Nas montagens mecânicas, tanto as porcas hexagonais como as porcas de bloqueio são comuns, mas têm finalidades diferentes. Uma porca hexagonal é utilizada principalmente em ligações roscadas padrão, enquanto uma porca de bloqueio proporciona uma resistência adicional contra o afrouxamento.
Muitas porcas de bloqueio também têm uma forma hexagonal, pelo que a verdadeira diferença não reside na aparência. A principal diferença reside no facto de a porca possuir ou não uma função de bloqueio integrada.
Qual é a diferença entre uma porca de bloqueio e uma porca sextavada?
A diferença mais evidente é que uma porca sextavada normal não tem, por norma, qualquer mecanismo de bloqueio integrado, enquanto uma porca de bloqueio recorre a uma inserção de nylon, à deformação do metal ou a outro tipo de conceção para aumentar a resistência à rotação.
| Caraterística | Porca sextavada | Porca de bloqueio |
|---|---|---|
| Objetivo principal | Ligação roscada padrão | Ligação com resistência adicional ao afrouxamento |
| Funcionalidade de bloqueio | Normalmente, nenhum | Integrado |
| Resistência à corrida | Normalmente mais baixo | Normalmente mais elevado |
| Resistência ao afrouxamento | Baseia-se principalmente na força de fixação normal | A própria porca acrescenta resistência adicional |
| Instalação e remoção | Mais fácil | Normalmente, exige mais esforço |
| Reutilização | Em geral, mais fácil | Depende do tipo |
| Custo | Inferior | Normalmente mais elevado |
| Utilização comum | Conjuntos mecânicos gerais | As ligações têm maior tendência para se soltarem |
Em termos simples, uma porca sextavada é mais adequada para ligações padrão, enquanto uma porca de bloqueio oferece uma função adicional de prevenção do afrouxamento.
O que é uma porca sextavada?
Uma porca sextavada é um dos tipos mais comuns de porcas.
A parte exterior tem seis faces planas, pelo que pode ser instalada com uma chave inglesa ou uma chave de soquete. As roscas internas encaixam-se num parafuso ou perno para criar uma ligação por aperto. As roscas podem ser fabricadas utilizando diferentes usinagem de roscas métodos que dependem do desenho da peça e do volume de produção.
As porcas sextavadas têm um design simples e, normalmente, não incluem um mecanismo de bloqueio específico. São amplamente utilizadas em estruturas, suportes, caixas, bases de máquinas e outras montagens mecânicas em geral.
O que é uma porca de bloqueio?
Uma porca de bloqueio, também designada por porca de fixação, é uma porca dotada de um mecanismo adicional que impede o seu afrouxamento.
A função de bloqueio aumenta a resistência à rotação, tornando menos provável que a porca se solte devido a vibrações ou movimentos repetidos.
Uma porca de bloqueio pode ajudar a impedir o afrouxamento, mas não substitui a pré-carga adequada do parafuso. A fiabilidade de uma união continua a depender de o parafuso, a porca e as peças unidas manterem uma força de fixação suficiente.
Tipos comuns de porcas de bloqueio
As porcas de bloqueio estão disponíveis em vários modelos. Os tipos mais comuns incluem os seguintes.
Porca de bloqueio com inserção de nylon
Uma porca de bloqueio com inserção de nylon contém um anel de nylon no seu interior.
À medida que o parafuso é enroscado, a inserção de nylon pressiona contra a rosca e aumenta o atrito. As porcas de bloqueio com inserção de nylon são simples, amplamente utilizadas e comuns em equipamento industrial em geral.
O nylon é mais sensível ao calor e a certos produtos químicos, pelo que não é adequado para todas as aplicações a altas temperaturas.
Porca de bloqueio totalmente metálica
Uma porca de bloqueio totalmente metálica não utiliza nylon. Em vez disso, recorre-se à deformação do metal para criar resistência de bloqueio.
As porcas de bloqueio totalmente metálicas são mais adequadas para ambientes de alta temperatura ou exigentes e são também comuns em equipamentos automóveis e industriais.
Outros modelos de fecho
Algumas porcas de bloqueio utilizam flanges dentadas, secções deformadas ou outras características mecânicas para impedir que se soltem.
Se o seu desenho exigir uma porca de bloqueio, é melhor especificar o tipo exato ou a norma aplicável, para que o fornecedor não escolha um modelo de bloqueio diferente.
Em que medida as porcas de bloqueio e as porcas hexagonais são utilizadas de forma diferente?
As porcas hexagonais são simples, económicas e fáceis de instalar ou remover, pelo que são comuns em ligações mecânicas em geral.
As porcas de bloqueio proporcionam uma função de bloqueio e são mais adequadas para juntas sujeitas a vibrações, choques ou movimentos repetidos.
Por exemplo, as porcas hexagonais são frequentemente utilizadas em suportes de equipamento, placas de montagem e estruturas de máquinas. As porcas de bloqueio são mais comuns em motores, bombas, mecanismos móveis e outros locais expostos a vibrações prolongadas.
Porca de bloqueio vs. anilha de bloqueio
Tanto as porcas de bloqueio como as anilhas de bloqueio podem ser utilizadas para ajudar a evitar o afrouxamento, mas funcionam de formas diferentes.
Uma porca de bloqueio inclui o mecanismo de bloqueio na própria porca. Uma anilha de bloqueio é um componente separado que se instala por baixo da porca ou da cabeça do parafuso.
Os dois métodos são diferentes e não são diretamente intercambiáveis. A escolha certa depende do projeto da junta e dos requisitos de montagem.
As porcas de bloqueio podem ser reutilizadas?
Isso depende do tipo de porca de bloqueio.
Após repetidas instalações e remoções, a inserção de nylon numa porca de bloqueio com inserção de nylon pode desgastar-se e perder gradualmente a resistência de bloqueio.
As porcas de bloqueio totalmente metálicas não contêm nylon, mas a parte metálica que proporciona resistência também pode sofrer alterações após uma utilização repetida.
Uma porca de bloqueio que ainda possa ser enroscada num parafuso não tem necessariamente o mesmo desempenho de bloqueio que tinha anteriormente. Se o seu equipamento for aberto com frequência, deve confirmar antecipadamente se é possível reutilizá-la.
Em que medida difere o binário de montagem entre as porcas de bloqueio e as porcas sextavadas?
Uma porca sextavada normal apresenta, normalmente, uma resistência ao movimento relativamente baixa antes de fixar a junta.
Uma porca de bloqueio cria uma resistência adicional graças ao seu mecanismo de bloqueio. Durante a instalação, parte do binário aplicado é utilizada para superar essa resistência, enquanto o restante é utilizado para criar força de fixação.
Uma forma simples de pensar nisso é:
Binário de instalação da porca de bloqueio = resistência ao bloqueio + binário necessário para criar a força de fixação
Se substituir uma porca sextavada normal por uma porca de bloqueio, o binário de aperto original poderá já não ser diretamente aplicável. No caso de peças com requisitos de aperto definidos, o binário de aperto deve ser verificado de acordo com os requisitos relevantes relativos aos elementos de fixação e à montagem.
De que forma as condições dos materiais e de funcionamento influenciam a escolha?
As porcas hexagonais e as porcas de bloqueio são fabricadas a partir de materiais de base semelhantes, incluindo aço ao carbono, aço inoxidável e aço-liga.
O aço ao carbono é amplamente utilizado devido ao seu custo e gama de resistências. Podem ser aplicados revestimentos de zincagem, óxido preto ou fosfatização para melhorar o desempenho da superfície. O aço inoxidável é mais adequado para ambientes húmidos, ao ar livre ou corrosivos. As juntas sujeitas a cargas mais elevadas podem utilizar aço-liga tratado termicamente.
No caso das porcas de bloqueio, a característica de bloqueio também é importante. As porcas de bloqueio com inserção de nylon são mais sensíveis a altas temperaturas, enquanto as porcas de bloqueio totalmente metálicas são, normalmente, mais adequadas para ambientes mais quentes.
O que deve ser especificado num desenho ou num pedido de cotação?
Escrever apenas «porca M10» muitas vezes não é suficiente, porque o fornecedor continua sem saber se precisa de uma porca sextavada padrão ou de uma porca de bloqueio.
Se estiver a preparar um desenho de maquinagem ou um pedido de cotação, devem, normalmente, ser incluídas as seguintes informações:
- Tamanho da rosca
Por exemplo, M10×1,5. No caso de componentes maquinados, é igualmente importante distinguir entre orifícios roscados e orifícios roscados ao definir os requisitos relativos à rosca interna. - Tipo de porca
Por exemplo, uma porca sextavada normal, uma porca de bloqueio com inserção de nylon ou uma porca de bloqueio totalmente metálica. - Material e classe de resistência
Estes devem ser compatíveis com o parafuso correspondente e com os requisitos de carga. - Acabamento da superfície
Como, por exemplo, galvanização com zinco, óxido preto ou outro acabamento resistente à corrosão. - Requisitos de instalação
Se a junta tiver um requisito de aperto definido, o método de montagem também deve ser indicado. - Acesso às ferramentas
Deixe espaço suficiente à volta da peça para poder utilizar uma chave inglesa ou uma chave de caixa.
Os projetos europeus utilizam habitualmente parafusos métricos ISO, enquanto os projetos norte-americanos podem também utilizar roscas em polegadas e normas ASME. Se as suas peças forem fornecidas tanto para o mercado europeu como para o norte-americano, o sistema de roscas e a norma dos parafusos devem ser claramente indicados no desenho.
Quando é que uma porca normal necessita de usinagem CNC?
A maioria das porcas hexagonais e porcas de bloqueio padrão são peças produzidas em série, pelo que comprar um elemento de fixação padrão é, normalmente, mais barato do que mandar fabricar um por meio de maquinagem CNC.
A maquinagem personalizada é mais útil quando as peças padrão não conseguem satisfazer os requisitos de conceção, por exemplo:
- Tópicos especiais
- Porcas de grande diâmetro
- Modelos extrafinos
- Formas externas não padronizadas
- Materiais especiais
- Pequenas quantidades de protótipos
- Roscas internas de alta precisão
- Peças integradas que combinam a porca com outros elementos maquinados
Estas peças personalizadas podem ser produzidas através de torneamento CNC, fresagem CNC, corte de roscas ou fresagem de roscas.
As roscas internas também podem exigir diferentes rosqueadores dependendo do material, do tipo de orifício e das especificações da rosca.
Se estiver a projetar uma porca não padronizada, uma peça maquinada com rosca interna ou um componente que não seja compatível com um elemento de fixação disponível no mercado, pode fornecer um desenho ou um ficheiro 3D. Podemos analisar a rosca, o material, as dimensões e os requisitos de maquinagem e determinar quais as características que podem utilizar fixadores padrão e quais as que requerem maquinagem CNC personalizada.
Como escolher entre uma porca de bloqueio e uma porca sextavada?
A questão principal é saber se a ligação necessita de uma resistência adicional contra o afrouxamento.
Uma porca sextavada é comum em ligações fixas padrão. Se a ligação estiver exposta a vibrações significativas, choques ou movimentos prolongados, e o afrouxamento puder afetar o desempenho do equipamento, uma porca de bloqueio poderá ser mais adequada.
Sempre que for necessária uma porca de bloqueio, o tipo específico pode ser selecionado com base na temperatura, no material, na frequência de manutenção e no ambiente de funcionamento.
Perguntas mais frequentes
Uma porca de bloqueio é sempre hexagonal?
Não. «Hex» refere-se à forma, enquanto «lock» se refere à função. Muitas porcas de bloqueio são hexagonais, mas também existem outros modelos.
É possível utilizar qualquer parafuso com uma porca de bloqueio?
Não. O diâmetro da rosca, o passo e o sistema de rosca têm de corresponder. Por exemplo, M10×1,5 e M10×1,25 não são intercambiáveis.
Uma porca de bloqueio é o mesmo que uma porca de fixação?
Não. Uma porca de bloqueio possui uma característica integrada que ajuda a impedir que se desaperte. Uma porca de bloqueio é normalmente mais fina e é frequentemente utilizada em conjunto com outra porca para criar um efeito de bloqueio.
Conclusão
As porcas hexagonais e as porcas de bloqueio são ambas utilizadas em ligações roscadas, mas têm finalidades diferentes. As porcas hexagonais são simples e adequadas para montagens mecânicas gerais, enquanto as porcas de bloqueio proporcionam uma resistência adicional contra o afrouxamento.
No caso de projetos de maquinagem personalizados, o desenho deve indicar claramente o tipo de porca, o tamanho da rosca, o material, a classe de resistência e o acabamento superficial. Normalmente, devem adquirir-se porcas padrão quando estas cumprem os requisitos de conceção. A maquinagem CNC é mais adequada quando a peça requer um tamanho, material, rosca ou estrutura não padrão.
