Introdução
Uma junta de flange é tão confiável quanto o par em sua essência: os parafusos que a prendem e a junta que a veda. Muitas vezes, essas duas peças são selecionadas separadamente - um parafuso forte com uma junta aleatória ou uma junta de alta qualidade em um parafuso macio. O resultado é vazamento, afrouxamento ou falha prematura. Para construir uma junta que suporte, os parafusos e as juntas devem ser combinados como um par funcional. Este artigo explica como eles funcionam juntos e como escolhê-los corretamente.
1. Os dois parceiros: o que cada um faz
O parafuso e a junta desempenham papéis diferentes, mas igualmente importantes. O parafuso fornece a força de fixação que pressiona as duas faces do flange uma contra a outra. A junta preenche as pequenas irregularidades superficiais entre essas faces e impede que o fluido interno escape. Nenhum dos dois pode fazer o seu trabalho sozinho. Uma junta precisa de um nível mínimo de força no parafuso para comprimir e vedar. Um parafuso precisa de uma junta que possa tolerar a mesma carga sem esmagamento. Se os dois estiverem desequilibrados, a junta falha - seja por vazamento, pela compressão excessiva da junta ou pelo carregamento do parafuso além de sua capacidade segura.
2. Material do parafuso correspondente ao tipo de junta
A primeira decisão é material. As juntas metálicas são duras e fortes; eles precisam de um parafuso que possa fornecer uma alta força de fixação sem deformar. As juntas não metálicas são macias e compressíveis; eles vedam com pouca força, mas são facilmente danificados se o parafuso for apertado demais. Na prática, isso significa que a junta determina a faixa de aperto razoável e o parafuso deve ser forte o suficiente para permanecer dentro dela. Uma regra comum: para juntas em espiral ou metálicas, use parafusos de alta resistência; para juntas de chapa macia, um parafuso de resistência média costuma ser suficiente - desde que a pré-carga correta seja alcançada. Não coloque uma junta muito macia em um parafuso muito forte e depois aperte ao máximo o parafuso, pois a junta será esmagada antes que o flange esteja devidamente assentado.
3. Tipos de juntas e parafusos preferidos
Juntas diferentes impõem exigências diferentes ao parafuso. Compreender esse emparelhamento evita os erros mais frequentes. A tabela abaixo resume como as famílias de juntas comuns devem ser combinadas com a resistência dos parafusos e arruelas.
Tabela 1. Famílias de juntas correspondentes com parafusos sugeridos
4. Arruelas: peças pequenas, efeito real
As arruelas são fáceis de descartar, mas afetam o desempenho conjunto do parafuso e da gaxeta. Uma arruela plana distribui a carga da cabeça do parafuso ou da porca sobre uma área maior, protegendo a superfície do flange e a zona de assentamento da gaxeta contra danos locais. Nas juntas que utilizam juntas mais macias, esta distribuição de carga ajuda a manter uma vedação uniforme. O ponto principal não é qual arruela é “melhor” em geral, mas se a arruela se adapta ao acabamento específico do flange e ao parafuso que está sendo usado. Combine o tamanho da arruela com o diâmetro do parafuso e confirme se a face do rolamento do flange está limpa e plana para que o par possa funcionar conforme planejado.
5. Aperto que Respeite o Par
Mesmo um parafuso e uma junta bem combinados falharão se forem apertados descuidadamente. A abordagem recomendada é apertar em estrela ou em sequência cruzada, em várias passagens, para que a junta seja comprimida uniformemente em todo o círculo. Na primeira passagem, coloque todos os parafusos em uma carga leve e uniforme; em seguida, aumente em etapas até que a meta seja alcançada. Isto dá tempo à junta para assentar e evita que um lado da junta seja carregado muito mais do que o outro. A meta de aperto em si deve ser obtida a partir do requisito de tensão de assentamento da gaxeta, e não da capacidade máxima do parafuso.
6. Erros comuns de incompatibilidade a serem evitados
Três erros causam a maioria das falhas nas articulações. Primeiro, aperte demais uma junta macia com um parafuso forte, que esmaga ou extrusa a junta. Em segundo lugar, o aperto insuficiente de uma junta de metal duro, o que a deixa incapaz de vedar porque nunca atingiu a tensão de assentamento. Terceiro, misturar parafusos de diferentes tamanhos ou classes dentro de um flange, o que cria uma força desigual ao redor do círculo e deixa a junta vazar. Corresponder significa ser consistente – um tipo de junta, um tipo de parafuso, um plano de aperto.
7. Lista de verificação de seleção rápida
Ao escolher parafusos e juntas juntos, analise esta pequena lista antes da montagem:
Conheça o fluido, pressão e temperatura do serviço.
Escolha o tipo de junta com base nas condições de serviço, não por hábito.
Escolha um tipo de parafuso forte o suficiente para atingir a tensão de assentamento da junta.
Verifique se as faces das arruelas e das porcas estão adequadas ao acabamento da superfície do flange.
Use um tamanho e classe de parafuso em todo o flange.
Aperte em passes, em uma sequência de estrelas, para um alvo uniforme.
Conclusão
Parafusose as juntas são um par combinado e não duas peças sobressalentes não relacionadas. Escolha a gaxeta para o serviço, dimensione o parafuso para a carga que a gaxeta precisa, adicione as arruelas corretas e aperte de maneira uniforme e gradual. Quando o par está em equilíbrio, a junta do flange permanece vedada por uma vida longa e sem problemas. Quando não estiver, nenhum reaperto irá salvá-lo. A correspondência é a verdadeira engenharia - e não custa nada a mais.