O efeito da gripagem em artigos de fixação de Inox.

Na aplicação de artigos de fixação de inox ou alumínio “soldadura a frio” (também conhecida como gripagem) pode ocorrer durante a montagem. Quando acontece, os fios de rosca ficam soldados até não ser possível nenhum movimento, isto pode levar à fratura dos parafusos durante o aperto. Isto causa situações incómodas ou perigosas, o que pode levar a atrasos, danos ou acidentes. Os parafusos podem não partir durante a montagem mas possivelmente deformam-se durante a torsão ou gripam antes que a pré-carga seja a correta, isso pode levar a falhas futuras, devido às forças externas na união ou à fadiga do material. Um pensamento assustador é quando uniões críticas podem falhar de repente de forma inesperada. Se durante a vida útil da união não ocorrerem falhas, o efeito de gripagem pode causar problemas de desmontagem – os artigos de fixação não se desapertam. Podem existir reclamações de qualidade dos nossos clientes, onde, após investigação, fica claro que a qualidade do produto é de acordo com as normas, mas a causa da falha é a gripagem.

Metais que se movem enquanto estão em contacto entre eles, experimentam a fricção. Este atrito é causado pela rugosidade da superfície dos metais e pode resultar num aquecimento e desgaste das peças. Quando a pressão sobre as superfícies de contacto aumenta, a fricção também aumenta. Para alguns metais, pode levar ao desgaste das superfícies de contacto porque o atrito é tão alto que as superfícies estão juntas e o movimento vai rasgar parte da superfície. 

Nos artigos de fixação roscados (ex. porcas e parafusos) há uma grande acumulação de pressão sobre as superfícies de contacto nos flancos de rosca, levando a uma crescente fricção e adesão. Isto pode levar à gripagem das roscas. Produtos feitos de aço inox austenitico ou alumínio serão sempre mais sensíveis a este efeito, quando comparado com produtos em aço, devido ao fato de estes metais serem mais dúcteis e devido à estrutura cristalina atómica destes metais. É por isso que os artigos de fixação em aço inox apresentam muito mais problemas de gripagem que os artigos  de aço.

Produtos que propositadamente inserem um maior atrito nos filetes de rosca (ex. Porcas de segurança que exercem uma força de aperto nas roscas) aumentarão em grande medida as probabilidades de gripagem, porque o atrito extra durante o movimento de aperto causa muita energia de fricção (calor) numa área muito pequena. Este tipo de porca de segurança, não garante a pré-carga na união, mas porque mantêm a pressão na rosca após o auto desaperto, a porca permanece no parafuso. Este tipo de porca, com base no atrito das roscas, não correm livremente até atingir a superfície de material de aperto. Cada rotação da rosca, significa movimento com fricção e portanto, maior risco de gripagem. É aconselhável utilizar diferentes tipos de produtos de bloqueio que operem em princípios diferentes da fricção de rosca, para evitar problemas de gripagem, a menos que tomem medidas especiais de lubrificação.

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Resultados de gripagem numa porca de inox.

Uniões aparafusadas que precisam de muitos movimentos de rosca, para fazerem a união devido ao intervalo entre as partes a unir, irão apresentar um risco maior de gripagem. O mesmo acontece com uniões que contêm peças “macias” como juntas ou elementos elásticos (ex. anilhas mola, anilhas disco e anilhas borracha ou plástico). Estes elementos também causam um movimento mais longo sob atrito quando se usam uniões roscadas. 

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A união com flange contêm uma junta macia.

Certifique-se sempre de que os produtos estão limpos, livres de rebarbas, partículas de metal, areia, poeira, etc, e que o atrito local por dano das roscas dos parafusos ou montagem deficiente é evitada.

Menor deslocamento axial das roscas significa menor probabilidade de gripagem. Uniões rígidas onde apenas uma pequena quantidade de rotação é necessária para fornecer a pré-carga, significará portanto, uma pequena probabilidade de ocorrência de gripagem, do que em uniões elásticas, que contêm elementos macios ou elásticos, casos em que é necessário um deslocamento axial maior para atingir a pré-carga necessária.

Lentamente e com uma rotação uniforme dos parafusos roscados, é também aconselhado evitar ferramentas de impacto. Isto diminuí a fricção nas roscas.

A combinação de dois tipos diferentes de aço inox austenitico como AISI 304 e AISI 316 é frequentemente mencionado como uma forma de reduzir as probabilidades de gripagem, mas uma vez que ambas têm uma rugosidade superficial e estrutura atómica, isso geralmente não melhora o efeito da gripagem. Ambos os tipos têm na estrutura metálica austenitica e um alto risco de gripagem.

Roscas feitas por prensagem são favoráveis, em comparação com roscas feitas por corte, porque os rolamentos resultam numa menor rugosidade da superfície (a maioria dos artigos de fixação em aço inox são produzidos com roscas prensadas).

Produtos que reduzem ativamente a fricção, como os lubrificantes com alta resistência à pressão, geralmente ajudam contra a gripagem. Alguns fabricantes de lubrificantes produzem produtos específicos anti-gripagem para artigos de fixação. 

Além dos lubrificantes que tem de ser aplicados manualmente, também há tratamentos anti-gripantes, com propriedades lubrificantes. Estes podem ser pré-aplicados e proporcionam uma camada anti-fricção não pegajosa e seca. Isto economiza tempo de montagem a devido à camada seca superficial, é menos suscetivel à poluição por partículas pequenas do que lubrificantes pegajosos e gordurosos. 

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Ao prestar mais atenção à montagem de artigos de fixação em aço inox ou alumínio e ao evitar situações que aumentem a fricção nos fios de rosca, muitos problemas podem ser evitados. Isto aumenta a fiabilidade e a durabilidade das uniões roscadas.