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Curiosidades
Fixadores Aeronáuticos – Parte I (Aircraft Fasteners)
Escrito por
Gustavo Moreira
em 30 de janeiro de 2020
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Podemos arriscar dizer que a vida moderna não seria possível sem porcas e parafusos. Toda vez que você entra em um elevador, ou toma um avião está assumindo a excelência dos fixadores industriais e dos fixadores aeronáuticos usados na fabricação hoje. Foi uma estrada longa e esburacada para os níveis de padronização e qualidade que hoje desfrutamos na indústria e principalmente na aviação.
A invenção do parafuso é atribuída a Arquimedes no século III AC. O Parafuso de Arquimedes consistia em um cilindro com rosca interna contínua. Quando a extremidade inferior foi colocada na água e o cilindro foi girado, a água foi elevada a um nível mais alto. O princípio também foi aplicado para o manuseio de materiais leves e soltos, como grãos, areia e cinzas. Os parafusos que temos hoje usam a mesma técnica em que um componente de encaixe roscado, em vez de água, é movido através do cilindro.
Uma rosca de parafuso é uma saliência de seção uniforme na forma de uma hélice na superfície externa ou interna de um cilindro. Roscas em parafusos e prisioneiros são exemplos de “roscas externas”, enquanto que aquelas em porcas ou furos roscados são “roscas internas”.
Embora os fixadores brutos existissem desde as primeiras civilizações, sendo empregados em carretas e equipamentos agrícolas, o nível de melhoria tecnológica ficou relativamente estático por centenas de anos até a Revolução Industrial. Tal como acontece com tantas outras coisas, esta nova era significou que um grande número de parafusos e porcas poderiam ser produzido em um curto período de tempo, e com mais consistência e precisão. Em meados de 1700, os irmãos Wyatt, na Inglaterra, fabricavam 150.000 parafusos de madeira por semana.
Do outro do Atlântico, várias empresas estavam fazendo fixadores no final do século XVIII. No entanto, não havia um padrão para o tamanho ou a densidade de fios de rosca de empresa para empresa, o que dificultou a expansão do setor. A Rugg & Barnes Company e a A.P. Plant Company, ambas em Connecticut, foram estabelecidas no início da década de 1840. Essas empresas foram os primeiros grandes fabricantes a se concentrarem unicamente na fabricação de fixadores. Em questão de alguns anos, surgiu outro evento histórico americano que começaria a trazer a indústria para a era moderna. A Guerra Civil trouxe uma enorme demanda por maquinário e, por extensão, parafusos, porcas e arruelas.
Sir Joseph Whitworth, engenheiro mecânico britânico, era conhecido por seu trabalho em padrões de engenharia. Em 1841, ele propôs a introdução de tamanhos de fixadores padrão para a Instituição de Engenheiros Civis. Estes compostos de um conjunto universal de especificações para o ângulo e o passo das roscas dos parafusos. O padrão de roscas Whitworth tornou-se o primeiro sistema de encadeamentos padrão do mundo.
Foi durante esse período que a necessidade de desenvolver um padrão americano de parafuso se tornou aparente, e William Sellers entrou em cena. Em 1864, ele propôs um sistema uniforme de roscas de parafuso que diferia do padrão britânico (Whitworth) em que os topos e fundos dos fios são arredondados em vez de achatados. No longo prazo, isso provou ser um sistema superior, uma vez que resiste ao estresse, a trincas e quebras melhor do que os fios achatados do padrão Whitworth. No entanto, seria vinte anos antes de seu sistema ser aceito como padrão americano.
Ter um padrão diferente dos britânicos causou alguma consternação durante as duas Guerras Mundiais. Nessa época os reparos em campo foram dificultados pelas inconsistências, mas a cooperação e medidas temporárias amenizaram os problemas. Em 1964, a International Organization for Standardization anunciou dois sistemas de roscas universais: ISO Inch e ISO Metric. Os Estados Unidos são o único país ainda ligado ao sistema de polegadas.
A exemplo dos irmãos Wright que desenvolveram e construíram suas próprias aeronaves, dentre elas o Wright Flyer I. O Flyer foi construído usando uma variedade de parafusos de metal. Os problemas de corrosão com esses parafusos fizeram com que os irmãos Wright experimentassem uma série de contratempo em seus aviões.
Em 17 de dezembro de 1903, os irmãos Wright realizaram o primeiro voo tripulado com sua aeronave catapultada em Kitty Hawk, Carolina do Norte. O voo durou 12 segundos e cobriu cerca de 120 pés (36,58 m) – menor que a envergadura de um Boeing 747.
Um moderno Boeing 747 usa mais de 6 milhões de peças individuais em sua construção. Dessas partes, aproximadamente 3 milhões são fixadores aeronáuticos.
Esse é um trecho da história dos fixadores e o inicio da indústria de fixadores aeronáuticos.
Existe quase uma infinidade de tipos, tamanhos, segmento e classe. Nesta série de artigos sobre fixadores, nosso objetivo é apresentar os principais tipos, suas variações e aplicações.
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Gustavo Moreira
Co-Fundador do Portal Engenharia Aeronáutica
Engenheiro Eletricista e Mecânico de Aeronaves na Jazz Engenharia Aeronáutica Ltda.
