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 única fórmula simples. Os organismos de normalização publicam uma tabela de folgas, e a folga aumenta à medida que o parafuso fica maior. Esta calculadora usa os valores de ajuste normal da ISO 273 (elementos de fixação métricos) e da ASME B18.2.8 (elementos de fixação em polegadas), as tabelas mais usadas na fabricação geral, marcenaria e trabalhos de fabricação.

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

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

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 com ajuste normal é de 0,196 polegada (4,98 mm), correspondente a uma broca padrão número 9. Algumas tabelas de brocas indicam um valor menor, 0,177 polegada (4,5 mm), para um parafuso #8. Esse número vem de um sistema diferente e mais apertado, de "ajuste livre", baseado em brocas numeradas, e não da tabela de ajuste normal da ASME B18.2.8 usada por esta calculadora. Misturar os dois sistemas pode resultar em um furo apertado demais para 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 perno de 1/4 polegada tem diâmetro de 0,250 polegada (6,35 mm). Seu furo de passagem com ajuste normal é de 0,281 polegada (7,14 mm), correspondente a uma broca padrão de 9/32 polegada. Isso representa uma folga de aproximadamente 1/32 de polegada (0,79 mm), e não de 1/16 de polegada (1,6 mm), como sugerem algumas regras práticas.

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

Ajuste apertado, ajuste normal e ajuste folgado

As normas definem mais de uma classe de furo de passagem. Um ajuste apertado usa a menor folga e mantém as peças alinhadas com a maior precisão possível, ao custo de uma montagem mais lenta. Um ajuste folgado usa uma folga maior e oferece mais espaço para corrigir desalinhamentos ou absorver a expansão térmica, ao custo de uma união menos firme. Esta calculadora calcula apenas o ajuste normal, a opção intermediária usada na maioria das montagens de uso geral em marcenaria, metalurgia e 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.

Dúvidas 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

• ISO 273:1979, Elementos de fixação — Furos de passagem para pernos e parafusos, Organização Internacional de Normalização.
• ASME B18.2.8, Furos de passagem para pernos, parafusos e prisioneiros, Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos.