Quais as características de Parafusos e fixadores de aeronaves?

Na manutenção de aeronaves, mesmo um pequeno desvio  do projeto original, ou a simples substituição de materiais inferiores, pode resultar na perda de vidas e ou equipamentos, isso inclui parasusos e fixadores de aeronaves.

Isso me faz lembrar o acidente da British Airways 5390 em 1990 causado pela instalação errada dos fixadores do para-brisas da aeronave.


Acidente da British Airways

Para garantir a segurança os  itens  são  identificados  por  números  de  especificação ou nome do fabricante que devem ser seguidos rigorosamente durante a manutenção, em sua instalação, desde um simples rebite até um componente como um radar meteorológico.

Itens e partes de uma aeronave

IDENTIFICAÇÃO DE MATERIAIS AERONÁUTICOS

Parafusos e rebites são usualmente identificados pelas letras:

AN (Air Force – Navy)  

NAS (National Aircraft Standard)

MS (Military Standard) seguidas de números.

Part number (PN) de rebites e parafusos

PARAFUSOS DE AERONAVES

São dispositivos de fixação, que permitem segurança e rigidez  na união de peças.

Existem dois tipos de parafusos:

1. Bolts

2. Screws

Bolts: Utilizados quando se necessita grande firmeza. Possui  normalmente uma porca como parte integrante do conjunto.

Screws: de rosca soberba, quando a firmeza não é um fator importante.

Bolts e screws

CLASSIFICAÇÃO DOS FIOS DE ROSCA

Parafusos bolts, screws e porcas são fabricados em um dos  seguintes tipos de fios de rosca:

NC (American National Coarse), série de filetes grossos destinados ao uso em metais.

NF (American National Fine), séries de filetes finos destinados ao uso geral em aeronaves e motores;

UNC  (American  Standard  Unified  Coarse)  ou  UNF  (American  Standard Unified Fine).

Padrão de Filetes de roscas

No parafuso de uma polegada (1″) de diâmetro do tipo NF (American  National Fine), que será especificado como 1-14NF, indicando possuir 14 fios  de rosca em cada polegada.

Parafuso tipo NF

É considerado o número de vezes que o fio de rosca completa uma volta no  espaço de uma polegada.

Classificação dos fios de rosca

PARAFUSOS DE AVIAÇÃO

São fabricados em aço resistente à corrosão, com banho de  cádmio ou de zinco, de aço resistente à corrosão, sem banho ou  ainda de liga de alumínio anodizado.

Os  parafusos  especiais são normalmente identificados por  uma letra “S” estampada na cabeça.

PARAFUSOS DE TOLERÂNCIA MÍNIMA

Esse tipo de parafuso é fabricado com mais cuidado do que o de uso geral.  Eles são usados em aplicações onde uma ajustagem forte é requerida.

IDENTIFICAÇÃO E CÓDIGOS DOS PARAFUSOS DE AERONAVES

Podem ser identificados pelo formato da cabeça, método de fixação,  material usado na fabricação ou emprego determinado.

PART NUMBER AN3DD5A

AN3DD5A

AN: Air Force-Navy.

3: Diâmetro em dezesseis avos da polegada (3/16″).

DD: Liga de alumínio 2024.

C: No lugar de “D”, indicaria aço resistente à corrosão e, a  ausência das letras, indicaria aço com banho de cádmio.

5: Comprimento em oitavos da polegada (5/8″).

A: Indica não possuir furo para contra-pino.

Parafusos de aeronaves para fins especiais

Fabricados para uma particular aplicação. Exemplo: Clevis, Olhal, Jobolts e Lockbolts.

PARAFUSOS CLEVIS

A cabeça de um parafuso Clevis é redonda e possui ranhuras para  receber uma chave de fenda comum, ou para receber uma chave em cruz.  Caracteristica: Cargas de Cizalhamento nunca tensão (tração).

PARAFUSOS OLHAL

Este tipo de parafuso especial é usado onde cargas de tensão são  aplicadas. O Olhal tem por finalidade permitir a fixação de peças.

JOBOLTS

A alta resistência ao cizalhamento e a tensão (tração) torna-o  adequado ao uso em grandes esforços, onde os outros tipos  de fixadores são impraticáveis.

Instalação rebite Jobolt

LOCKBOLTS

Lockbolts combinam as características de um parafuso e de um rebite de grande  resistência, mas possuem vantagens sobre ambos. Requer  uma  ferramenta  pneumática  para  sua  instalação.  Quando  instalado, ele permanecerá rígido e permanentemente fixo no local.


INSTALAÇÃO DE LOCKBOLTS

Parafusos de aeronaves e identificação

https://youtu.be/ktNIU63Capc

MATERIAL DE APOIO

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Chapter 05 Aircraft Materials, Processes & Hardware (ORIGINAL)

Glossário — Parafusos e Fixadores de Aeronaves

Navegação rápida: AnodizaçãoBanho de cádmioBanho de zincoBolts (parafusos com porca)Carga de cisalhamentoCarga de traçãoClevis (parafuso clevis)Contra-pinoDesignações AN / NAS / MSDiâmetro em dezesseis avosFiletes de rosca (NC, NF, UNC, UNF)JoboltLockboltMarca “S” na cabeçaMaterial do parafuso (C, D, DD)Parafusos de tolerância mínimaPart number (ex.: AN3DD5A)PorcaScrews (parafusos de rosca soberba)TPI — fios por polegada

Anodização

Tratamento de superfície em ligas de alumínio que cria uma camada protetora contra corrosão. Em fixadores, aparece como acabamento típico em alguns parafusos de alumínio.

Banho de cádmio

Revestimento aplicado em parafusos de aço para melhorar a resistência à corrosão e facilitar a montagem (lubricidade). É uma forma comum de proteção em hardware aeronáutico.

Banho de zinco

Proteção superficial alternativa ao cádmio para reduzir corrosão. O tipo de banho é definido pelo projeto e pela norma do fixador.

Bolts (parafusos com porca)

Fixadores usados quando é necessária grande firmeza e rigidez. Normalmente trabalham em conjunto com uma porca e, muitas vezes, com arruelas apropriadas.

Carga de cisalhamento

Esforço lateral que tende a cortar o fixador. Alguns parafusos especiais (como o clevis) são destinados a suportar cisalhamento, não tração.

Carga de tração

Esforço axial que “puxa” o fixador ao longo do seu eixo. Parafusos olhal, por exemplo, são projetados para aplicações onde a tração é predominante.

Clevis (parafuso clevis)

Parafuso especial de cabeça redonda com ranhuras para chave de fenda/cruz. É aplicado em cargas de cisalhamento (nunca em tração), em articulações e ligações que pedem pino/parafuso do tipo “clevis”.

Contra-pino

Dispositivo de segurança passado por um furo na extremidade do parafuso ou porca castelo para impedir afrouxamento. Em códigos de peça, a letra final “A” pode indicar que não há furo para contra-pino.

Designações AN / NAS / MS

Sistemas de padronização de hardware aeronáutico. AN (Air Force–Navy), NAS (National Aircraft Standard) e MS (Military Standard) antecedem números que definem dimensões, material e aplicação do fixador.

Diâmetro em dezesseis avos

Forma tradicional de especificar o diâmetro do parafuso em polegadas. Ex.: “AN3” indica 3/16″ (três dezesseis avos) de diâmetro.

Filetes de rosca (NC, NF, UNC, UNF)

Classificações de passo da rosca. NC/NF são séries American National (grossa/fina) e UNC/UNF são séries Unified (grossa/fina). Em um parafuso “1–14NF”, há 14 filetes por polegada no padrão NF.

Jobolt

Fixador de alta resistência tanto ao cisalhamento quanto à tração, empregado onde grandes esforços inviabilizam o uso de fixadores convencionais.

Lockbolt

Combina características de parafuso e rebite estrutural. É instalado com ferramenta pneumática e, após montado, permanece rígido e permanente, oferecendo alta resistência.

Marca “S” na cabeça

Letra estampada na cabeça que identifica um parafuso especial. Indica que o fixador pertence a uma categoria com requisitos além dos de uso geral.

Material do parafuso (C, D, DD)

Códigos que aparecem no part number para indicar material/acabamento. Ex.: “DD” = liga de alumínio 2024; “C” poderia indicar aço resistente à corrosão; ausência das letras pode indicar aço com banho de cádmio (conforme a codificação do fabricante/norma).

Parafusos de tolerância mínima

Fabricados com controle dimensional mais apertado do que os de uso geral. Aplicados onde se exige ajuste justo (interferência leve) para rigidez elevada.

Part number (ex.: AN3DD5A)

Código que descreve o fixador. Exemplo: “AN” = padrão; “3” = diâmetro em dezesseis avos (3/16″); “DD” = material (liga 2024); “5” = comprimento em oitavos (5/8″); “A” = sem furo para contra-pino.

Porca

Elemento roscado que trabalha com o parafuso (bolt). Deve ser compatível com o padrão de rosca (ex.: UNF) e, quando aplicável, receber dispositivos de segurança (contra-pino, castelo, trava).

Screws (parafusos de rosca soberba)

Parafusos que formam a própria rosca no material (chapas finas, por exemplo). Usados quando a firmeza extrema não é o requisito principal, diferindo dos bolts com porca.

TPI — fios por polegada

“Threads Per Inch”: contagem de filetes em uma polegada. Define o passo da rosca e aparece em especificações como “1–14NF”.


FAQ — Perguntas Frequentes

P: Como diferenciar rapidamente um “bolt” de um “screw” na prática?

R: O bolt normalmente trabalha com porca e é escolhido quando a rigidez é essencial. O screw de rosca soberba cria sua rosca no material (como chapas) e é usado onde a exigência de firmeza é menor.

P: Quando escolher rosca UNF em vez de UNC?

R: UNF (fina) é preferida em aplicações aeronáuticas por permitir maior área de contato e ajuste mais preciso, especialmente em materiais finos; UNC (grossa) é mais indicada para materiais macios/espessos e montagens menos críticas.

P: O que significa “AN3DD5A” em um part number?

R: Padrão AN; diâmetro 3/16″; material “DD” (liga 2024); comprimento 5/8″; e “A” informando que o parafuso não possui furo para contra-pino.

P: Para que serve a letra “S” gravada na cabeça do parafuso?

R: Indica que é um parafuso especial, com requisitos além dos de uso geral. Essa marca facilita a identificação rápida durante a manutenção.

P: Em que situação usar um parafuso clevis?

R: Em articulações sujeitas predominantemente a cisalhamento. O clevis não deve ser usado para resistir a tração axial.

P: Qual a vantagem de lockbolts em relação a bolts tradicionais?

R: Lockbolts oferecem junta rígida e permanente, alta resistência e consistência dimensional após a instalação com ferramenta pneumática, reduzindo afrouxamento em serviço.

P: O que são parafusos de tolerância mínima e por que usá-los?

R: São fixadores usinados com folgas muito pequenas, empregados onde se deseja ajuste forte e mínimo jogo, aumentando a rigidez da união.

P: O acabamento (cádmio, zinco, anodização) muda algo na aplicação?

R: Sim. O acabamento influencia a resistência à corrosão e a lubrificação na montagem. O tipo correto deve seguir a especificação do projeto do fixador.

P: Como interpretar “1–14NF” na especificação da rosca?

R: Indica um parafuso de 1″ de diâmetro com 14 fios por polegada no padrão NF (série fina American National).

P: Quando optar por parafusos olhal (eye bolts)?

R: Quando a aplicação impõe tração axial e é necessário um ponto de fixação por olhal. Eles não substituem pinos/clevis em articulações de cisalhamento.

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