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Para evitar o afrouxamento espontâneo dos parafusos, é necessário eliminar o deslizamento entre as peças unidas ou, pelo menos, reduzir abaixo do nível crítico. Isto pode ser feito aumentando a tensão axial, aumentando o atrito entre as peças apertadas ou reduzindo a carga cíclica (por exemplo, choque, vibração ou carga térmica cíclica).

Outro método comum é aumentar a força de atrito entre as roscas do parafuso. Existem muitas soluções para fazer isso, e enquanto alguns deles são eficazes, eles também têm suas desvantagens. Cola ou adesivos podem ser métodos eficazes baseados em atrito, mas quando se trata de remover e remover parafusos, cola seca pode ser problemático. Além disso, o aumento do atrito entre as roscas reduz a pré-carga que pode ser alcançada em um determinado nível de torque. O fio de bloqueio é um método comum na indústria da aviação.

Fadiga é o dano ou deformação sexual de parafusos e componentes apertados. Isso ocorre devido à perda de pré-carga que resulta em aberturas articulares. Existem dois mecanismos básicos para a perda de pré-carga- afrouxamento espontâneo e relaxamento.

Afrouxamento espontâneo ou rotação auto-afrouxamento quando o parafuso é girado e afrouxado devido a choques, vibrações ou cargas dinâmicas. Mesmo uma ligeira rotação é suficiente para que uma conexão aparafusada perca toda a sua pré-carga. Esta é uma causa comum de parafusos soltos.

A relaxação é causada por três mecanismos: sedimentação, fluência e relaxação. “quando ocorre uma carga dinâmica, a sedimentação é crítica. Quando a junta é submetida a uma carga de trabalho dinâmica, o material de fixação se deforma ", explica Harlen Seow, gerente técnico do grupo Nord-lock. "Se a tensão na peça não exceder a força de escoamento, a maioria das peças de uma conexão aparafusada recuperará sua forma após a liberação. Certos materiais na superfície de contato, como a tinta, provavelmente se deformarão ", disse ele.

Se o material se sedimentar, mesmo que seja apenas alguns mícrons, o estiramento do parafuso é reduzido e leva à perda de pré-carga.

A fluência é uma deformação que ocorre devido à exposição prolongada a níveis elevados de tensão abaixo da limite de escoamento do material da junta. É mais grave em aplicações de alta temperatura.

A relaxação refere-se à reorganização microestrutural do material da junta, transformando a deformação elástica existente em deformação plástica em um período de tempo. Ao contrário de sedimentação ou rastejamento, o comprimento da braçadeira não muda, o que torna a detecção mais difícil. "Uma maneira de medir a perda de pré-carga é medir o comprimento do parafuso após um período de operação e compará-lo com o comprimento do parafuso imediatamente após a fixação", acrescenta Seow. "No entanto, isso não vai encontrar relaxamento, o que o torna ainda mais problemático."

A chave para evitar a fadiga é um bom projeto, que se tornou cada vez mais importante nos últimos anos devido ao aumento da demanda por muitas conexões aparafusadas e ao aumento do uso de materiais leves. É importante não se concentrar apenas na capacidade de tração do parafuso e, portanto, ignorar outros parâmetros, como a elasticidade e rigidez, que também são importantes.

"O design correto das juntas é fundamental para alcançar conexões de atrito de alta resistência, com altos níveis de pré-carga e, portanto, alta resistência ao deslizamento durante toda a vida útil", diz Dinger. "Até agora, os engenheiros de projeto têm se concentrado em falhas de quebra de parafusos. Outros mecanismos de falha se tornam cada vez mais importantes à medida que o desempenho melhora e o peso da articulação diminui. Mecanismos de relaxamento pré-carga e auto-afrouxamento são cada vez mais comuns em projetos leves. "