusos para o seu projeto, é crucial compreender a sua resistência a vários elementos. Isto assegurará a longevidade e a durabilidade tanto do parafuso como da aplicação em que é utilizado.

Resistência à corrosão

Parafusos de aço inoxidável são altamente resistentes à corrosão devido à adição de crómio à liga. Parafusos galvanizados, que são parafusos de aço revestidos com uma camada de zinco, também proporcionam uma maior resistência à corrosão. Este revestimento de zinco forma uma barreira que impede a humidade e o oxigénio de atingirem o aço. No entanto, se o revestimento galvanizado estiver danificado, pode provocar ferrugem.

Para aplicações em ambientes marinhos, bronze silício são excelentes escolhas devido à sua elevada resistência à corrosão da água salgada. O bronze silício é uma liga feita de cobre, silício e outros metais, oferecendo uma longevidade superior em condições adversas.

Utilização em vários ambientes

Para utilização geral no exterior, tanto os parafusos de aço inoxidável como os galvanizados são adequados; o aço inoxidável oferece um equilíbrio entre custo e desempenho para muitos ambientes. Em contrapartida, os parafusos de bronze silício são a sua melhor aposta para uma exposição severa, especialmente quando a presença de sal ou outros elementos corrosivos é uma preocupação. Lembre-se de considerar as condições específicas que os seus parafusos irão enfrentar para selecionar o tipo mais adequado às suas necessidades.

Processo de fabrico de parafusos

Quando pensamos em parafusos, podemos dar por garantida a sua presença, mas o processo de fabrico é complexo e essencial para produzir os elementos de fixação duradouros que utilizamos nas aplicações do dia a dia.

Processos de fabrico

O encabeçamento a frio é um método fundamental em que o fio é cortado num comprimento específico e, em seguida, a cabeça é formada à temperatura ambiente. Este processo é eficiente e económico, garantindo que a cabeça do parafuso tem a forma perfeita para acomodar a chave. Rolamento de rosca A seguir, a rosca é formada no parafuso. Este processo é efectuado sob alta pressão entre duas matrizes: Matriz recíproca, em que um dado se move para a frente e para trás, e Matriz planetáriaO processo é efectuado com várias matrizes em movimento à volta do parafuso. Este processo não só molda as roscas como também as endurece para aumentar a sua resistência.

Conformação a frio As técnicas de soldadura por penetração envolvem a alteração da forma e do tamanho de peças metálicas sem a adição de calor. Os seus parafusos são frequentemente submetidos a este processo para obterem as dimensões exactas e a durabilidade necessária para a sua utilização pretendida. Ao utilizar a Conformação a frio a estrutura do metal torna-se mais densa nas cristas e nas raízes da rosca, o que aumenta subsequentemente a resistência geral do parafuso.

Cabeças e roscas de parafusos

Ao explorar o design dos parafusos, irá compreender como os diferentes estilos de cabeça e tipos de rosca se adequam a várias aplicações. 

Compreender as cabeças dos parafusos

O sucesso do seu projeto pode depender da seleção da cabeça de parafuso correcta. Aqui estão alguns estilos comuns:

• Cabeça chata: Esta cabeça de parafuso é cónica com uma face exterior plana e uma face interior afunilada, permitindo que o parafuso fique nivelado com a superfície.
• Oval: Estes parafusos têm uma superfície superior ovalada e foram concebidos para ficarem nivelados com a superfície do material em que são aparafusados. Requerem um furo escareado e proporcionam um aspeto discreto graças ao seu baixo perfil.
• Cegamento: Estes parafusos, também conhecidos como parafusos de cabeça de ligação, têm uma cabeça abobadada com lados angulares para proporcionar um acabamento suave. A parte inferior angular da cabeça prende o parafuso firmemente à superfície em que é aparafusado.
• Panela: Os parafusos de cabeça panela têm uma superfície superior plana com lados inclinados. Não necessitam de um furo escareado como as cabeças ovais, e a grande superfície de apoio por baixo da cabeça proporciona uma boa força de aperto sem danificar os materiais macios. As cabeças de panela são muito versáteis, uma vez que podem ser utilizadas com ou sem rebaixamento.

Compreender os tipos de linha 

A rosca de um parafuso é a sua caraterística definidora, e as roscas existem em dois tipos dominantes de acordo com a norma métrica de roscas:

• Roscas grossas: Com um espaçamento mais largo, foram concebidos para uma condução mais rápida e uma melhor aderência em materiais macios.
• Fios finos: Estas roscas estão mais próximas umas das outras, proporcionando ajustes mais precisos e fixações mais fortes em materiais duros

Aqui estão 4 tipos comuns de roscas de parafusos:

• Rosca em V: O perfil de rosca mais comum, as roscas em V têm um ângulo de 60 graus adequado para aplicações gerais de fixação.
• Linha quadrada: As roscas quadradas têm flancos perpendiculares concebidos para reduzir o atrito na transmissão de potência.
• Rosca Acme: As roscas Acme são trapezoidais, equilibrando a resistência e o menor atrito - adequadas para parafusos de avanço e cargas pesadas.
• Fio de contraforte: As roscas de contraforte têm um flanco vertical e um flanco inclinado para uma força elevada numa direção, mas movimento livre na outra.

Ferramentas e acessórios

Antes de mergulhar no seu projeto, é importante equipar-se com as ferramentas e acessórios adequados para manusear os parafusos de forma eficiente. O equipamento correto tornará o trabalho mais fácil e ajudará a garantir um encaixe seguro e adequado.

Ferramentas necessárias para a utilização do parafuso

Chaves de fendas: Sem dúvida, o seu kit de ferramentas deve incluir um bom conjunto de chaves de fendas. Dependendo da cabeça do parafuso, é necessário o tipo correto. Aqui estão as essenciais:

• Chave de fendas de cabeça chata: Ideal para parafusos com uma única ranhura.
• Chave de fendas Phillips: Tem uma ponta em forma de cruz, adequada para parafusos com uma ranhura em cruz.
• Chave de fendas hexagonal: Para parafusos com rebaixo hexagonal.

Exercícios: Se estiver a trabalhar com muitos parafusos ou materiais mais resistentes, um berbequim elétrico irá poupar-lhe tempo e esforço.

• Berbequim sem fios: Para facilitar a utilização e a manobrabilidade.
• Bits de broca: Um conjunto que corresponde a vários tamanhos de parafusos e formas de cabeça.

Lembrar, escolher sempre o tamanho correto de chave de fendas ou de broca para o parafuso, para evitar que a cabeça se parta.

Produtos acessórios

Para além das suas ferramentas principais, considere estes acessórios úteis:

• Porta-bits magnético: Mantém os parafusos presos à broca, o que é especialmente útil em locais de difícil acesso.
• Guia de parafusos: Ajuda a apertar os parafusos a direito e com a profundidade necessária.
• Ajuste do binário: A maioria dos berbequins vem com esta funcionalidade para evitar apertar demasiado e danificar o material.

Com a utilização destas ferramentas e acessórios, poderá realizar as suas tarefas relacionadas com parafusos com maior precisão e facilidade.