Calculadora de Furo de Folga - Encontre o Tamanho Perfeito de Furo para Parafusos e Porcas

Calculadora de furos de passagem

Um furo de passagem é um furo feito com diâmetro ligeiramente maior que o de um parafuso ou perno, para que o elemento de fixação possa atravessá-lo livremente, sem que suas roscas encostem nas laterais. Uma calculadora de furos de passagem consulta o diâmetro correto do furo para um determinado tamanho de parafuso ou perno, usando tabelas de engenharia padronizadas em vez de tentativa e erro.

O que é um furo de passagem?

Os furos para elementos de fixação têm três tipos básicos.

• Um furo roscado tem roscas feitas em seu interior. O parafuso se prende a essas roscas, que são o que efetivamente mantém duas peças unidas.
• Um furo de passagem não tem roscas. Ele é feito mais largo que o elemento de fixação, para que o parafuso ou perno deslize sem resistência e depois seja rosqueado em um furo roscado ou em uma porca do outro lado.
• Um furo para ajuste por interferência tem diâmetro menor que o do elemento de fixação. A peça precisa ser pressionada ou forçada sobre ele.

Um furo de passagem pequeno demais pode fazer com que as roscas sejam abertas em seu interior ou impedir completamente a passagem do elemento de fixação. Um furo grande demais permite que o elemento de fixação saia da posição e reduz a área plana sob a cabeça do perno ou a arruela que suporta a carga de aperto.

Os furos de passagem também acomodam pequenos desalinhamentos entre as peças, permitem que os conjuntos se movam ligeiramente à medida que os materiais se expandem ou contraem com a temperatura e reduzem o risco de rachar a madeira ou o plástico próximo ao furo.

Fórmula do furo de passagem

Os tamanhos dos furos de passagem não resultam de uma fórmula simples. Os organismos de normalização publicam uma tabela de folgas, e a folga aumenta conforme o parafuso fica maior. Esta calculadora usa os valores de ajuste normal da ISO 273 (fixadores métricos, nos quais o ajuste normal é chamado de «série média») e da ASME B18.2.8 (fixadores em polegadas), as tabelas mais usadas na fabricação em geral, na marcenaria e na serralheria.

$D_{clearance} = D_{screw} + \text{folga (da tabela da norma)}$

Para parafusos métricos, a folga varia de 0,4 mm em um parafuso M2 até 2,0 mm em um parafuso M20 ou M24 — não é um valor fixo nem uma porcentagem única. Os parafusos dimensionados em polegadas seguem sua própria tabela na ASME B18.2.8, com folgas que também aumentam em etapas à medida que o parafuso fica maior.

Exemplo prático

Um parafuso M6 tem diâmetro nominal de 6,0 mm. Seu furo de passagem com ajuste normal é de 6,6 mm — uma folga de 0,6 mm. Uma broca de 6,6 mm ou 6,5 mm é a escolha padrão; uma broca simples de 6 mm seria apertada demais.

Tamanhos métricos de furos de passagem

A ISO 273 lista uma série fina, uma média e uma grossa de furos de passagem para diâmetros de rosca de 1 mm a 150 mm. A norma indiana IS 1821:1987 é idêntica à ISO 273-1979 e é publicada gratuitamente. A coluna da série média traz os valores abaixo. Por exemplo, uma rosca de 8 mm tem um furo fino de 8,4 mm, um furo médio de 9 mm e um furo grosso de 10 mm.

Tamanhos de furos de passagem para parafusos americanos numerados

A ASME B18.2.8 lista furos de passagem com ajuste normal para parafusos de máquina numerados de #0 a #10, excluindo #7 e #9 (tamanhos incomuns para parafusos de máquina). Ela não define uma linha de furo de passagem com ajuste normal para #12, portanto esse tamanho não é oferecido.

Exemplo prático

Um parafuso #8 tem diâmetro de 0,164 polegada (4,17 mm). Seu furo de passagem de ajuste normal mede 0,196 polegada (4,98 mm), correspondente a uma broca padrão de número 9. Algumas tabelas de brocas indicam um valor menor, 0,177 polegada (4,5 mm), para um parafuso #8. Esse número vem de outro sistema, mais justo, de «ajuste livre», baseado em brocas numeradas, e não da tabela de ajuste normal da ASME B18.2.8 que esta calculadora usa. Misturar os dois sistemas pode gerar um furo que prende o parafuso.

Tamanhos fracionários americanos de furos de passagem para parafusos

A ASME B18.2.8 não define uma linha de furo de passagem com ajuste normal para 9/16", portanto esse tamanho não é oferecido.

Exemplo prático

Um parafuso de 1/4 polegada tem diâmetro de 0,250 polegada (6,35 mm). Seu furo de passagem de ajuste normal mede 0,281 polegada (7,14 mm), correspondente a uma broca padrão de 9/32 polegada. Isso dá uma folga de cerca de 1/32 polegada (0,79 mm), e não de 1/16 polegada (1,6 mm), como sugerem algumas regras práticas.

A calculadora converte todo resultado em polegadas para milímetros na exibição, pois 1 polegada equivale exatamente a 25,4 mm.

Ajuste apertado, ajuste normal e ajuste folgado

A ASME B18.2.8 define três classes de furo de passagem: ajuste justo, normal e folgado. O ajuste justo usa a menor folga e mantém as peças alinhadas com a máxima precisão, ao custo de uma montagem mais lenta. O ajuste folgado usa uma folga maior e dá mais espaço para corrigir desalinhamentos ou absorver a dilatação térmica, ao custo de uma junta menos firme. Esta calculadora produz apenas o ajuste normal, a opção intermediária usada na maior parte dos trabalhos de montagem em geral na marcenaria, na serralheria e na construção de máquinas.

Como usar a calculadora de furos de passagem

1. Escolha um tipo de elemento de fixação no menu suspenso: métrico (M2–M24), americano numerado (#0–#10) ou americano fracionário (1/4"–1").
2. Consulte o diâmetro do parafuso e o tamanho recomendado do furo de passagem, ambos exibidos em milímetros.
3. Verifique o diagrama, que desenha o parafuso e o furo de passagem em escala, tornando fácil visualizar o espaço entre eles.
4. Copie o resultado para colá-lo em um desenho, uma lista de corte ou um conjunto de anotações.

Perguntas frequentes

Qual é a diferença entre um furo de passagem e um furo roscado?

Um furo de passagem não tem roscas e permite que um elemento de fixação passe livremente. Um furo roscado tem roscas feitas em seu interior, que prendem o elemento de fixação e mantêm a junta firme. Em uma junta aparafusada típica, o furo de passagem fica na peça que está sendo fixada, e o furo roscado (ou uma porca) fica na peça à qual a primeira peça é fixada.

Quanto maior deve ser um furo de passagem em relação ao parafuso?

Depende do tamanho do parafuso. Para parafusos métricos, a folga varia de 0,4 mm nos menores tamanhos até 2,0 mm nos maiores, usando a tabela de ajuste normal. Para parafusos dimensionados em polegadas, a ASME B18.2.8 define sua própria folga para cada tamanho, que também aumenta em etapas, e não como uma fração fixa. Não há uma única porcentagem aplicável a todos os elementos de fixação.

Que broca devo usar para um furo de passagem?

Use o tamanho exato se houver uma broca correspondente. Caso contrário, escolha o próximo tamanho maior, e não o menor — um furo ligeiramente maior raramente causa problemas, enquanto um furo menor pode impedir a passagem do elemento de fixação ou fazer com que ele abra novas roscas.

Por que algumas tabelas indicam um tamanho de furo de passagem diferente para o mesmo parafuso?

Algumas tabelas publicadas usam um sistema de "ajuste apertado" ou "ajuste livre" combinado com brocas numeradas ou identificadas por letras, que é mais apertado que a tabela de ajuste normal usada aqui. Misturar valores dos dois sistemas pode resultar em um furo apertado demais para o elemento de fixação; por isso, é melhor usar os valores de um único sistema em todo o projeto.

Um furo de passagem maior deixa a junta mais fraca?

Não dentro da faixa de ajuste normal. A resistência da junta depende principalmente do torque com que o elemento de fixação é apertado e da área plana sobre a qual a cabeça do perno ou a arruela exerce pressão. Um furo muito maior que a folga do ajuste normal pode reduzir essa área plana e permitir que a junta se desloque sob carga, mas um furo com ajuste normal não enfraquece a junta.

Referências

1. ASME. B18.2.8 — Clearance Holes for Bolts, Screws, and Studs (página-resumo da norma). ASME B18.2.8 — abrange furos de passagem para fixadores de #0 a 1,5 in e de M1.6 a M100, nas classes de ajuste justo, normal e folgado.
2. National Institute of Standards and Technology. NIST Guide to the SI, Appendix B.8: Factors for Units Listed Alphabetically. NIST SP 811, Apêndice B.8 — fator de conversão de polegada para metro 2,54 E-02, mostrado em negrito como exato.
3. Bureau of Indian Standards. IS 1821:1987 — Dimensions for Clearance Holes for Bolts and Screws (Third Revision), idêntica à ISO 273-1979. IS 1821:1987 — seção 2, tabela de furos de passagem finos, médios e grossos, de 1 mm a 150 mm.