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1. Introdução
Um Parafuso de Alta Resistência (PAR) é um tipo especial de fixador projetado para conexões mecânicas críticas. Sua característica principal é que ele aplica uma grande força de aperto controlada (pré-carga) para gerar atrito significativo entre os membros conectados, resistindo assim às cargas externas. A diferença fundamental em relação aos parafusos comuns é que: parafusos comuns dependem da resistência ao cisalhamento da haste do parafuso para suportar cargas, enquanto parafusos de alta resistência dependem do atrito para transferir cargas. Isso resulta em conexões com maior rigidez, desempenho superior à fadiga e maior confiabilidade. Eles são tipicamente usados com porcas e arruelas de alta resistência correspondentes.

2. Vantagens

• Alta Capacidade de Carga: Capaz de suportar cargas de tração, cisalhamento e fadiga extremamente altas, tornando-os adequados para condições de serviço pesado, vibração e impacto.

• Excelente Resistência à Fadiga: Como a carga é transferida por atrito, não há folga entre a haste do parafuso e a parede do furo, levando a uma baixa amplitude de tensão e uma vida útil à fadiga significativamente melhorada da conexão.

• Alta Rigidez da Conexão: A pré-carga prende as peças conectadas firmemente, resultando em alta rigidez estrutural geral e deformação mínima.

• Seguro e Confiável: Métodos científicos, como o método do torque, o método de rotação da porca ou o método do ângulo de torque, são usados para controlar a pré-carga, garantindo uma força uniforme e consistente em cada parafuso. Isso torna a conexão muito mais confiável do que as juntas parafusadas comuns.

• Bom Desempenho Sísmico: Sob cargas dinâmicas, o atrito efetivamente absorve e dissipa energia, evitando o afrouxamento da junta.

3. Principais Parâmetros Técnicos

• Classe de Propriedade (Grau): Este é o parâmetro mais importante. De acordo com as normas ISO/GB, as classes comuns são Classe 8.8, 10.9 e 12.9. De acordo com as normas ASTM, os graus comuns são SAE Grau 5, Grau 8 ou ASTM A325, A490. Um número maior indica maior resistência.

  • Exemplo: Classe 10.9 significa que a resistência à tração nominal é de 1000 MPa e a razão de escoamento é de 0,9 (ou seja, a resistência ao escoamento é de 900 MPa).

• Material: Tipicamente feito de aço carbono médio ou aço liga (por exemplo, 35CrMo, 42CrMo) e submetido a tratamento térmico de têmpera e revenido para atingir a classe de propriedade necessária.

• Especificação: Diâmetro nominal (por exemplo, M16, M20, M24), passo, comprimento.

• Carga de Prova: A carga de tração axial máxima que o parafuso pode suportar antes que ocorra deformação permanente.

• Coeficiente de Torque: Um fator chave usado para calcular o torque aplicado necessário para atingir a pré-carga alvo.

4. Aplicações
Parafusos de alta resistência são amplamente utilizados em áreas onde a segurança da conexão é fundamental:

• Construção de Aço Estrutural: Conexões para vigas, colunas e juntas em edifícios altos, estádios, pontes e terminais de aeroportos. Esta é sua aplicação mais clássica.

• Máquinas Pesadas: Máquinas de engenharia (escavadeiras, guindastes), máquinas de mineração, equipamentos metalúrgicos, vasos de pressão, conexões de torres de turbinas eólicas.

• Transporte: Juntas de trilhos ferroviários, juntas de expansão de pontes, chassis automotivos e conexões de componentes críticos do motor.

• Aeroespacial: Conexões em locais críticos onde uma extrema relação resistência-peso é necessária.