Uma barra roscada é um produto siderúrgico que consiste em uma haste cilíndrica de aço com roscas helicoidais contínuas ao longo de todo seu comprimento ou em partes específicas. Diferentemente de parafusos convencionais, não possuem cabeça, permitindo que porcas e outros elementos de fixação possam ser aplicados em ambas as extremidades. São também conhecidas como “vergalhões roscados” ou “tirantes”.
Processo de Fabricação
A produção de barras roscadas envolve várias etapas:
- Preparação do aço base: Geralmente utiliza-se aço carbono ou aço liga, dependendo da aplicação final. O material é produzido inicialmente como barras redondas lisas.
- Processo de conformação inicial: As barras passam por processos de laminação a quente ou trefilação a frio para atingir o diâmetro desejado e garantir as propriedades mecânicas necessárias.
- Usinagem das roscas: Existem dois métodos principais:
- Laminação de roscas: Processo a frio onde a barra passa entre rolos com perfil correspondente ao da rosca. É o método mais comum para produção em massa, pois não remove material e preserva a estrutura do metal, resultando em maior resistência.
- Usinagem por corte: Um processo onde a rosca é cortada na superfície da barra, removendo material. Embora menos eficiente que a laminação, permite roscas mais precisas e é usado para barras de maior diâmetro ou aplicações especiais.
- Tratamentos térmicos: Dependendo da aplicação, podem passar por têmpera, revenimento ou normalização para alcançar propriedades específicas.
- Tratamentos superficiais: Muitas barras roscadas recebem revestimentos como galvanização (por imersão a quente ou eletrolítica), zincagem, bicromatização ou outros tratamentos anticorrosivos.
Características do Aço para Barras Roscadas
Os aços utilizados para barras roscadas variam conforme a aplicação, mas geralmente apresentam:
- Composição química:
- Para aplicações estruturais comuns: Aços carbono com baixo ou médio teor de carbono (SAE 1010 a 1045)
- Para alta resistência: Aços liga contendo cromo, níquel ou molibdênio
- Para aplicações especiais: Aços inoxidáveis (304, 316, etc.) ou aços resistentes à corrosão
- Propriedades mecânicas:
- Resistência à tração: Normalmente entre 400-1200 MPa, dependendo da classe
- Limite de escoamento: Varia entre 240-900 MPa
- Alongamento: Geralmente entre 10-25%
- Resistência à fadiga: Crucial para aplicações dinâmicas
- Classes de resistência: As barras roscadas são classificadas segundo normas como ISO, ASTM ou DIN, com designações como:
- Classe 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 8.8, 10.9, 12.9 (sistema métrico)
- Grau 2, 5, 8 (sistema imperial)
Onde o primeiro número (dividido por 100) indica a resistência à tração mínima em MPa, e o segundo número (multiplicado por 10) indica a porcentagem do limite de escoamento em relação à resistência à tração.
Características Físicas e Especificações
- Tipos de rosca:
- Métricas (M8, M10, M12, etc.): Padrão internacional com passo definido
- Whitworth (BSW): Sistema britânico
- UNC/UNF: Sistema americano (Unified National Coarse/Fine)
- NPT/NPS: Para aplicações hidráulicas
- Trapezoidais: Para transmissão de movimento
- Dimensões padrão:
- Diâmetros: Variam tipicamente de 3mm a 100mm para sistemas métricos
- Comprimentos: Geralmente fornecidas em barras de 1m, 2m ou 3m, podendo ser cortadas conforme necessidade
- Cálculo de peso: O peso de uma barra roscada pode ser aproximado pela fórmula: Peso (kg) = π × (d/2)² × L × ρ × KOnde:
- d = diâmetro nominal (cm)
- L = comprimento (cm)
- ρ = densidade do aço (7,85 g/cm³)
- K = fator de correção para o volume da rosca (tipicamente 0,75-0,85)
As barras roscadas são componentes fundamentais em diversos setores, desde construção civil até maquinário industrial, oferecendo soluções versáteis para fixação e ancoragem quando é necessária alta resistência e ajustabilidade.
