Um bolt é projetado para atravessar um furo liso e ser apertado pelo giro de uma porca. Um screw é projetado para rosquear em um furo roscado, ou formar a própria rosca, e ser apertado pelo giro da cabeça. Essa é a distinção adotada pela ASME B18.2.1, a norma de referência nos Estados Unidos para esses termos.
A aparência, por si só, não resolve a questão entre bolt e screw. Um elemento de fixação com cabeça sextavada pode ser qualquer um dos dois, dependendo da forma de instalação. A seguir, veja a diferença prática entre bolt e screw, como eles se comparam em resistência e como escolher a solução adequada para uma união real.
Bolt vs Screw em resumo
Bolt | Screw | |
|---|---|---|
Projetado para | Inserção por meio de furos nas peças | Um furo roscado, ou formação da própria rosca |
Apertado por | Giro da porca | Giro da cabeça |
Peça complementar | Porca | Furo roscado ou o próprio material |
Acesso necessário | Ambos os lados da união | Apenas o lado da cabeça |
Exemplos | Bolt sextavado, bolt de carroceria | Parafuso com cabeça sextavada, parafuso de máquina, parafuso autoatarraxante |
Qual é a diferença entre um parafuso passante e um parafuso?
A norma ASME B18.2.1 estabelece a distinção pela finalidade de projeto, e não pela aparência. Forma, dimensão e comprimento da rosca não aparecem em suas definições, de modo que uma mesma peça pode mudar de categoria. Um parafuso Allen rosqueado em um bloco roscado é classificado como parafuso. Se a mesma peça atravessa um furo de passagem e trabalha com uma porca, passa a desempenhar a função de um parafuso passante.
O uso também varia conforme o setor e o país. Na terminologia britânica, por exemplo, um cap screw é um parafuso passante com rosca até a cabeça.
Três diferenças práticas
1. Acesso: um lado ou dois
Aperta-se um parafuso passante segurando a cabeça e girando a porca, o que exige acesso aos dois lados. O parafuso, por sua vez, é apertado apenas pelo lado da cabeça. Por isso, os parafusos são a escolha padrão para furos cegos e carcaças fechadas.
2. Rosca e cisalhamento
Os parafusos passantes costumam ter uma haste lisa, sem rosca, logo abaixo da cabeça. Isso é relevante quando a carga atua lateralmente. Considere um fixador M10 × 1.5. A seção roscada tem área resistente à tração de 58 mm² (pela fórmula π/4 × (d − 0.9382P)²). A haste lisa tem 78.5 mm². A seção roscada apresenta cerca de 26% menos área de seção transversal.
Em aplicações com carga lateral, os projetistas procuram manter a haste lisa no plano de cisalhamento. Os cap screws podem ser parcialmente ou totalmente roscados, portanto é essencial verificar o comprimento da rosca antes de utilizá-los em cisalhamento.
3. Montagens repetidas
Um furo roscado em alumínio costuma ser o elo mais fraco em uma união aparafusada, porque o alumínio tem resistência ao cisalhamento muito inferior à do aço. Montagens repetidas aumentam o desgaste. Em uma união com parafuso passante, a porca absorve essa carga, e sua substituição tem baixo custo. Se uma união rosqueada precisar ser aberta com frequência, use um inserto de rosca ou adote a solução com parafuso passante e porca.
Um parafuso passante é mais resistente que um parafuso?
Não. A resistência depende do material, do tratamento térmico e do diâmetro; portanto, a comparação entre parafuso passante e parafuso não é uma disputa de resistência. A marcação de classe informa o resultado; o nome da peça, não.
Um hex cap screw de Classe 8 é um parafuso. Sua resistência mínima à tração de 150 ksi é cerca de duas vezes maior que os 74 ksi de um parafuso de Classe 2, em diâmetros de até ¾ in.
Classe / grau | Resistência mínima à tração | Marcação na cabeça |
|---|---|---|
SAE Classe 2 | 74 ksi (¼–¾ in.) | Nenhum |
SAE Grau 5 | 120 ksi (¼–1 pol.) | 3 linhas radiais |
SAE Grau 8 | 150 ksi (¼–1½ pol.) | 6 linhas radiais |
Classe ISO 8.8 | 800 MPa (até 16 mm) | "8.8" |
Classe ISO 10.9 | 1.040 MPa | "10.9" |
Classe ISO 12.9 | 1.220 MPa | "12.9" |
Aço inoxidável A2-70 | 700 MPa (cerca de 101,5 ksi) | "A2-70" |
Os valores mínimos variam conforme o tamanho. O Grau 2 cai para 60 ksi acima de ¾ pol., e o Grau 5 para 105 ksi acima de 1 pol. A Classe 8.8 segue no sentido oposto, subindo para 830 MPa acima de 16 mm. O valor de 74 ksi do Grau 2 aplica-se a parafusos com até 6 pol. de comprimento.
Multiplique pela área resistente e a diferença fica clara. Um fixador M10 × 1.5 tem área resistente de 58 mm². Sua carga mínima de tração é de cerca de 46 kN na Classe 8.8, 60 kN na Classe 10.9 e 71 kN na Classe 12.9. A Classe 12.9 é classificada para cerca de 74% mais resistência à tração do que o aço inoxidável A2-70 do mesmo tamanho.
Fixadores que tornam a classificação menos óbvia
Alguns fixadores de uso comum são facilmente classificados de forma incorreta apenas pelo nome.
Fixador | Classificado como | Observação |
|---|---|---|
Screw | Semelhante a um parafuso sextavado; destinado a furo roscado | |
Parafuso para máquina | Screw | Diâmetro reduzido; usado em furos roscados ou com porca |
Bolt | A cabeça abaulada e o pescoço quadrado impedem a rotação; trabalha com porca | |
Parafuso soberba | Screw | Apertado na madeira com chave; muitas vezes chamado de "lag bolt" |
Uma confusão típica: um parafuso onde deveria haver um bolt
Suponha que um projeto especifique um parafuso M10 em um suporte de aço de 4 mm, roscado para recebê-lo. No papel, parece adequado: a cabeça fica acessível por um dos lados, e o parafuso é Classe 8.8.
O problema é o engajamento da rosca. Uma regra prática comum recomenda cerca de um diâmetro de engate de rosca em aço, o que corresponde a 10 mm no caso de M10. Uma chapa de 4 mm fornece apenas 4 mm. Com passo de 1.5 mm, isso representa menos de três filetes. As roscas do suporte passam a ser o elo fraco, e não o parafuso de 46 kN.
A solução é alterar a junta, e não a classe do fixador. Passe um bolt M10 por um furo de passagem e aperte-o com uma porca, que oferece sua própria profundidade de rosca. A mesma lógica se aplica a qualquer material de base fino ou macio.
Parafuso ou porca e parafuso: como escolher
Com acesso aos dois lados e necessidade de reaperto futuro: parafuso e porca.
Acesso por apenas um lado, ou furo cego: use um parafuso em um furo roscado, desde que a peça base tenha espessura suficiente para manter a rosca.
Carga lateral (cisalhamento): prefira um parafuso com a haste lisa posicionada no plano de cisalhamento.
Madeira: parafuso soberbo aplicado na madeira, ou um parafuso francês atravessando a peça com uma arruela e porca.
Ambiente úmido ou externo: opte por aço inoxidável ou aço com revestimento, e em seguida verifique a resistência. O A2-70 (700 MPa) fica abaixo da Classe 8.8 (800 MPa). Para as Classes 10.9 e 12.9, a galvanoplastia pode provocar fragilização por hidrogênio; o revestimento de flocos de zinco evita esse problema.
Quando o desenho não estiver claro, verifique de que forma a junta deve ser apertada. Isso resolve a dúvida entre parafuso e screw com mais rapidez do que o nome da peça.
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Perguntas frequentes
Posso usar um parafuso sextavado em um furo roscado?
Sim, desde que o diâmetro e o passo da rosca coincidam e haja engate suficiente para evitar o arrancamento da rosca interna. Apenas o trecho roscado realiza o engate; portanto, verifique o comprimento da rosca em um parafuso parcialmente roscado. Se o desenho especificar um parafuso de cabeça cilíndrica, confirme a classe de resistência antes da substituição.
Qual é a diferença entre um parafuso e um prisioneiro?
O prisioneiro não tem cabeça e é roscado em ambas as extremidades, ou em todo o seu comprimento. Uma extremidade é instalada em um furo roscado, e a outra recebe uma porca. Veja barras roscadas e prisioneiros.
Qual é a diferença entre um parafuso e um parafuso de fixação?
O parafuso une duas peças por aperto. Já o parafuso de fixação não tem cabeça e trava um colar, engrenagem ou polia em um eixo, pressionando sua ponta contra o eixo. Veja parafusos de fixação.
Posso substituir um parafuso Grau 5 por um parafuso Classe 8.8?
A resistência é próxima (120 ksi equivale a cerca de 827 MPa, contra 800 MPa), mas os sistemas de rosca são diferentes. Roscas em polegadas e métricas não são intercambiáveis; portanto, substitua o conjunto completo: parafuso, porca ou furo roscado.
Fontes: ASME B18.2.1; SAE J429; ISO 898-1; ISO 3506-1; ISO 10683.
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