Quais são as diferenças essenciais entre parafusos sextavados com rosca completa e rosca parcial?

No mundo dos fixadoues industriais, o Parafuso sextavado roscado é a pedra angular da montagem mecânica. No entanto, um dos pontos de confusão mais comuns para gestores e engenheiros de compras é decidir entre um Tópico Completo e um Rosqueado Parcial projeto.

Embora possam parecer semelhantes à primeira vista, a escolha entre eles pode afetar significativamente a integridade estrutural, a distribuição de carga e a longevidade do seu projeto.

1. Definindo a Anatomia Central

Para entender as diferenças de desempenho, devemos primeiro definir os componentes estruturais de um Parafuso sextavado roscado .

1.1 Parafusos sextavados com rosca completa (totalmente rosqueados)

Um parafuso totalmente rosqueado possui roscas que se estendem desde a ponta do parafuso até a parte inferior da cabeça sextavada.

• Uso primário: Eles são projetados para aplicações onde o comprimento do punho é curto ou onde o parafuso está sendo usado para fixar em um furo roscado (um furo com roscas internas pré-existentes).
• Característica de carga: A carga é distribuída ao longo de todo o comprimento do parafuso.

1.2 Parafusos sextavados com rosca parcial (rosca parcial)

Um parafuso sextavado parcialmente rosqueado apresenta uma porção lisa e sem rosca imediatamente abaixo da cabeça, conhecida como Haste or Aperto . A parte rosqueada existe apenas na ponta.

• Uso primário: Eles são padrão para aplicações estruturais pesadas e máquinas onde o parafuso passa por dois ou mais componentes não roscados.
• Característica de carga: A haste não roscada foi projetada para suportar as forças de “cisalhamento” da montagem.

2. Comparação Técnica: Desempenho e Mecânica

Ao selecionar um Parafuso sextavado roscado , os engenheiros devem observar as forças mecânicas em jogo: tensão, cisalhamento e aderência.

Matriz de Especificações Técnicas

3. Por que a resistência ao cisalhamento é importante

A diferença mais crítica está em como o parafuso se comporta Tensão de cisalhamento (forças que empurram os materiais unidos em direções opostas).

3.1 A vulnerabilidade dos threads

Em um Parafuso sextavado roscado totalmente rosqueado, a “raiz” da rosca (a parte mais estreita do parafuso) é onde a força de cisalhamento é aplicada. Como o diâmetro é menor na raiz da rosca, o parafuso é tecnicamente mais fraco em todos os pontos ao longo do seu comprimento.

3.2 A vantagem da haste sólida

Um parafuso parcialmente rosqueado garante que a haste sólida e sem rosca fique exatamente onde os dois materiais se encontram (o plano de cisalhamento). Como a haste tem uma área de seção transversal maior e não possui “entalhes” nas roscas, ela oferece resistência máxima contra rompimento ou flexão sob cargas laterais pesadas.

4. Comprimento do punho e precisão de alinhamento

Em máquinas de precisão e engenharia estrutural, o Parafuso sextavado roscado deve fazer mais do que apenas manter as coisas unidas; deve mantê-los perfeitamente alinhados.

4.1 Reduzindo “Jogo” na Assembleia

Como as roscas são ligeiramente menores do que o orifício pelo qual passam, um parafuso totalmente rosqueado pode permitir deslocamentos microscópicos ao longo do tempo. Em contraste, a haste sem rosca de um parafuso parcialmente rosqueado pode ser fabricada com uma tolerância muito estreita, preenchendo o furo mais completamente e reduzindo a “inclinação” ou o movimento induzido por vibração.

4.2 Otimizando a Força de Fixação

Parafusos com rosca completa são excelentes para Tensão aplicações onde você precisa unir dois itens firmemente usando a quantidade máxima de engate da rosca. É menos provável que elas se soltem sob tensão vertical constante em comparação com uma rosca parcial se a porca não for apertada corretamente.

5. Guia de seleção: qual você precisa?

5.1 Escolha parafusos sextavados com rosca completa se:

• Você está se prendendo em um Furo roscado (por exemplo, um parafuso entrando no bloco do motor).
• Sua montagem está propensa a Vibração e você precisa do máximo contato entre a rosca e o material.
• Você está trabalhando com materiais finos onde uma haste impediria o aperto da porca (evitando “chegar ao fundo”).

5.2 Escolha parafusos sextavados com rosca parcial se:

• A aplicação envolve Cargas de cisalhamento pesadas (por exemplo, suspensão de veículos, pontes ou máquinas rotativas).
• Você precisa Alinhamento Perfeito entre duas placas pesadas.
• Você está usando um Porca e Arruela no lado oposto, e a espessura combinada dos materiais excede o comprimento da haste.

6. Projetando a conexão perfeita

Embora ambos os tipos de Parafuso sextavado roscados são essenciais, não são intercambiáveis. Para projetos industriais e estruturais de alta tensão, o parafuso parcialmente rosqueado costuma ser a escolha superior devido à sua haste resistente ao cisalhamento. Para aplicações de montagem de uso geral e furos roscados, o parafuso totalmente rosqueado oferece a versatilidade e o poder de tensionamento necessários para um ajuste seguro.

7. FAQ: Perguntas Frequentes

Q1: Posso usar um parafuso totalmente rosqueado se as especificações exigirem uma rosca parcial?
R: Aconselha-se cautela. Se a aplicação envolver alta força de cisalhamento, a substituição de uma rosca parcial por uma rosca completa reduz significativamente a margem de segurança, pois as roscas atuam como “concentradores de tensão” e podem levar à falha do parafuso.

Q2: Como posso medir o “comprimento do aperto” de uma rosca parcial?
R: The grip length is the distance from the underside of the hex head to the start of the threads. Ideally, the grip length should be slightly shorter than the thickness of the materials you are joining to ensure the nut can be tightened securely.

Q3: Os parafusos sextavados com rosca de aço inoxidável estão disponíveis em ambos os estilos?
R: Yes. However, be aware of Irritante (soldagem a frio) com aço inoxidável. O uso de um lubrificante antigripante é altamente recomendado para fixadores de aço inoxidável com rosca total e parcial.

8. Referências

1. ASME B18.2.1: Parafusos quadrados, sextavados, sextavados pesados e de cabeça torta e parafusos sextavados, sextavados pesados, flanges sextavados, cabeça lobada e parafusos deslizantes.
2. ASTM A325: Especificação padrão para parafusos estruturais, aço tratado termicamente, resistência à tração mínima de 120/105 ksi.
3. Diretrizes da Fastener Quality Act (FQA) sobre resistência e testes.
4. Manual de Máquinas: Mecânica de Fixadores Roscados e Planos de Cisalhamento.