Um parafuso só mantém uma união firme se receber a força de pré-carga correta. Pouca, e a união afrouxa ou rompe por carga alternada. Demais, e o parafuso é estirado além do limite. O torque de aperto é o caminho até lá – e ele depende mais da lubrificação do que a maioria imagina.
O que a classe de resistência revela
Na cabeça de um parafuso de aço há dois números separados por ponto, por exemplo 8.8. Com eles você lê a resistência diretamente:
- O primeiro número vezes 100 dá a resistência à tração Rm em N/mm². No 8.8, são 800 N/mm².
- Primeiro vezes segundo número vezes 10 dá o limite de escoamento Re em N/mm². No 8.8, são 8 · 8 · 10 = 640 N/mm².
| Classe de resistência | Resistência à tração Rm | Limite de escoamento Re | porca adequada |
|---|---|---|---|
| 8.8 | 800 N/mm² | 640 N/mm² | no mínimo classe 8 |
| 10.9 | 1000 N/mm² | 900 N/mm² | no mínimo classe 10 |
| 12.9 | 1200 N/mm² | 1080 N/mm² | no mínimo classe 12 |
A marcação fornece valores nominais. Para 10.9 e 12.9, a norma fixa o limite de escoamento mínimo um pouco mais alto (940 e 1100 N/mm²). Os torques abaixo foram calculados com esses valores.
Valores de referência de torque de aperto
A tabela vale para parafusos sextavados com rosca métrica grossa, coeficiente de atrito µ = 0,12 (por exemplo, fosfatizado ou oxidado preto e levemente oleado) e aproveitamento de 90 % do limite de escoamento no aperto. Entre parênteses está a força de pré-carga resultante.
| Roscas | 8.8 | 10.9 | 12.9 |
|---|---|---|---|
| M6 | 10,1 N·m (10,2 kN) | 14,9 N·m (15,0 kN) | 17,4 N·m (17,5 kN) |
| M8 | 24,6 N·m (18,6 kN) | 36,1 N·m (27,4 kN) | 42,2 N·m (32,0 kN) |
| M10 | 48,5 N·m (29,6 kN) | 71,2 N·m (43,5 kN) | 83,3 N·m (50,9 kN) |
| M12 | 83,6 N·m (43,1 kN) | 123 N·m (63,3 kN) | 144 N·m (74,1 kN) |
| M16 | 206 N·m (81,0 kN) | 302 N·m (119 kN) | 354 N·m (139 kN) |
Estes são valores de referência. Têm prioridade as indicações do desenho, das instruções de montagem ou do fabricante.
Por que a lubrificação pesa tanto
Grande parte do torque é consumida pelo atrito. Se o parafuso estiver mais bem lubrificado, chega mais força de pré-carga com o mesmo torque. Por isso o valor da tabela e o estado do parafuso precisam combinar.
Exemplo
Um M10 classe 8.8 deve ser apertado, em cada caso, a 90 % do seu limite de escoamento. Que torque é necessário?
| Estado do parafuso | Coeficiente de atrito µ | Torque de aperto |
|---|---|---|
| levemente oleado | 0,12 | 48,5 N·m |
| mais seco | 0,14 | 53,9 N·m |
Quem aperta um parafuso oleado com o valor para estado seco aplica bem mais força de pré-carga do que o planejado e pode estirá-lo demais. Ao contrário, um parafuso seco apertado com o valor para oleado fica frouxo.
Qual a precisão na montagem?
Mesmo com o valor certo, a força de pré-carga varia conforme o método de aperto. Com torquímetro, a maior força de pré-carga fica cerca de 1,6 a 2,5 vezes acima da menor; com parafusadeira de impacto, 2,5 a 4 vezes. Por isso, em uniões importantes, o torquímetro é obrigatório.
Erros típicos
- Porca fraca demais: um 10.9 pede uma porca classe 10. Com uma porca classe 8, a rosca da porca espana antes de o parafuso ser totalmente carregado.
- Coeficiente de atrito ignorado: valor da tabela para seco, mas parafuso oleado – o parafuso é estirado demais.
- Valores da tabela usados para outras cabeças: parafusos flangeados e escareados ou furos de passagem grandes mudam o atrito sob a cabeça e, com isso, o torque.
- Limite de escoamento lido errado: no 8.8 são 640 N/mm², não 64.
- Arruela de pressão como trava em 8.8 ou superior: em parafusos de alta resistência ela não trava; o que decide é a força de pré-carga.
Perguntas frequentes
Posso simplesmente apertar um 10.9 com o valor do 8.8?
É seguro, mas desperdiça resistência. A união fica então só com a força de pré-carga de um 8.8. Se isso basta, quem decide é o projeto.
Os valores valem também para parafusos de inox?
Não. Parafusos de aço inoxidável como A2-70 têm outras resistências e tendem a engripar. Para eles existem valores próprios.