Diretrizes para Conexões Parafusadas: Seleção e Aplicação Corretas de Arruelas Planas e Arruelas de Pressão

Em conexões aparafusadas, arruelas planas e arruelas de pressão são dois dos acessórios mais comuns e críticos. Embora possam parecer simples, a escolha de usá-las e sua aplicação correta impactam diretamente na confiabilidade da conexão, sua capacidade de resistir ao afrouxamento e a segurança dos componentes conectados. Este artigo explicará claramente as diferenças entre elas, os critérios de seleção e os cenários de aplicação.

I. Arruela Plana: Aumentando a Área, Protegendo Superfícies

Função Principal:

A função principal de uma arruela plana é distribuir a pressão. Ao aumentar a área de contato entre a cabeça/porca do parafuso e a superfície da peça conectada, ela atinge o seguinte:

• Protege Materiais Macios: Impede que o parafuso esmague ou danifique superfícies conectadas mais macias, como alumínio, plástico ou materiais compósitos durante o aperto.
• Compensa Superfícies Irregulares: Fornece uma melhor superfície de apoio em superfícies ligeiramente anguladas ou irregulares.
• Atua como um Calço: Às vezes, pode ser usado como uma calço de ajuste.

Como escolher uma arruela plana?

• Compatibilidade de Materiais:

  • Normalmente, deve corresponder ao material das peças conectadas (por exemplo, aço, aço inoxidável, liga de alumínio) para evitar corrosão eletroquímica.
  • Para requisitos de condutividade, arruelas de cobre podem ser escolhidas.

• Compatibilidade de Tamanho:

  • Diâmetro Interno: Deve ser ligeiramente maior que o diâmetro da rosca ou da haste para garantir uma fácil inserção.
  • Diâmetro Externo: Deve ser escolhido com um diâmetro externo maior para fornecer suporte ideal ao conectar materiais macios ou quando usado em conjunto com uma arruela de pressão.

• Tipos Especiais:

  • Ao usar parafusos com grandes filetes, arruelas planas com furos internos chanfrados devem ser usadas para evitar interferência.
  • Para parafusos de grande diâmetro críticos ou conexões que exigem resistência extremamente alta ao esmagamento, as arruelas planas de aço são essenciais.

• Vantagens e Limitações:

  • Vantagens: Protege efetivamente as superfícies de contato, distribui a pressão, baixo custo.
  • Limitações: Não fornece funcionalidade anti-afrouxamento e não pode amortecer vibrações.

II. Arruela de Pressão: Evita Afrouxamento, Absorve Choque, Travamento Dinâmico

Função Principal:

A função principal de uma arruela de pressão é evitar o afrouxamento e absorver o choque. Sua estrutura de mola de anel dividido cria uma força elástica contínua após o aperto, fornecendo uma força de pré-carga oposta à direção de aperto da porca, portanto:

• Aumentando o Atrito: Resiste efetivamente ao afrouxamento da porca causado por vibração, impacto ou variações de carga.
• Fornecendo Amortecimento: Absorve parte da energia vibracional, protegendo a conexão.

Pontos-chave de Aplicação:

• As arruelas de pressão normalmente não são usadas sozinhas e devem ser combinadas com uma arruela plana.
• A sequência de instalação correta é: Peça Conectada → Arruela Plana → Arruela de Pressão → Porca. A arruela plana entra em contato com a superfície da peça de trabalho para protegê-la, enquanto a arruela de pressão fornece a força anti-afrouxamento sob a porca.

Vantagens e Limitações:

• Vantagens: Bom desempenho anti-afrouxamento e absorção de choque, fácil instalação, econômico.
• Limitações: Seu desempenho depende muito dos processos de material e tratamento térmico. Arruelas de pressão de má qualidade são propensas a fraturas e falhas. Portanto, a compra de fornecedores confiáveis é crucial.

III. Como escolher? Um guia prático baseado nas condições

Em aplicações práticas, a seleção de arruelas depende principalmente das condições operacionais específicas:

• Carga estática, leve, sem vibração: Usar apenas uma arruela plana é suficiente. Seu papel é proteger a superfície e distribuir a pressão.
• Presença de vibração, impacto ou variações de carga: A combinação de "Arruela Plana + Arruela de Pressão" é essencial. A arruela plana é responsável por proteger a superfície de contato, enquanto a arruela de pressão fornece principalmente capacidades anti-afrouxamento e absorção de choque.
• Material de base macio ou facilmente danificado: Uma arruela plana deve sempre ser usada para evitar danos por esmagamento, independentemente de ser combinada com uma arruela de pressão.
• Requisitos de desempenho especiais (por exemplo, condutividade, vedação): Arruelas especializadas com funções específicas, como arruelas de cobre ou arruelas de vedação, devem ser selecionadas diretamente.

IV. Conclusão e Melhores Práticas

Para a grande maioria das aplicações industriais sujeitas a vibração ou cargas alternadas, a combinação de uma "Arruela Plana + Arruela de Pressão" é a escolha ideal e mais confiável. Esta combinação aborda simultaneamente:

• Proteção (Arruela Plana)
• Anti-Afrouxamento (Arruela de Pressão)
• Resistência à Vibração (Arruela de Pressão)

Recomendações Finais:

Para garantir a confiabilidade a longo prazo da conexão, sempre:

1. Esclareça os requisitos com base nas condições operacionais (carga estática/dinâmica, nível de vibração) e materiais (macio/duro).
2. Selecione arruelas com dimensões correspondentes e materiais apropriados.
3. Priorize a compra de arruelas, especialmente arruelas de pressão, de fornecedores confiáveis e de qualidade. Sua qualidade de tratamento térmico afeta diretamente a vida útil anti-afrouxamento.

Selecionar e usar corretamente as arruelas, embora um detalhe, é um passo crucial para garantir a segurança e a confiabilidade de toda a conexão mecânica.