Quando os materiais estão sendo puxados sob pressão devido a uma força externa, é chamado de tração. A tração é medida através da tensão de tração ou resistência à tração. Eles são normalmente especificados para conhecer as capacidades de um material.

Fixadores de alta resistência

Os fixadores devem possuir qualidades desejáveis para suas aplicações. A alta resistência à tração em fixadores é uma característica crucial que fornece a eles uma capacidade geral em um resultado de desempenho bem-sucedido.

A resistência à tração em componentes de materiais pode ser altamente alterada em métodos de tratamentos especiais. Para aumentar suas capacidades e alcançar precisão nos detalhes, os materiais dos fixadores passam por um processo de acabamento e testes.

Em fixadores comumente usados, as propriedades de alta resistência são normalmente uma necessidade de qualidades em porcas, parafusos e parafusos.

Leia junto >> Quais são os tipos de porcas, porcas e parafusos?

>> Como são fabricados os parafusos?

>> Como é feito um parafuso?

Assim, a resistência à tração pode ser aplicada a qualquer material sólido ou conforme considerado na vasta gama de fixadores. A medida aplicável desta qualidade em porcas, parafusos e parafusos é testar os materiais em sua produção.

A resistência à tração típica dos materiais de fixação

MPa (MegaPascal) a unidade pascal = unidades SI para pressão ou tensão

Fonte: wikipedia-UTS/resistência à tração final

Ensaios de tração em metais são normalmente utilizados na fabricação de fixadores e metalurgia, é um processo importante para ajudar a identificar a limitação de sua composição destrutiva. Isso também garante a qualidade das porcas, parafusos e parafusos para entregar sua funcionalidade em um ponto de ruptura predeterminado.

Tensão de tração VS. Resistência à tracção 

A força por unidade de alongamento ou força de tração refere-se a tensão de tração. É definido como uma carga aplicada associada ao eixo dos materiais sendo extraídos. Considerando que, a resistência à tração refere-se à medição da tensão de tração na compressão de materiais e sua capacidade de resistir a um ponto de ruptura antes de rachar.

A baixa ductilidade permite que os materiais resistam ao alongamento, enquanto os materiais frágeis fraturam sob tensão antes de atingir a resistência máxima.

Propriedades de tração que afetam a força de tração nos materiais:

• Módulo de elasticidade - também chamado de módulo de elasticidade ou coeficiente de elasticidade é a razão de tensão no corpo de um objeto ou substância em sua deformidade

• UTS ou Tensão máxima de tração - geralmente abreviado para resistência à tração, refere-se à limitação de tensão que um material pode suportar enquanto é esticado ou puxado com força antes de atingir o ponto de escoamento.

• Módulo de resiliência - é a tensão de energia máxima que é calculada por unidade de volume em resiliência ou absorção de tensão até um limite elástico

• Tensão de fratura - é uma propriedade do material que indica a resistência à fissuração no modo aplicado de carga, flexão, compressão e tração.

O grau de tensão de tração que os materiais podem suportar explica o resistência à tracção. a força aplicada nos componentes não deve ser capaz de realizar uma falha na forma de quebra, fratura, distorção e deformação permanente.

Os três tipos de medição de resistência à tração:

• Resistência ao escoamento - é o tamanho do estresse no qual um material começa a se transformar em uma deformação permanente

• Resistência máxima - refere-se à tensão correspondente na resistência máxima que qualquer material sólido pode suportar antes de atingir um ponto fraco de ruptura

• Resistência à ruptura - como geralmente, a resistência à tração define a maior capacidade dos materiais em resistir à falha

Benefícios das qualidades de alta resistência

• Fornece resistência à tensão e resistência de alto rendimento em níveis cruciais

• Reduz o impacto negativo no meio ambiente devido à produção de emissões de carbono mais baixas

• Materiais mais leves ou baixo peso de tara que podem transportar cargas pesadas enquanto suportam uma quantidade extrema de força (geralmente se aplica a indústrias de transporte)

• Capacidade de desafiar as corrosões atmosféricas da exposição a poluentes

As indústrias de aplicação de fixadores de alta resistência

• Construção de caminhões, reboques e máquinas agrícolas pesadas

• Peças automotivas como motores, eixos, rotores

• Aplicações de mola, como cordas elásticas, passeios de entretenimento e outros

• Infraestruturas

• Edifícios

• pontes

• Estradas

• ferrovias

• túneis

• Gestão de resíduos

Como você pré-tensiona parafusos/fixadores e por que eles são necessários?

Parafusos e fixadores são dispositivos cruciais fabricados em sua mais alta qualidade, mas não são tão fortes quanto pensamos. Quando as porcas estão sendo apertadas juntas em parafusos e porcas, durante as quais as roscas dos fixadores se correspondem com uma força aplicada ao material da superfície. Essa tensão é chamada de pré-carga de parafusos/fixadores, a força criada na compressão das porcas nos parafusos para apertar e vice-versa.

Colocar peso apenas nos parafusos leva a uma quantidade limitada de carga que eles podem suportar antes de falhar. Os parafusos têm uma característica elástica pré-determinada para alongamento e alongamento. Mas quando parafusos e porcas são aplicados para apertar os materiais, eles podem distribuir a carga pela superfície, tornando-os menos vulneráveis à pressão e à força. O ato de prender os parafusos ao seu estado final com uma força apertada é simplesmente chamado de pré-tensionamento. Isso indica a importância de aplicar a tensão correta nos fixadores para que eles mantenham a segurança da aplicação. A maioria dos fixadores é feita com eficácia relativa aos valores de torque de aperto, para que não se soltem devido à vibração e possível deformação permanente.

Distinguindo os principais termos a serem lembrados

1. Carregar – refere-se à quantidade de peso ou fonte de pressão suportada na montagem do fixador
2. Pré-carregar – é o estado de compressão necessário para distribuir a força de carga no conjunto
3. Carga de trabalho – geralmente se refere à força máxima que um dispositivo pode suportar em massa sem falha de quebra
4. Pré-carga do Parafuso – compreende basicamente a execução de prazos. Quando os parafusos são aplicados na união de materiais, a força pré-carregada executada deve realizar a distribuição do peso pela superfície. Como a tensão cria a carga de trabalho da montagem, os parafusos devem suportar a força enquanto mantêm a configuração completa da fixação.

Por que são necessários parafusos/fixadores de pré-tensionamento? E que importância isso representa?

Os parafusos também podem depender da aplicação da superfície, pois são criados principalmente para fixação e união de materiais, sendo necessária uma substância de suporte para exercer sua função. Portanto, o pré-tensionamento comumente referido como pré-carga é inevitável para evitar que os parafusos se soltem e deformem permanentemente. O pré-carregamento ajudará a determinar e compreender a sustentabilidade dos fixadores na aplicação quando uma força aplicada é executada na junta aparafusada.

• Evita que a montagem tenha possíveis falhas no futuro; quebra, afrouxamento, rachaduras, fraturas, corrosão, etc.

• Ajuda a determinar a capacidade dos fixadores na carga de peso do rolamento e forças de pressão

• Quando o pré-carregamento é executado corretamente, o resultado da manutenção pode ser um trabalho menor

• Segurar uma carga de distribuição permite que os parafusos e fixadores desempenhem um atributo de alta qualidade durante a situação crítica

• Nenhum deslizamento em serviço (rigidez) ou afrouxamento de roscas em porcas e parafusos durante vibrações

• Tolerância de alguns fatores que comprometem a aplicação

• A principal vantagem de aplicar pré-carga aos parafusos é evitar a fadiga nos fixadores

As Desvantagens Mínimas

• A dificuldade em determinar a certa força de tensão dos fixadores pode variar de tempos em tempos
• O pré-carregamento de todos os parafusos em algumas aplicações pode ter resultados e desempenho diferentes devido à variação de atributos
• Um pré-carregamento adequado deve ser executado corretamente ou haverá falha ou quebra na montagem
• Roscas soltas nas porcas resultarão em pré-carga de baixa qualidade
• O pré-carregamento tem custos

Maneiras mais simples de determinar os fixadores de parafusos pré-carregados

1. Torquímetro – Este método é considerado uma medida opcional da pré-carga do parafuso porque durante o aperto do material o torque será diretamente afetado dentro da substância contra a qual ele é girado. Quanto mais áspero o material, mais atrito ele produz, o que aumenta o valor do torque enquanto reduz a tensão de pré-carga, ou o oposto se aplica. Um torque ideal será alcançado, mas a pré-carga ideal diminuirá. Em resumo, os resultados vão depender do material e a utilização desse processo é imprevisível, podendo resultar em palpites falhos ou medianos.
2. Arruelas indicadoras de pré-carga – Este tipo de arruela é projetado para girar em parafusos até que uma quantidade especificada de carga seja atingida. A ideia é fazer com que a arruela do indicador de pré-carga gire até que ela não gire mais livremente ou, em outras palavras, até que atenda ao requisito de pré-carga. É considerada uma maneira fácil de determinar a compressão precisa.
3. Arruelas indicadoras de tensão direta - esta arruela indica a tensão de pré-carga com seu recurso de pequenas saliências que se transforma em um estado achatado quando a pré-carga necessária é atendida. Quando achatado, um calibrador de espessura é inserido no eixo do parafuso para garantir que a acessibilidade não seja maior que 50% ou idealmente menor sob a arruela.
4. Arruelas indicadoras de tensão direta de silicone – É outro tipo de arruela que tem desempenho semelhante à arruela de tensão direta, com a única diferença de ter uma pasta de silicone preenchida em pequenas reentrâncias. Durante o aperto de uma porca contra elas, uma pasta de silicone sai gradativamente das laterais da arruela. Para identificar a pré-carga ideal com o uso desta arruela, o número de recessos da arruela será subtraído em um da exposição das laterais.
5. Aperte até ficar confortável e em “X” graus – Este método lhe dará uma abordagem praticamente próxima ao pré-carga. Isso provavelmente indicará parafusos pré-carregados apertando a porca até ficar confortável e aperte a porca em “X” graus.
6. Mais indicadores também podem ser mostrados através dos parafusos com diferentes tipos de graus (400-800 MPa)

Fixadores pré-carregados x não pré-carregados

Além da óbvia diferença de tamanho (o diâmetro da cabeça do parafuso pode ser maior e o mesmo vale para as porcas quando pré-carregadas), a principal diferença será a execução dos fixadores.

Parafusos/fixadores não pré-carregados são geralmente apertados pelo menos confortavelmente (refere-se ao aperto da montagem obtido por uma chave de impacto ou ferreiro com pouca ou nenhuma folga visível). Os materiais conectados são unidos sem qualquer pré-carga específica para alcançar uma condição firme que impeça suficientemente a remoção ou o barulho quando sacudidos.

Parafusos/fixadores pré-carregados são apertados a pelo menos uma força mínima especificada ou pré-carga. A união de materiais é realizada de acordo com os métodos de instalação. Este tipo de fixador é comumente usado em aplicações com requisitos críticos como antiderrapante, conexões sísmicas, resistência à fadiga, propósitos de execução ou, às vezes, como uma medida de qualidade.

As medidas das variáveis que afetam o torque e a tensão em fixadores

• Absorção de acabamento e tolerância das roscas em parafusos e porcas 
• Fatores que dizem respeito à lubrificação 
• As condições ambientais que afetam a probabilidade de corrosão
• O atrito existente dentro dos graus da área de contato da porca com a cabeça do parafuso e sua superfície de apoio
• Parâmetros de alimentação de ar em chaves de impacto
• A força de pressão da chave de torque que pode mudar dentro da mudança 
• Quando um nível de torque aplicado responde à repetibilidade da chave

Análise dos modos de falhauras em aparafusamento 

1. Sobrecarga - ocorre quando a aplicação produz e opera uma carga excessiva, fazendo com que a junta se solte ou falhe
2. Torque excessivo - refere-se à falha de roscas em um fixador devido ao dano causado por forçar o torque ou por um longo processo de deformação. Enquanto o contrário permite a falha de afrouxamento na junta que pode falhar em fadiga por subtorque.
3. Falha por fadiga - geralmente ocorre devido ao acúmulo de movimento e pequenas rachaduras no material. Quando os parafusos pré-carregados giram em carga axial e transversal, fazendo com que escorreguem devido à rigidez.
4. Brineling –  geralmente ocorre devido à escolha de uma arruela de baixa qualidade, o que leva a uma perda de carga de fixação e falha por fadiga nos materiais de união.
5. Outros motivos de falha - inclui outros fatores predeterminados e indeterminados que podem afetar a confiabilidade geral dos parafusos e porcas. (inclui corrosão, incrustação, excesso de tensão de cisalhamento, etc.)

Mecanismos de travamento em juntas parafusadas

Nozes

É um tipo comum de dispositivo de travamento ou contraporca em que é preso contra uma porca padrão para proteger a aplicação. Geralmente é metade do diâmetro de uma porca padrão para que eles se encaixem perfeitamente na porca mais grossa. A porca mais grossa alivia a força da porca mais fina e a distribui uniformemente na superfície ao redor. Resultando na porca mais fina aplicando forte compressão nas juntas e pressionando as roscas para travar uma contra a outra.

Porcas de Torque Prevalecendo

Um exemplo comum disso é uma porca Nyloc, elas são consideradas um inserto para as roscas internas ligando-as ao fixador oposto que cria uma força de atrito e torque predominante. Este método permitirá a resistência ao afrouxamento das juntas e possivelmente impedirá que sejam fixadas.

Compostos de bloqueio químico

Exemplos de composto químico de travamento contém anaeróbico que foi desenvolvido como o adesivo de travamento de rosca durante a ausência de oxigênio nas juntas. Eles criam um atrito maior durante a rotação da porca e um torque predominante. Eles são um composto confiável para eliminar o afrouxamento dos fixadores devido à vibração.

Fio de segurança

Este método é geralmente aplicado em juntas críticas para evitar uma rotação inversa. O processo é feito perfurando-se um orifício nas cabeças dos parafusos e porcas e, em seguida, um fio rosqueado é inserido no orifício.

Arruelas de pressão e arruelas de pressão

São tipos de arruelas que dobram axialmente durante o aperto dos fixadores. As arruelas de mola são projetadas para criar uma força axial que absorve o choque enquanto fornece força de mola para combater as vibrações. Enquanto as arruelas de pressão exercem tensão de mola nos fixadores das superfícies para fornecer mais resistência à vibração e rotação.

Quais profissões e indústrias usam fixadores?

Algumas várias indústrias e aplicações requerem soluções de fixação. Hoje em dia, esses dispositivos são um elemento crucial na fabricação de produtos finais. A maioria dos dispositivos de produtos e tipos de maquinários encontrados em nossa sociedade são feitos com o uso de fixadores. Vamos nos aprofundar em informações detalhadas sobre as indústrias com aplicações de materiais de fixação.

Aeroespacial

Esta indústria requer materiais de fixação críticos devido a vários fatores que afetam seu desempenho e função geral. O setor aeroespacial compreende um grande setor de fabricação de produtos de aeronaves ou espaçonaves, como aviões de passageiros e militares, helicópteros, planadores, espaçonaves, veículos de lançamento, satélites e uma ampla gama de itens relacionados ao espaço.

Automotivo

É um dos maiores setores que converte o uso de fixadores em produtos úteis de inovação de hoje. A indústria automotiva envolve a concepção, fabricação e desenvolvimento de veículos motorizados. Eles exigem fixadores especificados particularmente capazes de fornecer segurança e proteção para a saída de seus produtos.

Eletrodomésticos

São considerados um subsetor da indústria manufatureira, compreendem coisas simples que podem ser encontradas em nossa casa e que requerem fixação para segurança ou retenção. Normalmente, os aparelhos referem-se aos equipamentos elétricos ou eletrodomésticos usados no conforto de nossas casas, como fornos de microondas, geladeiras, televisores, cafeteiras, torradeiras, chaleiras, ferros de passar roupas e muito mais.

Edifícios e Indústria da Construção

Esta indústria se dedica principalmente à construção e desenvolvimento de edifícios (residenciais ou não residenciais) e outros projetos de engenharia (rodovias, sistemas de utilidade). Os estabelecimentos que compõem esta indústria desempenham um papel maior nas reformas e ampliações de estruturas de muitos países em desenvolvimento. 

7 tipos de engenharia de sistemas prediais:

1. Civil – um sistema que trabalha em estreita colaboração com a arquitetura paisagística para melhorar as instalações circundantes, infraestrutura, roteamento de utilidades do local (tubulações de águas pluviais, sanitárias, gás natural, etc.) e suporte aos edifícios.
2. Elétrica – o elemento chave da engenharia elétrica é a distribuição de energia em edifícios. Também se aplica a sistemas de alarme de segurança e suporte de energia. 
3. Energia – como fontes alternativas de energia estão crescendo em importância sobre as crescentes preocupações ambientais. O uso de energia solar, energia eólica, combustíveis fósseis, energia gerada por carvão, fotovoltaica e outros são aspectos importantes da eficiência energética no mundo de hoje.
4. Mecânica – aquecimento, ventilação e ar condicionado são grandes partes dos sistemas de construção que contribuem para o uso de fixadores.
5. Encanamento – sistemas de tubulação para drenagem de telhados, pias de banheiros e vasos sanitários, sistemas de aquecimento de água, sistemas de alarme de incêndio, sprinklers de água e outras engenharias relacionadas a encanamentos.
6. Estrutural – envolve a instalação de estabilidade em edifícios como colunas, treliças, vigas e rodapés.
7. Tecnologia – este sistema pode ser considerado como uma subcategoria de elétrica, mas abrange uma ampla gama de produtos em sistemas prediais, como câmeras de segurança, acesso por cartão, infraestrutura de TI, acesso sem fio à internet, sistemas de telefonia, equipamentos AV (audio visual) e sistemas de relógio centralizados.

Mobília

Envolve empresas e estabelecimentos que fornecem atividades de design, fabricação e distribuição de móveis, como objetos de decoração ou utensílios domésticos. A fabricação moderna de móveis requer uma solução de fixação na união de materiais e na fixação da forma do móvel. Os materiais comumente usados nesta indústria que se adequam à aplicação de fixadores são madeira, aglomerado, compensado, madeira maciça natural, plástico e metal ou chapas metálicas.

Eletrônicos

Esta indústria possui variações de subtipos que são considerados um fator amplo no uso de variações de fixadores. Dispositivos e equipamentos eletrônicos são quase essenciais para o modo de vida desta geração. Esta indústria é um setor que opera principalmente com o uso de energia eletrônica para consumidores e estabelecimentos. Alguns dos dispositivos comuns que requerem fixadores são televisão, transmissores de rádio, computadores, telefones, smartphones, calculadoras, câmeras digitais, eletrônicos automotivos, equipamentos de áudio e muito mais.

Maquinaria industrial

Este setor pertence a uma ampla indústria que envolve fabricação, design, distribuição e remessa de produtos para outras empresas que fornecem para varejo e consumidores finais. Com o amplo escopo de impulsionar o crescimento na produção e confiabilidade para os compradores, o setor industrial é a indústria que mais utiliza fixadores para sustentabilidade.

5 principais setores econômicos:

1. Primário – setor que trabalha com matérias-primas. As indústrias comuns neste setor são agricultura, mineração, silvicultura, pedreiras e pesca.
2. Secundário – o setor industrial usa e cria produtos do setor primário para empresas e distribuidores.
3. Terciário – é o setor de serviços, pois segue os setores primário e secundário, vendendo os produtos completos diretamente aos consumidores. As indústrias incluem varejo, bancos, transporte, turismo e saúde.
4. Quaternário – é um subconjunto do setor terciário que se concentra no desenvolvimento intelectual. Indústrias comuns; são bibliotecas, centros de pesquisa, instituições acadêmicas, organizações de pesquisa científica e governo.
5. Quinário – é outro subconjunto do setor terciário e é considerado o setor final que inclui as indústrias que agregam impacto na sociedade.

Indústria de transformação

Esta indústria envolve diferentes tipos de capacidades de fabricação, e muitas dessas organizações são usuários primários de máquinas e equipamentos que requerem fixadores. Existem exemplos mais amplos de requisitos de fixação nesta indústria, mas no geral eles são comumente encontrados e conhecidos em todos os aspectos desta indústria.

Leia mais>>

Como os fixadores são criados?

Quais são os tipos de porcas, porcas e parafusos?

Como é feito um parafuso?

Como são fabricados os parafusos?

Onde posso obter uma porca e um parafuso baratos da China?

O que é uma parafuso autoperfurante personalizado?

O que são parafusos autoperfurantes e parafusos autorroscantes?

Parafusos de concreto vs. Parafusos de madeira