Tecnologia de Aperto Guia de Bolso

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Captulo Pgina

1. Por que parafusos rosqueados?.....................................4

2. A junta parafusada.........................................................4

3. Fora de unio ................................................................6

4. Efeito da lubrificao.....................................................7

5. Classificao da qualidade do parafuso.......................8

6. Tipos de juntas..............................................................10

7. Torque e ngulo ............................................................11

8. Mtodos de medio.....................................................12

9. O processo de aperto....................................................14

10. Mean shift ..................................................................15

11. Padres para medies...............................................16

12. Certificao.................................................................16

13. Erros em apertos ........................................................17

14. Roscas danificadas .....................................................17

15. Falta de componentes na junta .................................17

16. Relaxamento ...............................................................17

17. Prevailing torque ........................................................18

18. Ferramentas de aperto...............................................18

Resumo ..............................................................................25

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Guia de bolso Tecnologia de aperto

Este guia fornece uma introduo tcnica do uso de parafu-sos rosqueados para componentes de montagem, a aplicaode ferramentas para montagem e a influncia da seleo daferramenta na qualidade da junta.

1. Por que parafusos rosqueados?

Existem vrias maneiras de fixar peas e componentes unsaos outros, p.ex., cola, rebites, solda. Entretanto, at hoje omtodo mais comum de unir componentes usar um parafu-so para unir as partes da junta com uma porca ou diretamenteem um furo rosqueado em um dos componentes. As vanta-gens desse mtodo so a simplicidade do projeto e da montagem, a facilidade de desmontagem, a produtividade e,finalmente, o custo.

2. A junta parafusada

Um parafuso exposto carga de tenso, toro e, porvezes, tambm uma carga de cisalhamento.

A tenso no parafuso, quando apertado extenso projetada, conhecida como pr-tenso.

A carga de tenso corresponde fora que une as partes dajunta. Cargas externas que so inferiores fora de unio no mudaro a carga de tenso no parafuso. Por outro lado,se a junta for exposta a cargas externas mais altas do que apr-tenso no parafuso, a junta ser separada e a carga detenso no parafuso ir aumentar naturalmente at que o parafuso quebre.

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A toro no parafuso resulta da atrito entre as roscas no para-fuso e a porca.

Alguns parafusos so tambm expostos cargas de cisalha-mento que ocorrem quando a fora externa faz deslizar aspartes da junta entre si e em ngulos exatos em relao fora de unio. Em uma junta adequadamente projetada, todaa fora de cisalhamento externa deve encontrar resistncia doatrito entre os componentes. Uma junta desse tipo chamadade junta fixada por atrito. Se a fora de unio no for sufi-ciente para criar o atrito necessrio, o parafuso tambm serexposto fora de cisalhamento. Freqentemente, as juntasso projetadas para uma combinao de carga de tenso ecisalhamento.

O parafuso composto de haste e cabea. A haste rosquea-da em parte ou em toda a sua extenso, da extremidade at acabea. Parafusos mais longos geralmente so rosqueadosapenas parcialmente. No preciso confeccionar uma roscamais longa do que o necessrio para apertar a junta, uma vezque isso apenas tornar o parafuso mais caro e reduzir afora de tenso.

As dimenses das roscas, o formato da rosca e o passo, ouseja, a distncia entre os filetes sucessivos, foram padroniza-dos. Na prtica, existem apenas dois padres diferentesusados na indstria hoje em dia, o padro Unificado UN,usado originalmente nos pases anglo-saxnicos e o padroMtrico Europeu M.

Projeto bsico do parafuso.

Carga de cisal-hamento e cargade tenso.

Carga de tenso

Carga de cisalh

Carga de tenso

Carga de cisalhamento

Fora de unio

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3. Fora de Unio

Em geral, desejvel que o parafuso seja a parte mais fracada junta. Um parafuso super-dimensionado torna o produtomais pesado e desnecessariamente caro. Como um parafusopadro em geral comparativamente barato, prefervel queo parafuso seja a primeira parte a quebrar.

Alm disso, na maioria dos casos, as dimenses do parafusono so crticas para a qualidade da junta. O importante afora de unio, ou seja, se suficiente para suportar toda acarga para a qual a junta projetada e se a junta permanecerfirme o suficiente para evitar afrouxamento se exposta a pul-sos de carga (Carga Intermitente).

O problema que no h uma maneira prtica de medir afora de unio em situaes normais de produo.Conseqentemente, o valor da fora de unio geralmentereferido como torque de aperto.

Como a fora de unio uma funo linear, tanto do ngulode rotao do parafuso como do passo da rosca, existe umarelao direta entre a fora de unio e o torque de apertodentro da faixa elstica do alongamento do parafuso.

Alm das diferenas de dimenso, os padresUN e M apresentam diferentes ngulos e pro-fundidades de rosca. Os dois padres incluemespecificaes separadas para roscas finas. Opadro UN para rosca fina UNF - bastan-te similar ao tipo UNC normal.

Passo =mm/rotao

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Entretanto, apenas cerca de 10% do torque aplicado trans-ferido para a fora de unio. O restante da fora de aperto consumida no atrito da junta parafusada 40% do torquepara superar o atrito na rosca e 50% no atrito sob a cabeado parafuso.

4. Efeito da lubrificao

Se um parafuso for lubrificado, o atrito nas roscas e sob acabea reduzido e a relao entre o torque de aperto e afora de unio alterada. Se o mesmo torque for aplicadoantes da lubrificao, uma parte muito maior do torque ser transformada em fora de unio. Na pior hiptese, isso poderia causar uma tenso no parafuso que excederia afora de tenso ideal, consequentemente, levando quebrado parafuso.

Por outro lado, se o parafuso estiver completamente semlubrificante, a fora de unio poderia ser muito pequenapara suportar as foras para as quais a junta projetada, como risco do parafuso ficar frouxo.

Material do parafuso Material da porca Seco Levemente lubrificado

No tratado No tratado 0.18-0.35 0.14-0.26

Revestido com fsforo No tratado 0.25-0.40 0.17-0.30

Zincado No tratado 0.11-0.36 0.11-0.20

Revestido com fsforo Revestido com fsforo 0.13-0.24 0.11-0.17

Zincado Zincado 0.18-0.42 0.13-0.22

Tabela 1. Atrito em roscas de diferentes materiais

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5. Classificao da qualidade do parafuso

Quando um parafuso apertado e a fora de unio comeaaumentar, o material do parafuso tensionado. Aps umcurto tempo, sob a tenso da rosca, o material ir esticar naproporo da fora. Em princpio, esse alongamento conti-nuar at que a tenso no parafuso seja igual fora detenso qual o parafuso ir quebrar. Entretanto, visto que oalongamento proporcional tenso, o parafuso recuperarseu comprimento original quando a carga for removida. Isso conhecido como a rea elstica.

Sob uma determinada tenso, conhecida como yield point,ocorrer a deformao do material do parafuso. Entretanto, oparafuso no quebrar imediatamente. O torque continuar aaumentar, mas a uma razo menor durante a deformao narea denominada rea plstica.

Para uma fora de unio muito precisa, esta rea por vezesdeliberadamente especificada para o processo de aperto. Se area plstica for ultrapassada, ocorre a quebra.

Tenso

Yield point Falha

Deslocamento angular

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PARAFUSOS COM ROSCA MtricaTorque de aperto Nm, de acordo com ISO 898/1

A qualidade dos materiais dos parafusos padronizada, ouseja, quanto esforo de tenso um parafuso pode ser expostoantes que o yield point seja alcanado e antes que ocorra aquebra. Todos os parafusos devem ser marcados de acordocom sua Classificao de Parafuso um padro que usaum sistema de dois dgitos, no qual o primeiro dgito refere-se fora de tenso mnima em 100 N/mm2 e o segundodgito indica a relao entre o yield point e a fora de tensomnima. Por exemplo, Classificao de Parafuso 8.8 desig-na um parafuso com uma fora de tenso mnima de 800N/mm2 e um yield point de 0.8 x 800 = 640 N/mm2.

Rosca Nm Classificao do Parafuso

3.6 4.6 4.8 5.8 8.8 10.9 12.9

M1.6 0.05 0,065 0,086 0.11 0.17 0.24 0.29

M2 0.10 0.13 0.17 0.22 0.35 0.49 0.58M2.2 0.13 0.17 0.23 0.29 0.46 0.64 0.77M2.5 0.20 0.26 0.35 0.44 0.70 0.98 1.20M3 0.35 0.46 0.61 0.77 1.20 1.70 2.10M3.5 0.55 0.73 0.97 1.20 1.90 2.70 3.30M4 0.81 1.10 1.40 1.80 2.90 4.00 4.90M5 0.60 2.20 2.95 3.60 5.70 8.10 9.70M6 2.80 3.70 4.90 6.10 9.80 14.0 17.0M8 8.90 10.50 15.0 24.0 33.0 40.0M10 17.0 21.0 29.0 47.0 65.0 79.0M12 30.0 36.0 51.0 81.0 114.0 136.0M14 48 58 80 128 181 217M16 74 88 123 197 277 333M18 103 121 172 275 386 463M20 144 170 240 385 541 649M22 194 230 324 518 728 874M24 249 295 416 665 935 1120M27 360 435 600 961 1350 1620M30 492 590 819 1310 1840 2210M36 855 1030 1420 2280 3210 3850M42 1360 2270 3640 5110 6140M45 1690 2820 4510 6340 7610M48 2040 3400 5450 7660 9190

Tabela 2. Tabela para diferentes classes de parafusos

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6. Tipos de juntas

As juntas parafusadas variam no apenas em tamanho, mastambm de tipo, o que muda as caractersticas das juntas. Doponto de vista do aperto, a qualidade mais importante de umajunta sua dureza. Em nmeros, isso pode ser definidocomo faixa de torque que o ngulo de aperto necessriopara alcanar o torque recomendado da dimenso e qualidadedo parafuso em questo medido a partir do encosto o ponto no qual os componentes e a cabea do parafuso so apertados.

A faixa de torque pode variar consideravelmente entre para-fusos do mesmo dimetro. Um parafuso curto que une com-ponentes de metal planos, alcana o torque nominal em ape-nas uma frao de volta do parafuso. Esse tipo de junta definido como junta rgida. Uma junta com um parafusolongo que deve comprimir componentes macios, tais comoarruelas ou arruelas de presso, requer um ngulo muitomaior, possivelmente ainda vrias voltas do parafuso ou daporca para alcanar o torque nominal. Este tipo de junta descrito como junta flexvel.

Obviamente, os dois tipos diferentes de juntas comportam-sede maneira diferente durante o processo de aperto.

Exemplo de designaode parafuso.

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7. Torque e ngulo

Como mencionado acima, por razes prticas, o torque deaperto o critrio normalmente usado para especificar a pr-tenso no parafuso. O torque, ou o momento da fora, podeser medido dinamicamente, enquanto o parafuso apertado,ou estaticamente, verificando o torque com um torqumetroaps o aperto.

As especificaes de torque variam consideravelmentedependendo das demandas de qualidade da junta. Uma juntade segurana em um carro a motor, tal como a suspenso daroda, no pode falhar e, conseqentemente, est sujeita arequisitos de tolerncia muito rgidos. Por outro lado, umaporca usada para prender o parafuso de ajuste da altura deuma bancada no considerada crucial do ponto de vista dafora de unio no sendo, portanto, necessrio especificarum requisito de torque.

Um nvel mais alto de controle de qualidade alcanadoacrescentando-se o ngulo de aperto aos parmetros medidos.Na rea elstica do parafuso isso pode ser usadopara verificar se todas as partes de uma juntaesto presentes, p.ex., que no est faltando umaarruela de presso ou uma arruela. Da mesmaforma, a qualidade do parafuso pode ser verifica-da medindo-se o ngulo de aperto, antes do nvelde encosto, bem como o aumento do torque final.

Em processos de aperto sofisticados, o ngulo tambm pode ser usado para definir o yield point e permitir o aperto na rea elstica do parafuso.

60C

30C

O torque definido pelafora x comprimento daalavanca.

Angulo de rotao do parafuso.

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8. Mtodos de medio

Quando se sabe as especificaes de aperto para uma juntaparafusada, a pergunta bvia : como saber se a junta foiadequadamente apertada?

As medies do torque so feitas de acordo com um de doisprincpios bsicos medio esttica ou medio dinmica.

Medio esttica significa que o torque de aperto verifica-do aps o processo de aperto ter sido concludo.

A medio geralmente realizada manualmente com um tor-qumetro que pode ser uma escala que mede a carga sobreuma mola ou um instrumento ativado por um transdutoreletrnico (clula de carga-aferidor de tenso [strain gauge]).

Um mtodo muito comum de verificao do torque de aperto usar um torqumetro de estalo equipado com uma embrea-gem que pode ser pr-ajustada a um torque especfico. Se otorque for maior do que o valor de torque pr-estabelecido, aembreagem ir soltar-se com um estalo. Se o torque formenor, o aumento do torque final possvel at que aembreagem estale. Aperto excessivo no pode ser detectadocom o torqumetro de estalo.

Para medir o torque esttico, o valor de torque deve ser lidoinstantaneamente quando o parafuso comea a girar.

Para CEP, Controle Estatstico do Processo, os verificadoreseletrnicos de torque podem ser programados para armazenarum nmero de leituras para anlise, seja manualmente ouconectado a um computador.

A medio dinmica, por outro lado, significa que o torque continuamente medido durante o ciclo de aperto completo.Esse geralmente o mtodo preferido em produo onde sousadas ferramentas para aperto. A vantagem sobre o mtodoesttico que a medio dinmica fornece uma indicao dodesempenho da ferramenta de aperto sem a influncia dorelaxamento na junta e variaes no atrito em repouso. Almdisso, ele tambm elimina a necessidade de verificaosubseqente.

Torqumetro(medio esttica)

A medio dinmica feita seja diretamente pela mediocom um transdutor de torque incorporado ou externo in-line,ou indiretamente pela medio da corrente de algumas para-fusadeiras e apertadeiras eltricas sofisticadas. Nos doiscasos, a medio do torque possvel apenas quando asferramentas tm transmisso de torque direta, ou seja, nouma fora de pulsao, como o caso com chaves de impac-to e apertadeiras de impulso.

O transdutor de torque externo in-line montado entre oeixo impulsor da ferramenta e o soquete ou bit da parafusa-deira. basicamente uma haste motriz com resistncias ins-taladas, a chamada Wheatstone Bridge, que sente a defor-mao elstica do corpo como resultado do torque aplicadoe produz um sinal eltrico que pode ser processado em uminstrumento de medio.

Transdutores externos in-line encontram-setambm disponveis com um codificador dengulo incorporado para monitoramento dongulo de aperto.

Como o transdutor externo in-line com seuconector para o cabo de sinal deve ser segurado paraevitar que gire, o transdutor externo in-line no prticopara uso no monitoramento contnuo da produo em srie.Entretanto, para instalao da ferramenta e ajuste do torquee para verificao de qualidade em linha, o transdutor exter-no in-line o instrumento comumente usado para leitura dosvalores de torque aplicados.

Para produo em linha de montagem, onde o aperto requer100% de monitoramento ou se o prprio processo de aperto controlado atravs de leituras de torque, o transdutor detorque vem geralmente incorporado na ferramenta de aperto.Em ferramentas com engrenagem, existem vrias posiesnas quais o transdutor pode ser instalado, porm por razesdimensionais, vantajoso coloc-lo o mais prximo possveldo motor, onde as foras envolvidas so as mais baixas. Aoinvs de colocar os aferidores de tenso no eixo, como oco-rre com o modelo externo, o transdutor de torque incorpora-do pode utilizar as foras de reao no conjunto eltrico daferramenta.

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Medio dinmicado torque

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Os codificadores de ngulo tambm podem ser incorporadosno desenho da ferramenta para registro das caractersticas dajunta durante o aperto ou para controle avanado do aperto.

9. O processo de aperto

O processo de aperto tambm exerce uma influncia impor-tante na qualidade da junta parafusada. Uma junta apertadamanualmente comporta-se de forma completamente diferentedaquela apertada usando uma ferramenta.

Da mesma forma, diferentes tipos de ferramentas exercemuma influncia decisiva no resultado. Ferramentas com acio-namento direto, tais como parafusadeiras e apertadeiras, tmuma capacidade mxima que decidida pela potncia domotor e pela relao da engrenagem. Elas podem ser do tipostall, no qual o torque final determinado pelo torque produ-zido quando a ferramenta no tem mais capacidade de supe-rar a resistncia para girar o parafuso. Hoje em dia elas sogeralmente equipadas com um dispositivo que interrompe oaperto em um torque pr-determinado.

Atualmente, h tambm outros tipos de ferramentas de aper-to comuns na produo industrial, ou seja, chaves de impactoe apertadeiras de impulso, nas quais a potncia do motor convertida em torque carregando e descarregando a energiaintermitentemente durante o processo. Isso significa queferramentas muito potentes podem ser projetadas com peso etamanho limitados e quase nenhum torque de reao para ooperador. Entretanto, do ponto de vista de monitoramento dotorque, esses tipos no servem para medio dinmica e con-seqentemente, no so discutidos neste contexto.

Apertadeiraangular comtransdutorincorporado.

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10. Mean shiftA razo fundamental para usar uma ferramenta no aperto deuma junta parafusada reduzir o tempo do processo dentro dacapacidade do operador e dos requisitos de qualidade.Portanto, uma alta velocidade rotacional da ferramenta deinteresse fundamental.

A maioria das ferramentas de montagem so acionadas por ummotor que fornece uma alta velocidade durante o encosto doparafuso, quando a resistncia baixa, e vai reduzindo arotao medida que o torque aumenta. Em juntas rgidas oco-rre uma parada quase que imediata da velocidade mxima livreat o stall ou shut-off. Entretanto, devido inrcia de todas aspeas rotativas, h bastante energia dinmica armazenada naferramenta, no soquete ou bit e no prprio parafuso. A energiadeve ser descarregada de algum modo e a maior parte dela fornecida junta na forma de acrscimo de torque, o chamadoovershoot.

No seria problema se a junta parecesse a mesma todo o tempo, porm se a mesma ferramenta estiver sendo usada em uma juntaflexvel, requerendo muito mais tempo e energia para alcanar o torque, os efeitos dinmicos so sem importncia. O resultado uma diferena no torque entre a junta rgida e a flexvel quepode ser considervel. Essa diferena chamada mean shift. Em ferramentas equipadas com algum tipo de dispositivoshut-off (desligamento automtico), a qualidade da embrea-gem torna-se tambm decisiva para o mean shift da ferra-menta. Como a seqncia de aperto geralmente muito curta,o tempo necessrio para a embreagem reagir ao impulso dotorque exercer uma influncia igualmente importante no tor-que final uma vez que o efeito dinmico, ou seja, a demora noshut-off fornece um overshoot muito mais alto do torque najunta rgida do que na flexvel.

Definio de mean shift e overshoot.

Torque

Overshoot

Mean shiftAlvo

Rgida

Flexvel

EncostoAlvo

Angulo derotao doparafuso

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11. Padres para medio

As variaes no torque de aperto que dependem da rigidez da juntatornaram necessrio estabelecer padres de medio comuns a fimde definir a capacidade de uma ferramenta em atender certas espe-cificaes de qualidade e ser possvel comparar diferentes tipos deferramentas com as especificaes.

O padro comum usado atualmente ISO 5393 Ferramentasrotativas para parafusos rosqueados Desempenho e mtodo deteste. O padro e os princpios para avaliao dos resultados sodiscutidos no Guia de Bolso Anlise estatstica dos resultadosde aperto.

12. Certificao

O ISO 5393 representa uma plataforma comum para fabricantes eusurios de ferramentas de montagem avaliarem o desempenho dasferramentas de montagem. Muitos fabricantes de carros tm seusprprios programas de qualidade baseados nesse padro demedio. Esses programas envolvem a categoria assim como aclassificao de qualidade das ferramentas disponveis no merca-do. Geralmente, o desempenho de uma ferramenta, tanto novacomo aps um certo tempo de operao, deve ser verificado antesda ferramenta ser aceita para uso pelas plantas de montagem dofabricante em todo o mundo.

O mais extenso programa de certificao o da Ford Motor Co.Em princpio, baseado em uma classificao de todas as juntasde um carro, nas classes relevantes de ferramentas no que se refereaos requisitos de torque. As ferramentas so testadas de acordocom esses requisitos, do torque mximo ao mnimo em cada clas-se, de acordo com o procedimento de teste ISO 5393. Para seraprovada, cada ferramenta deve atender os requisitos de precisotanto nova como aps 250.000 ciclos e para certificao de ferra-menta preferida, aps 500.000 ciclos sem reparos importantes edentro da mesma especificao de tolerncia.

Outros fabricantes de carros tm programas similares. A maioriadeles usa o ISO 5393 como o mtodo de teste, mas a exignciapode variar.

Os testes para desempenho da ferramenta so basicamente desen-volvidos pelo fabricantes de carros, mas o fabricante da ferramentapode ser autorizado pelo usurio a realizar o teste prtico.

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13. Erros em apertos O objetivo do monitoramento do torque de aperto assegurarque a fora de unio tenha sido alcanada. Entretanto, o torquede aperto isoladamente no constitui 100% de garantia de quea fora de unio suficiente para a carga para a qual a juntafoi projetada. Existem diversos erros que podem ocorrer eresultar em pr-tenso inadequada no parafuso, apesar dotorque de aperto correto.

14. Roscas danificadasUma rosca danificada ou roscas com corte insuficiente resul-taro em resistncia aumentada ao giro do parafuso e, portan-to, o torque pr-determinado ser alcanado antes da fora deunio correta ser alcanada.

Roscas danificadas podem ser detectadas pelo monitoramentodo ngulo de aperto.

15. Falta de componentes na junta

Um problema comum na produo industrial o operadoresquecer uma arruela ou guarnio na montagem de umajunta. Alm do fato desses componentes terem outras utilida-des dentro do projeto, a sua falta ir alterar o torque da junta e,conseqentemente, tambm a fora de unio.

16. RelaxamentoTodas as juntas assentam aps o aperto. Isso significa queaps um curto tempo, menos de 30 milisegundos, a fora deunio na junta menor do que era quando o aperto terminou.Para juntas que incluem componentes elsticos, tais comoarruelas, esse relaxamento pode ser considervel e um teste detorque subseqente pode mostrar que o torque apenas umafrao da especificao pretendida. O relaxamento geralmen-te superado pelo aperto em dois estgios. Uma ferramenta deimpulso ou uma chave de impacto poderia tambm ser umasoluo prtica, visto que o acionamento por pulsos permite orelaxamento da junta entre os pulsos ou impactos.

Rosca danificada

Falta de arruela

Relaxamento

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17. Prevailing torque Algumas juntas, tais como aquelas desenhadas para pre-loa-ding de rolamentos axiais, nos quais o desgaste poderia, como tempo, reduzir a pr-tenso necessria para manter o atritoentre o parafuso e a porca, apresentam um elemento elsticona rosca que evita o afrouxamento da junta. Naturalmente,esse elemento de atrito tambm aumenta a resistncia ao girodo parafuso durante o aperto e o run-down. Uma ferramentade controle de torque poderia desligar automaticamente muitoprematuramente, uma vez que o dispositivo de controle nopode identificar a diferena entre o torque prevailing e otorque de aperto. A soluo um dispositivo que identificamecanicamente quando o aumento do torque inicia ou pelaanlise eletrnica do processo de aperto.

18. Ferramentas de aperto

Ferramentas de impactoAs chaves de impacto baseiam-se no mesmo princpio do usode um martelo para golpear uma chave de boca durante oaperto de uma porca ou parafuso, desenvolvendo o torqueimpacto por impacto. No caso da chave de impacto acionadapor motor pneumtico, o martelo a massa combinada dorotor e do mecanismo de impacto que envia sua energia cin-tica, uma ou duas vezes por rotao, para o conjunto bigor-

na-eixo-soquete, que representa a chave na comparao.

A vantagem das chaves de impacto que elas possuemuma capacidade muito alta em relao ao peso e taman-

ho da ferramenta. Como o torque de reao no maior doque o necessrio para acelerar o martelo, a fora de reao

Angulo/tempo

Torque

Torque-alvo

Compensaodo prevailingtorque

Prevailingtorque

Princpio das ferramentasde impacto.

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Tempo

Princpio das ferramentasde impulso.

Princpio do desenvolvimentodo torque em ferramentas de impulso.

transferida de volta para o operador muito pequena, o quetorna a chave de impacto muito flexvel e simples de usar.

As desvantagens so o nvel de rudo comparativamente altoda chave de impacto e a dificuldade de medir o torque apli-cado e, consequentemente, tambm a possibilidade limitadade alcanar controle de torque preciso.

Consequentemente, a chave de impacto a ferramenta idealpara o desaperto de parafusos de rosca enferrujados e empe-rrados no trabalho de manuteno em indstrias qumicas,refinarias e outras indstrias pesadas. Elas so tambm ade-quadas para uma variedade de aplicaes que no requerem omais alto grau de preciso.

Ferramentas de impulsoA ferramenta de impulso hidrulico tem todas as vantagensda chave de impacto, ou seja, alta velocidade e potncia emuma ferramenta leve e porttil sem foras de reao e nenhu-ma das desvantagens, exceto a dificuldade de monitoramentodinmico do torque aplicado.

Nas ferramentas de impulso, o torque desenvolvido, noatravs do golpe metal com metal, mas atravs de umcolcho hidrulico. Isso propicia baixo nvel de rudo, ummnimo de vibrao e, principalmente, boa preciso no aper-to. Isso alcanado atravs do controle da presso hidrulicano mecanismo de impulso que limita o torque aplicado assimque o valor pr-estabelecido alcanado.

A convenincia, a velocidade, os baixos nveis de rudo e devibrao e a preciso do torque tornaram a ferramenta deimpulso muito popular na indstria de produo, incluindo aindstria automobilstica. A limitao ocorre em aplicaesque requerem documentao dos valores de torque aplicados.

Torque

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Parafusadeiras e apertadeiras pneumticasAs ferramentas pneumticas de acionamento direto paraaperto de parafusos variam desde pequenas parafusadeiras,para parafusos at M6 (1/4) at apertadeiras de alto torquepara torque de aperto de vrios milhares de Nm. Nesse tipode ferramenta, o alto toque obtido no eixo impulsor provmda transformao da potncia do motor de alta velocidadeem baixa velocidade atravs de engrenagensplanetrias.(favor falar com Romeu)

ParafusadeirasO termo parafusadeiras define as ferramentas usadas para osmenores parafusos nos quais o torque de aperto requerido baixo o suficiente para permitir que o torque de reaodesenvolvido durante o aperto seja suportado pelo operadorapenas segurando a ferramenta. Na prtica, isso limita afaixa a uma capacidade entre 4 e 12 Nm (M5-M6), depen-dendo do tipo de ferramenta, do tipo de junta e da posio de operao.

A forma mais simples de parafusadeira a ferramenta tipostall, na qual o torque aplicado determinado pelo tempo noqual o motor, depois de engrenado, capaz de apertar antesde parar. O ajuste do torque feito atravs da regulagem dapresso de ar que aciona a ferramenta. Este tipo de ferra-menta freqentemente usado para operaes com demandade torque variada, tal como parafusos para placas de metal,onde o operador interrompe o processo de aperto porcontrole visual.

Entretanto, as parafusadeiras so geralmente equipadas comembreagens mecnicas. A embreagem pode ser do tipo desli-zante ou ter uma funo shut-off. Com a embreagem desli-zante, um engate armado a mola solta-se quando o torquepr-determinado alcanado e re-engata assim que o gatilho ativado. Essa uma soluo comparativamente barata epermite alguma possibilidade de acrescentar torque oucompensar um relaxamento, mas a ao tem maior rudo e ocontrole de torque fraco. Parafusadeiras com shut-off tmboa preciso.

Parafusadeira LUM.

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ApertadeirasPara um torque de aperto acima da faixa normal da parafusa-deira, a reao do torque se torna to alta que o operador noconsegue suportar a fora com punhos retos simples e tipopistola. Torna-se necessrio o uso de algum tipo de barra dereao. Um tipo comum de ferramenta na faixa entre M6 eM14, ou seja, torque de aperto de 10-150 Nm, a apertadei-ra angular onde a prpria ferramenta projetada para atuarcomo uma alavanca permitindo que o operador suporte asforas de reao.

Apertadeiras de tipo pistola, apertadeiras retas e apertadeirasangulares para torque maior devem ser equipadas com umabarra de reao fixa ou um brao articulado para absorver asaltas foras envolvidas.

Apertadeiras de acionamento direto encontram-se dispon-veis como ferramentas tipo stall ou modelos shut-off. Elasapresentam uma preciso muito boa e so bastante adequa-das para o monitoramento contnuo de torque e ngulo deaperto. Com transdutores de torque incorporados e codifica-dores de ngulo, o processo de aperto pode ser controlado eos dados armazenados eletronicamente.

Um tipo especial de apertadeira com punho tipo pistola aapertadeira de alto torque acionada por motores gmeos paraat 1.500 Nm, na qual um motor, de alta velocidade, gira oparafuso e um segundo motor, de baixa velocidade, realiza otorque at o ajuste final. Modelos desse tipo oferecem apertorpido e uma alta capacidade de torque em uma pequenaferramenta manual, com excelente preciso devido baixavelocidade final.

Apertadeira angular LTV

Assembly station

Assembly Repair

Signal lightand alarm

Entrysignal

Clock Alert signal

OK signal

RE-Controller

RE-tool

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Relatrio por sinal de ar Uma falha muito comum na produo em linha de monta-gem o operador esquecer de apertar um parafuso numasrie de operaes. Isso pode ser evitado contando os apertosconcludos e atravs de alarme ou controle de linha, que evi-tam que o erro no seja registrado. Esse sistema de relatrio denominado controle-RE e, para ferramentas pneumticas,o dispositivo consiste de um sensor de presso que registraas variaes na presso do ar no sistema de vlvula da ferra-menta aps shut-off. Quase todas as ferramentas pneumti-cas podem ser conectadas a uma unidade de controle-RE.

Parafusadeiras e apertadeiras eltricasEm linhas de montagem onde no h ar comprimido ou ondeimpurezas do ar de exausto devem ser evitadas, as parafusa-

deiras eltricas, geralmente acionadas por um motor DCde baixa voltagem via um transformador, sobastante comuns.

Parafusadeiras e apertadeiras eltricas sotambm preferidas para montagem de vecu-los motorizados e em indstrias com exign-

cias similares de segurana, controle de junta de seguranae registro de qualidade. Essas ferramentas so sistemas alta-mente sofisticados que possibilitam o controle contnuo doprocesso de aperto pelo controle da corrente.

Controlador RE comprincpio de sinal de ar do motor pneumtico

Ferramenta eltrica comunidade de controle

Estao de montagem

Montagem Reparo

Sinal de luze alarme

Sinal deentrada

Relgio Sinal de alerta

Sinal OK

Controlador-RE

Ferramenta-RE

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Apertadeiras mltiplasQuando h mais do que um parafuso em uma junta, elespodem ser apertados com uma apertadeira mltipla. O objeti-vo de uma apertadeira mltipla no necessariamenteaumentar a produo. Ela tambm a ferramenta ideal quan-do os parafusos de uma junta precisam ser apertados simulta-neamente ou em seqncia e, em geral, para minimizar ainfluncia do operador no resultado do aperto. A montagemde motor um exemplo tpico de aplicao das apertadeirasmltiplas, freqentemente em combinao com sistemasavanados de controle eletrnico.

Os motores de apertadeiras em ferramentas mltiplas podemser pneumticos ou eltricos, geralmente do tipo reto. O tor-que de reao dos eixos individuais absorvido pelos outrosparafusos na junta.

Ferramentas bateria Parafusadeiras eltricas bateria tornaram-se ferramentascomuns entre artesos, carpinteiros e adeptos do faa-vocmesmo, onde a mobilidade essencial. Durante os lti-mos anos, os mtodos de trabalho nas linhas de montagemautomotivas tambm mudaram, resultando no aumento douso de ferramentas de montagem bateria. As vantagens soa liberdade de movimento ao longo da linha de montagem ea operao dentro de compartimentos fechados sem inter-ferncias de mangueiras de ar ou o risco de cabos eltricosenroscados.

As ferramentas de montagem bateria em verso industrialesto disponveis como parafusadeiras tipo pistola e angulare como parafusadeiras de impulso.

Eixos mltiplos comunidade de controle.

Parafusadeira angular bateria.

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Ferramenta Aplicao recomendadaChaves de impacto Desaperto e aperto de parafusos de grande

dimenso durante manuteno. Altos torquescom requisitos de preciso moderados.

Ferramentas de impulso Montagem de parafusos para mquina onde avelocidade e a comodidade so importantes.Preciso mdia.

Parafusadeiras pequenas Montagem de parafusos pequenos com baixotorque e preciso mdia a alta.

Apertadeiras angulares Montagem de parafusos e porcas para mquinaonde os requisitos de preciso so altos.Parafusos com acessibilidade limitada.

Apertadeiras com transdutores Montagem de parafusos de mquina onde oprocesso de aperto, o torque e/ou o ngulodevem ser monitorados para controle ecertificao de qualidade.

Ferramentas pneumticas Aplicaes nas quais a contagem de para fusoscom relatrios adequadamente apertados em uma junta essen-

cial para o controle de qualidade do produto.

Apertadeiras eltricas Montagem na qual necessrio o controle doprocesso de aperto para obter um alto nvel depreciso

Eixos fixos Aplicaes nas quais braos articulados so usa-dos para suportar o torque de reao para apertocom eixos mltiplos e para sistemas automti-cos. Acionado a ar comprimido ou eletricidade,de acordo com o controle de processo requerido.

Ferramentas bateria Para mxima mobilidade e onde a mangueira dear ou o cabo eltrico limitaria o acesso ou acarre-taria um risco de segurana devido a um caboenroscado.

Guia de recomendao

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Resumo

O guia revisa as vantagens das juntas parafusadas para aunio de componentes, as caractersticas das juntas parafusa-das e a influncia do uso de diferentes tipos de ferramentasde aperto na qualidade da junta parafusada. Diferentes tiposde ferramentas de aperto so apresentados e suas aplicaesso discutidas. O monitoramento do processo de aperto explicado e so descritos mtodos para o controle da quali-dade da junta na produo em linha de montagem.

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Ttulo Cdigo

Distribuio da linha de ar 9833 1266 01

Motores pneumticos 9833 9067 01

Furao com mquinas manuais 9833 8554 01

Esmerilhamento 9833 8641 01

Ferramentas percussivas 9833 1003 01

Ferramentas de impulso 9833 1225 01

Tcnica de rebitagem 9833 1124 01

Parafusamento 9833 1007 01

Tcnica de anlise estatstica 9833 8637 01

A arte da ergonomia 9833 8587 01

Tecnologia de aperto 9833 8648 01

Vibraes em esmerilhadeiras 9833 9017 01

Guias de Bolso Atlas Copco

www.atlascopco.com 9833

8648

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