De que são feitos os parafusos? Descobrindo os materiais usados na fabricação de fixadores

Os parafusos são componentes essenciais em inúmeros projetos de construção e montagem, como parafusos para madeira e parafusos para máquinas; eles servem como um meio simples, porém sofisticado, de manter os materiais unidos com firmeza. Normalmente, os parafusos são fabricados com uma variedade de metais, cada um selecionado por suas propriedades específicas que se adequam a diferentes usos e ambientes. Os materiais mais comuns usados para parafusos incluem aço - que geralmente é aço carbono para maior resistência -, aço inoxidável, latão, alumínio e, às vezes, ligas especializadas para aplicações específicas.

Ao selecionar o parafuso certo para o seu projeto, é fundamental considerar as propriedades do material - se ele exige um determinado nível de resistência à tração, resistência ao cisalhamento ou se precisa suportar desafios ambientais como umidade, produtos químicos ou flutuações de temperatura.

Neste artigo, discutiremos o material usado para fabricar parafusos.

O tipo de material do parafuso 

Ao explorar o mundo dos parafusos, você descobrirá que eles são feitos de uma variedade de metais e materiais não metálicos, cada um selecionado por suas propriedades exclusivas para atender a diferentes aplicações.

Metais comuns para parafusos

• Aço: Um cavalo de batalha do setor, os parafusos de aço são econômicos e robustos. Geralmente, são feitos de aço carbono, o que proporciona a dureza necessária.
• Aço inoxidável: Com adição de cromo, os parafusos de aço inoxidável resistem à corrosão e são adequados para aplicações em que a durabilidade é fundamental.
• Latão: Seus parafusos de latão oferecem apelo estético com maior resistência à corrosão, comumente usados em aplicações decorativas.
• Cobre: Quando você precisa de mais resistência à corrosão, os parafusos de cobre são confiáveis, embora tenham um custo mais alto.
• Alumínio: Os parafusos de alumínio são mais leves e resistentes à corrosão; eles são preferidos em aplicações em que o peso é uma preocupação.
• Titânio: Para obter a maior relação resistência-peso, os parafusos de titânio são a melhor opção, embora sejam mais caros do que outros metais.

Materiais não metálicos

Os parafusos não se limitam a metais; alguns são feitos de opções não metálicas robustas:

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

Cada material oferece benefícios distintos, e sua escolha dependerá em grande parte dos requisitos específicos de seu projeto, como a resistência necessária, a exposição a elementos e se a condutividade é um fator.

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

Propriedades do material

Ao explorar os diversos materiais que compõem os parafusos, você encontrará uma combinação de considerações de durabilidade, resistência à corrosão e força que moldam suas escolhas.

Atributos do metal

Quando você seleciona parafusos, os atributos do metal, como ponto de fusão, durabilidade e condutividade, são cruciais. Aço inoxidávelO aço inoxidável, especialmente o grau 316, é conhecido por sua excelente resistência à corrosão e durabilidade, o que o torna adequado para uso em ambientes agressivos ou marinhos. Por exemplo, o aço inoxidável 316 contém molibdênio, o que aumenta sua resistência contra cloretos. Por outro lado, um metal como o alumínio é apreciado por suas propriedades leves e não corrosivas, embora tenha um ponto de fusão e uma resistência menores em comparação com o aço.

Classes de materiais

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

• Aço-liga: Conhecido por sua alta resistência e é frequentemente classificado com números como 8,8, 10,9 e 12,9.
• Aço inoxidável: Disponível em graus como 304, 316 e 410.
  • 304: Uma opção comum para uso geral.
  • 316: Oferece maior resistência à corrosão, usada em aplicações marítimas.
  • 410: Um aço inoxidável endurecido com alta resistência e leve resistência à corrosão.

O aço inoxidável de grau 410 é frequentemente usado quando você precisa de dureza e resistência ao desgaste adicionais, enquanto o 316 é seu amigo na luta contra a corrosão, especialmente em ambientes salinos. É a adição de elementos como carbono, cromo e níquel em várias quantidades que criam diferentes graus e afetam propriedades como força e resistência à corrosão. Considere o grau do aço inoxidável juntamente com fatores como o ambiente e o estresse que o parafuso deve suportar para garantir que você escolha o mais adequado às suas necessidades.

Qualidade do material

Ao escolher os parafusos para seus projetos, é importante considerar as qualidades do material, que influenciam o desempenho deles em diferentes ambientes. Veja a seguir um detalhamento para ajudá-lo a entender com o que está trabalhando.

Força: Suas tarefas pesadas exigem parafusos fortes, e é aí que o aço ou o titânio entram em cena. Eles foram projetados para suportar a pressão e, portanto, você não precisa se preocupar com a possibilidade de eles cederem quando for necessário. Por outro lado, o latão e o alumínio, embora ainda sejam opções sólidas, são melhores para trabalhos mais leves.

Resistência à corrosão: Odeia ferrugem? O aço inoxidável, o latão e alguns plásticos dizem "De jeito nenhum!" à corrosão, mantendo tudo intacto. O aço inoxidável é um campeão em ambientes externos, especialmente perto da costa. Se o aço for sua única opção, considere um acabamento protetor para manter a temida ferrugem afastada.

Peso: Se cargas mais leves são obrigatórias, como no mundo acelerado das corridas ou na engenharia aeroespacial que desafia a gravidade, o alumínio e o titânio são seus pesos leves preferidos. Eles proporcionam resistência sem o volume, mantendo tudo simplificado e eficiente.

Condutividade: Para as suas necessidades elétricas, a condutividade do cobre é inigualável, razão pela qual ele é frequentemente encontrado em aplicações de fiação. E se você quiser evitar uma corrente, os parafusos de plástico são o isolante perfeito, garantindo que a eletricidade permaneça onde deveria.

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

*Pode ser aprimorado com revestimentos.

Lembre-se de que seus projetos 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, você estará se preparando para o sucesso.

Revestimentos e acabamentos

Ao selecionar parafusos para seu projeto, compreender a importância dos revestimentos e acabamentos pode influenciar muito a durabilidade e a eficácia do fixador. Veja a seguir o que você precisa saber.

Tratamentos de superfície

Revestimento de zinco é o tratamento mais frequente que você encontrará devido ao seu equilíbrio entre boa resistência à ferrugem e preço acessível. O processo de galvanização envolve a aplicação de um revestimento de zinco em aço ou ferro para evitar a corrosão. Para um acabamento esteticamente mais agradável, cromagem O cromo é aplicado em camadas sobre o fixador, oferecendo maior resistência à corrosão e uma superfície brilhante. Se você precisar de ainda mais proteção contra o desgaste, parafusos com revestimento de cerâmica oferecem uma camada avançada de defesa, especialmente adequada para ambientes adversos.

• Revestimento de zinco: Comum e econômico, oferece proteção decente contra a corrosão.
• Niquelagem: Oferece um equilíbrio entre durabilidade e apelo decorativo.
• Cromo: Conhecido por sua dureza e brilho impressionante.
• Revestimento de cerâmica: As camadas de cerâmica funcionam como uma barreira contra altas temperaturas e exposição a produtos químicos.

Benefícios do revestimento

A longevidade e o desempenho de seus parafusos estão diretamente ligados ao seu acabamento. Um revestimento adequado como o zinco ou cerâmica não apenas protege contra a corrosão, mas também pode fornecer um recurso de lubrificação, o que facilita o processo de instalação. Além disso, alguns revestimentos são esteticamente agradáveis.níquel e cromo oferecem um acabamento prateado elegante que pode complementar o design visual de seu projeto.

• Resistência à corrosão: Essencial para ambientes externos ou propensos à umidade.
• Apelo estético: Acabamentos como níquel e cromo são visualmente atraentes e podem acrescentar valor ao design.
• Facilidade de uso: Alguns revestimentos reduzem o atrito, facilitando a instalação dos parafusos.

Ao escolher o revestimento ou a galvanização adequados, você garante que os parafusos tenham o melhor desempenho por mais tempo.

Resistência a elementos

Ao selecionar parafusos para seu projeto, é fundamental conhecer sua resistência a vários elementos. Isso garantirá a longevidade e a durabilidade tanto do parafuso quanto da aplicação em que ele é usado.

Resistência à corrosão

Parafusos de aço inoxidável são altamente resistentes à corrosão devido à adição de cromo à liga. Parafusos galvanizadosque são parafusos de aço revestidos com uma camada de zinco, também oferecem maior resistência à corrosão. Esse revestimento de zinco forma uma barreira que impede que a umidade e o oxigênio atinjam o aço. No entanto, se o revestimento galvanizado for danificado, pode causar ferrugem.

Para aplicações em ambientes marinhos, bronze silício Os parafusos de bronze silício são excelentes opções devido à sua alta resistência à corrosão causada pela água salgada. O bronze silício é uma liga feita de cobre, silício e outros metais, oferecendo longevidade superior em condições adversas.

Uso em vários ambientes

Para uso geral em ambientes externos, tanto os parafusos de aço inoxidável quanto os galvanizados são adequados; o aço inoxidável oferece um equilíbrio entre custo e desempenho para muitos ambientes. Por outro lado, os parafusos de bronze silício são sua melhor aposta para exposição severa, especialmente quando a presença de sal ou outros elementos corrosivos é uma preocupação. Lembre-se de considerar as condições específicas que os parafusos enfrentarão para selecionar o tipo mais adequado às suas necessidades.

Processo de fabricação de parafusos

Quando você pensa em parafusos, pode achar que sua presença é natural, mas o processo de fabricação é complexo e essencial para produzir os fixadores duráveis que você usa nas aplicações diárias.

Processos de fabricação

O Cold Heading é um método fundamental em que o fio é cortado em um comprimento específico e, em seguida, a cabeça é formada em temperatura ambiente. Esse processo é eficiente e econômico, garantindo que a cabeça do parafuso tenha o formato perfeito para acomodar a chave. Rolagem de rosca Em seguida, as roscas são formadas no parafuso. Isso é feito sob alta pressão entre duas matrizes: Matriz recíprocaem que um dado se move para frente e para trás, e Matriz planetáriaO processo de rosqueamento é realizado com várias matrizes que se movimentam ao redor do parafuso. Esse processo não apenas molda as roscas, mas também as endurece para aumentar a resistência.

Conformação a frio As técnicas de soldagem de parafusos envolvem a alteração da forma e do tamanho de peças metálicas sem a adição de calor. Seus parafusos geralmente passam por esse processo para atingir as dimensões precisas e a durabilidade necessária para o uso pretendido. Ao utilizar a Conformação a frio No método de rosca, a estrutura do metal se torna mais densa nas cristas e nas raízes da rosca, o que, consequentemente, aumenta a resistência geral do parafuso.

Cabeças e roscas de parafusos

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

Entendendo as cabeças dos parafusos

O sucesso de seu projeto pode depender da escolha da cabeça de parafuso correta. Aqui estão alguns estilos comuns:

• Cabeça chata: Essa cabeça de parafuso é cônica, com uma face externa plana e uma face interna afunilada, permitindo que o parafuso fique nivelado com a superfície.
• Oval: Esses parafusos têm uma superfície superior ovalada e são projetados para ficarem nivelados com a superfície do material em que são aparafusados. Eles exigem um furo escareado e proporcionam uma aparência discreta graças ao seu perfil baixo.
• Cegamento: Esses parafusos, também conhecidos como parafusos de cabeça fixa, têm uma cabeça abaulada com lados angulados para proporcionar um acabamento suave. A parte inferior angulada da cabeça prende o parafuso firmemente à superfície em que é parafusado.
• Pan: Os parafusos de cabeça panela têm uma superfície superior plana com laterais inclinadas. Eles não precisam de um furo escareado como as cabeças ovais, e a grande superfície de apoio sob a cabeça proporciona uma boa força de fixação sem danificar materiais macios. As cabeças de panela são muito versáteis, pois podem ser usadas com ou sem rebaixamento.

Entendendo os tipos de thread 

A rosca de um parafuso é sua característica definidora, e as roscas vêm em dois tipos dominantes de acordo com o padrão de rosca métrica:

• Roscas grossas: Com espaçamento maior, foram projetados para uma direção mais rápida e melhor aderência em materiais macios.
• Fios finos: Essas roscas são mais próximas umas das outras, proporcionando ajustes mais finos e fixações mais fortes em materiais duros

Aqui estão quatro tipos comuns de roscas de parafuso:

• 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.
• Rosca quadrada: As roscas quadradas têm flancos perpendiculares projetados para reduzir o atrito na transmissão de potência.
• Rosca Acme: As roscas Acme são trapezoidais, equilibrando resistência e menor atrito - adequadas para parafusos de avanço e cargas pesadas.
• Rosca do contraforte: As roscas de contraforte têm um flanco vertical e um flanco angular para alta força em uma direção, mas movimento livre na outra.

Ferramentas e acessórios

Antes de mergulhar em seu projeto, é importante equipar-se com as ferramentas e os acessórios certos para manusear os parafusos com eficiência. O equipamento certo tornará o trabalho mais suave e ajudará a garantir um encaixe seguro e adequado.

Ferramentas necessárias para o uso do parafuso

Chaves de fenda: Sem dúvida, seu kit de ferramentas deve incluir um bom conjunto de chaves de fenda. Dependendo da cabeça do parafuso, você precisará do tipo correto. Aqui estão as essenciais:

• Chave de fenda de cabeça chata: Ideal para parafusos com uma única fenda.
• Chave de fenda Phillips: Possui uma ponta em forma de cruz, adequada para parafusos com fenda cruzada.
• Chave de fenda hexagonal: Para parafusos com rebaixo hexagonal.

Exercícios: Se estiver trabalhando com muitos parafusos ou materiais mais resistentes, uma furadeira elétrica economizará tempo e esforço.

• Furadeira sem fio: Para facilidade de uso e manobrabilidade.
• Brocas: Um conjunto que combina com vários tamanhos de parafusos e formatos de cabeça.

Lembre-se, Sempre escolha o tamanho certo de chave de fenda ou broca para o parafuso para evitar que a cabeça seja arrancada.

Produtos acessórios

Além de suas ferramentas principais, considere estes acessórios úteis:

• Suporte magnético para bits: Mantém os parafusos presos à broca, o que é especialmente útil em locais de difícil acesso.
• Guia de parafusos: Ajuda a apertar os parafusos em linha reta e na profundidade necessária.
• Ajuste de torque: A maioria das furadeiras vem com esse recurso para evitar o aperto excessivo e danos ao material.

Usando essas ferramentas e acessórios, você realizará suas tarefas relacionadas a parafusos com maior precisão e facilidade.