São Paulo, 28 de novembro de 2021

ARTIGOS

10 de agosto de 2021

Fabricação de arruelas: processos da indústria

Editoria Serrametal

Geralmente, o material usado para fabricar uma arruela de aço macio é chapas de aço tipo 1010, 1020, etc. O processo de fabricação de arruela de aço é muito simples de entender. Tudo é obtido pela conformação e corte dessas chapas. Aqui vamos entender melhor como é esse processo.

Inicialmente, tem-se a reciclagem de minério de ferro e assim obter ferro puro. Adição de 0,2% de carbono e alguma quantidade de latão em ferro puro para fazer liga de aço macio como matéria-prima. Depois, vem a laminação do aço macio, formando uma chapa com a espessura desejada de acordo com a espessura necessária da arruela.

Para as ferramentas que são utilizadas para a fabricação de arruelas, temos como principal a matriz e a punção de acordo com o diâmetro interno e externo necessário da arruela. Na questão das dimensões da arruela, temos a ajuda da Norma DIN 125, onde vamos ver aqui abaixo a Tabela 1 com as medidas parametrizadas.

Medidas dimensionais em mm:

D D d d S S
Nominal Parafuso Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx.
M-3 M-3 3,2 3,38 6,64 7 0,45 0,55
M-4 M-4 4,3 4,48 8,64 9 0,7 0,9
M-5 M-5 5,3 5,48 9,64 10 0,9 1,1
M-6 M-6 6,4 6,62 12,07 12,5 1,4 1,8
M-7 M-7 7,4 7,62 13,57 14 1,4 1,8
M-8 M-8 8,4 8,62 16,57 17 1,4 1,8
M-10 M-10 10,5 10,77 20,48 21 1,8 2,2
M-12 M-12 13 13,27 23,48 24 2,3 2,7
M-14 M-14 15 15,27 27,48 28 2,3 2,7
M-16 M-16 17 17,27 29,48 30 2,7 3,3
M-18 M-28 19 19,33 33,38 34 2,7 3,3
M-20 M-20 21 21,33 36,38 37 2,7 3,3
M-22 M-22 23 23,33 38,38 39 2,7 3,3
M-24 M-24 25 25,33 43,38 44 3,7 4,3
M-26 M-26 27 27,33 49,38 50 3,7 4,3
M-27 M-37 28 28,33 49,38 50 3,7 4,3
M-30 M-30 31 31,39 55,26 56 3,7 4,3
M-36 M-36 37 37,39 65,26 6 4,4 5,6

 

As arruelas podem ser fabricadas com diferentes materiais, no caso para conformação em seu processamento, são utilizados aços, principalmente SAE 1010/1020 e até mesmo SAE 1045-1070.

Também temos para a fabricação de arruelas a norma DIN 9021, como vemos na Tabela 2, abaixo:

Medidas dimensionais em mm:

d d D D S S
Nominal Parafuso Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx.
M-3 M-3 3,2 3,8 8,64 9 0,7 0,9
M-4 M-4 4,3 4,48 11,57 12 0,9 1,1
M-5 M-5 5,3 5,48 14,57 15 1,4 1,8
M-6 M-6 6,4 6,62 17,57 18 1,4 1,8
M-7 M-7 7,4 7,62 21,48 22 1,8 2,2
M-8 M-8 8,4 8,62 24,48 25 1,8 2,2
M-10 M-10 10,5 10,77 29,48 30 2,3 2,7
M-12 M-12 13 13,27 39,38 40 2,7 3,3
M-14 M-14 15 15,27 44,38 45 2,7 3,3
M-16 M-16 17 17,27 49,38 50 2,7 3,3
M-18 M-18 19 19,33 55,26 56 3,7 4,3
M-20 M-20 21 21,33 59,26 60 3,7 4,3

 

E também a norma DIN 994, na Tabela 3 abaixo:

Medidas dimensionais em mm:

    d d D D S S
Nominal Parafuso Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx.
1/8 x 8 1/8 3,2 3,5 8 8,1 0,9 1,1
1/8 x10 1/8 5,3 5,42 9,8 10,2 0,9 1,1
5/32×10 5/32 4,2 4,4 10 10,2 0,9 1,1
3/16×1 3/16 5,5 5,7 14,8 15,2 0,9 1,1
3/16×1,2 3/16 5,5 5,7 14,8 15,2 1 1,3
1/4×1 1/4 7 7,2 17,8 18,2 0,9 1,1
1/4×1,2 1/4 7 7,2 17,8 18,2 1,1 1,3
5/16 x 1 5/16 8,7 8,9 19,8 20,2 0,9 1,1
5/16×1,2 5/16 8,7 8,9 19,8 20,2 1,1 1,3
3/8×1,20 3/8 10 10,3 24,7 25,3 1,1 1,3
7/16×3 7/16 12 12,3 26,7 27,3 2,7 3,3
1/2×3 1/2 13,5 13,8 31,8 32,2 2,7 3,3
9/16×3 9/16 15 15,3 33,7 34,3 2,7 3,3
5/8×3 5/8 17 17,3 37,7 38,3 2,7 3,3
3/4×3 3/4 20,5 20,8 43,7 44,3 2,7 3,3
7/8×3 7/8 23,5 23,8 55,7 56,3 2,8 3,4
1’’x3 1’’ 26,5 16,8 55,7 56,3 2,8 3,4
1’’1/8×3 1’’1/8 30 30,4 60,6 61,4 2,8 3,4
1’’1/4×3 1’’1/4 33 33,4 64,6 65,4 2,8 3,4
1’’1/2 1’’1/2 39,5 39,9 73,8 74,8 2,8 3,4
1’’3/4 1’’3/4 46 46,40 82,6 83,4 2,8 3,4
2’’ 2’’ 52,5 52,7 93 93,3 2,8 3,4

 

É interessante avaliar que, com arruelas fabricadas em aço, ou seja, Ferro, possuem propriedades magnéticas, e pode-se facilmente separar de outros resíduos de material não metálico para reciclagem.

Existe também a produção de arruelas especiais, em que a arruela é produzida de acordo com a necessidade de uma determinada aplicação e não possui a dimensão na norma. A arruela especial pode ser produzida por estampagem, em que a empresa utiliza um desenho técnico da arruela especial desejada e cria uma nova matriz de acordo com o que foi pedido [1].

Como já dito, o principal método usado para fabricar arruelas metálicas é a estampagem e, além disso, o processamento pode incluir muitos tipos de tratamento térmico e revestimento de superfície.  As arruelas metálicas padrão feitas de aço, cobre ou alumínio, bem como as arruelas de borracha para acessórios, têm um uso muito extenso.

Nesse processo, a  prensa possui uma matriz com as dimensões da arruela e por meio de uma alta pressão na chapa de aço, a matriz molda as arruelas. As peças podem passar por tratamentos como por exemplo, têmpera, revenimento, galvanização para aumentar resistência, durabilidade, dureza e tenacidade dependendo da necessidade da aplicação [2].

 

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Elaboração e Edição: Thiago Cortiz, Renata Brandolin e Karina França

Referências

[1] Disponível em <https://www.unistampmetais.com.br/arruelas-especiais>. Acesso em: 23 de julho de 2021.

[2] Disponível em <http://lgsteel.com.br/tratamento-termico.htm  >. Acesso em: 23 de julho de 2021.