Introdução: Busquei aqui propor e discutir casos antigos e curiosos relacionados à análise de falhas, ressaltando a importância dos treinamentos e da aquisição de conhecimentos básicos sobre juntas aparafusadas. O objetivo é destacar que profissionais diretamente envolvidos nessas atividades devem estar preparados para dominar e aplicar esses fundamentos, sobretudo em ações de contenção rápida diante de distúrbios que possam ocorrer durante os processos de montagem. Em vários casos recentes, tem sido notado que a evolução dos equipamentos de montagem e dos meios de controle não foram acompanhadas pelo devido aumento de conhecimento para interpretação destes dados, de modo a prevenir potenciais falhas de montagem.

Toda análise de falhas tem como objetivo identificar a causa raiz e definir as medidas necessárias para evitar novas ocorrências.
No caso de falhas que surgem durante o processo de montagem, a urgência em determinar a causa raiz muitas vezes pode levar a interpretações superficiais e conclusões precipitadas. É natural e compreensível que os elementos de fixação envolvidos (parafusos, porcas, arruelas etc.) sejam considerados os primeiros suspeitos, analisados sob aspectos dimensionais, de material e outros. Essa abordagem não é incorreta; ao contrário, faz parte do processo de investigação. Entretanto, no caso de anomalias detectadas durante a montagem, é igualmente importante verificar a condição das contrapeças envolvidas e confirmar se todas atendem aos desenhos e normas, bem como se os parâmetros de montagem estão sendo corretamente aplicados pelas apertadeiras. Nesse contexto, trata-se de “cercar a cena do crime” e realizar uma análise cuidadosa do que pode ter ocorrido de diferente na linha de montagem, identificando fatores que, de alguma forma, possam ter contribuído para a falha.

A evolução da eletrônica e da informática permitiu o desenvolvimento de apertadeiras elétricas extremamente sofisticadas, capazes de medir simultaneamente o torque e o ângulo de giro bem como registrar e armazenar as curvas de montagem que registram todo o comportamento da junta durante o processo de aperto. O armazenamento desses dados vinculados ao VIN do veículo (Vehicle Identification Number) permite resgatar essas informações no caso de eventuais falhas de campo. Além disso a análise do comportamento da curva de aperto permite detectar irregularidades ou tendências que possam fazer com que o aperto final não atenda à especificação ou à janela desejada. A seguir três, casos antigos, curiosos e reais, vivenciados por este autor para exemplificar a complexidade e o nível de detalhe de uma investigação de falha durante a montagem.

Caso 1: “A gota de óleo fez toda a diferença”
• Cliente: Montadora de veículos;
• Aplicação: Montagem do parafuso do mancal do virabrequim ao bloco do motor;
• Falha: Alongamento plástico e ruptura da rosca;

• Descrição e causa: Não foram identificados problemas dimensionais ou de material no parafuso nem nas contrapeças. A apertadeira encontrava-se devidamente calibrada e aplicando o torque correto. Em determinado momento da investigação, verificou-se que a falha surgiu após o retorno da parada para as festas natalinas, período em que os equipamentos haviam passado por manutenção preventiva. No caso da apertadeira múltipla, foi realizada a  lubrificação de eixos e mancais conforme o procedimento padrão. Entretanto, em alguns fusos ocorria gotejamento de lubrificante na capa do mancal dos motores, coincidentemente na região de assentamento da cabeça do parafuso. A presença desse lubrificante “adicional”, combinada com o lubrificante do próprio parafuso (fosfatizado e oleado), provocou uma queda significativa do coeficiente de atrito sob a cabeça do fixador. Esse efeito foi suficiente para que alguns apertos atingissem a zona plástica abaixo do torque programado da apertadeira, resultando em alongamento plástico, estricção da rosca e, em casos extremos, ruptura total. Em outras palavras, uma “simples” gota de óleo foi a causa primária da falha. Após a remoção do excesso de óleo dos fusos, o problema foi eliminado.


Caso 2: “O lubrificante esquecido”
• Cliente: Montadora de veículos
• Aplicação: Fixação do sub-frame da suspensão ao chassi do veículo
• Falha: Perda de carga (soltura) durante teste em campo de provas.

• Descrição e causa: Durante testes de durabilidade em campo de provas, e às vésperas do lançamento do veículo, uma montadora detectou uma grave perda de carga, com soltura do parafuso de fixação do sub-frame da suspensão traseira ao chassi. Não foram identificados problemas dimensionais ou de material no parafuso, nem nas contrapeças, tampouco no valor do torque aplicado. O componente era fornecido por um fabricante local. Em determinado ponto da investigação, decidiu-se realizar um comparativo com o parafuso importado utilizado pela matriz da montadora. Nesse comparativo, constatou-se uma diferença significativa no  coeficiente de atrito entre a peça nacional e a importada: o componente local apresentava coeficientes bem mais altos. Uma análise mais detalhada das especificações do revestimento superficial revelou que, na peça nacionalizada, não havia sido aplicado o lubrificante redutor de atrito previsto no desenho e nas normas associadas. Por motivos desconhecidos, esse “detalhe” passou despercebido tanto pelo fornecedor do parafuso quanto durante o processo de aprovação da peça pela montadora. Com a aplicação do lubrificante correto, o coeficiente de atrito foi ajustado e a falha eliminada, garantindo a força tensora adequada conforme o projeto. Este caso evidencia a importância de seguir rigorosamente as especificações de projeto. Muitas vezes, são nos pequenos detalhes que se originam os grandes problemas.


Caso 3: “A curva de aperto ignorada”
• Cliente: Tier 2 (Fornecedor de autopeças e subconjuntos)
• Aplicação: Fixação de flange de caixa de direção de veículo comercial
• Falha: Alongamento e ruptura na rosca

• Descrição e causa: Alguns parafusos apresentaram alongamento e ruptura na rosca. A entrada na zona plástica foi posteriormente comprovada pela extração da curva de aperto. O operador chegou a ser alertado pelo equipamento, mas foi erroneamente orientado pela supervisão a soltar o parafuso e “tentar novamente” até que o sistema aprovasse o aperto. Com a deterioração do atrito, o valor do torque final aumentava e, em determinado ponto, atingia o torque mínimo esperado. Assim, o aperto era “aprovado” mesmo com o parafuso já alongado e prestes a romper.
O laboratório metalúrgico identificou uma estrutura mal transformada durante o tratamento térmico, resultando em dureza e resistência à tração abaixo do mínimo especificado. Esse modo de falha é raro, mas não impossível. Apesar de os fornos contínuos utilizados para tratamento térmico serem altamente sofisticados e contarem com diversas medidas de controle para evitar esse tipo de ocorrência, o lote suspeito precisou ser segregado e substituído por outro do mesmo fornecedor. O aspecto mais lamentável desse episódio é que o equipamento de montagem, bastante sofisticado, estava protegendo o processo contra falhas. No entanto, interpretações equivocadas impediram que o problema fosse rapidamente identificado. Esse caso reforça a importância do treinamento adequado para a correta interpretação dos dados fornecidos pelos sistemas de montagem.


Conclusão: Os exemplos acima evidenciam a importância de o usuário final buscar o máximo de conhecimento possível sobre juntas aparafusadas, utilizando esse aprendizado como ferramenta para aprimorar projetos e agir com agilidade diante de falhas. Tanto no Brasil quanto no exterior, existem centros tecnológicos e laboratórios que oferecem diversos tipos de treinamento, os quais podem ser personalizados de acordo com as necessidades específicas de cada usuário.

ROGÉRIO SILVA
ruodgerio@hotmail.com

Tecnólogo mecânico formado pela FATEC (Sorocaba, SP) em 1987, com 40 anos de experiência na área de fixação por elementos roscados. Ao longo de sua trajetória, colaborou com fabricantes nacionais de parafusos e outros tipos de componentes metálicos,como Metalac-SPS, na então Mapri-Textron (atual Grupo Fontana – LATAM), Fanaupe e A. Friedberg, além de empresas de alcance global como Fontana USA e Brugola OEB (EUA). Atuou também em montadoras como General Motors do Brasil e MAN Latin America, além de atuar como consultor na Systek Tecnologia e no CTF (Centro Tecnológico de Fixação).