Roscas de tubos – Normas e dimensões padrão

Este artigo examina as dimensões padrão das roscas dos tubos e o seu significado. Os tubos com roscas garantem uma ligação segura e apertada entre as peças dos tubos e os componentes adjacentes. Na indústria, há uma variedade de padrões para isso, como DIN/ISO, JIS, BSP, NPT ou BSW.

O que são roscas de tubos?

As roscas dos tubos são tipos de rosca especiais que são utilizados para ligar condutas. Foram concebidas para garantir uma ligação apertada sob pressão e evitar que líquidos ou gases escapem. Uma grande vantagem é que as ligações podem ser novamente desapertadas.

Utilização de roscas de tubos

As roscas dos tubos são utilizadas na engenharia mecânica geral para a ligação de tubos. O aparafusamento de tubos a uma máquina é realizado através de tubos roscados. Estas podem ser concebidas para selar por roscas cónicas, entre outras coisas. Estes são utilizados, por exemplo, para linhas hidráulicas ou bujões de drenagem.

Fabrico de roscas

As roscas são feitas por métodos de maquinação ou não maquinagem. Na variante de maquinação, a rosca é cortada do tubo utilizando um cortador de ferramenta especial. No caso da variante não maquinada, a rosca é pressionada contra o material. Isto tem a vantagem de a fibra do material permanecer intacta e, finalmente, ter uma resistência mais elevada. Seguem-se alguns métodos de fabrico comuns:

  • Corte: O corte é o método mais comum para produzir roscas de tubo. É normalmente utilizado para tubos metálicos, como aço ou aço inoxidável. Uma rosca é cortada no tubo utilizando um cortador de roscas ou rosca. O cortador de rosca tem um perfil de rosca específico que corresponde à rosca pretendida. Cortar as roscas do tubo requer precisão e um alinhamento cuidadoso para garantir que a rosca é cortada corretamente.
  • Rodagem: Durante o rolamento, o tubo é guiado por dois rolos moldados que pressionam a rosca sobre a parede exterior do tubo. Este processo é frequentemente utilizado para tubos feitos de materiais ligados a ligas ou tubos com elevada resistência. A vantagem do rolamento é que a rosca é pressionada no material em vez de a cortar, o que pode levar a maior resistência e precisão.
  • Forming: Ao criar roscas de tubo, a rosca é feita moldando o tubo em vez de remover material. Este procedimento é frequentemente utilizado para tubos de plástico. Neste processo, o tubo é aquecido e pressionado num molde que tem o perfil de rosca desejado.
  • Montagem do encaixe: Em alguns casos, as roscas dos tubos são criadas diretamente durante a montagem. Por exemplo, um chamado encaixe roscado é aparafusado ao tubo.

Porque é que as dimensões padrão são importantes?

As dimensões padrão são uma base para a cooperação dos vários intervenientes na indústria. Afetam os seguintes fatores, por exemplo:

  • Uniformidade: A padronização permite que fabricantes, instaladores e clientes tenham certeza de que as peças se encaixam e garantem uma conexão segura.
  • Segurança: Uma ligação correta e apertada evita fugas que podem levar a perigos.
  • Custo-efetividade: A produção em massa de peças padronizadas resulta em custos de produção mais baixos.
  • Eficiência: As dimensões padrão podem aumentar a eficiência da produção ao permitir o trabalho com ferramentas e máquinas padronizadas. Isso reduz o esforço envolvido na adaptação e conversão dos processos de produção.
  • Comunicação e documentação: As dimensões padrão facilitam a comunicação e a documentação em desenhos técnicos, planos de construção, especificações técnicas e outros documentos técnicos. Isto evita mal-entendidos e interpretações erradas.

Normas comuns para roscas de tubos

Na Alemanha, existem várias normas para roscas de tubos, que são frequentemente utilizadas na indústria europeia. O Instituto Alemão de Normalização (DIN) determina-os. É importante conhecer o padrão utilizado, uma vez que, por exemplo, As roscas BSP e NPT não são compatíveis entre si:

  • Rosca ISO métrico (ISO 68-01): Um padrão cilíndrico onde os diâmetros exterior e interior são precisos em relação ao milímetro. Principalmente padrão em países com sistemas métricos.
  • BSP (tubo padrão britânico): Um padrão cilíndrico amplamente utilizado disponível em duas variantes: BSPT (cone de tubo padrão britânico) e BSPP (cone de tubo padrão britânico paralelo). O primeiro é uma rosca de tubo cónico e o segundo é uma rosca de tubo reto, ou seja, o diâmetro da rosca permanece o mesmo ao longo de todo o comprimento.
  • NPT (rosca de tubo nacional): A rosca NPT é uma norma norte-americana, que é caracterizada pelo seu diâmetro exterior cónico ou interno.
  • Rosca Whitworth (BSW e BSF): Originalmente desenvolvido no Reino Unido, o segmento de tubos Whitworth ainda está em uso em algumas áreas, como a indústria automóvel do Reino Unido e em aplicações históricas.

O termo "polegada de rosca" também é frequentemente encontrado. Roscas em polegadas são um termo geral para roscas medidas em polegadas.

Como determina o tamanho de uma rosca de tubo?

Para determinar o tamanho de uma rosca de tubo, deve primeiro observar mais atentamente as diferenças entre as roscas em polegadas e as roscas métricas:

Os seguintes parâmetros aplicam-se a roscas métricas:

  • Diâmetro da rosca: Para roscas métricas, o diâmetro da rosca é medido em milímetros (mm). Este diâmetro é frequentemente referido como o “diâmetro nominal” e é a medida chave para roscas métricas. Se uma rosca métrica tiver um diâmetro nominal de 10 mm, por exemplo, o diâmetro externo da rosca também é de 10 mm.
  • Passo da rosca: O passo de rosca indica quantas roscas por milímetro estão presentes. Um passo de rosca de 1,5 mm significa, por exemplo, que existem 1,5 roscas por milímetro. O passo da rosca determina a precisão da rosca.

O passo da rosca também é especificado para roscas em polegadas. Aqui, no entanto, refere-se ao número de fios por polegada. Outra característica importante para roscas em polegadas é a medição do comprimento. Isto refere-se ao comprimento físico da rosca ou tubo medido em polegadas (ou frações de polegadas). Esta medida indica o tempo que a rosca ou o tubo permanece na totalidade, independentemente do número de roscas. Um tubo com uma medição de comprimento de 6 polegadas pode, por exemplo, ter um comprimento físico de 6 polegadas, independentemente do número de roscas.

É de salientar que o tamanho real de um tubo pode variar ligeiramente da largura nominal, especialmente em tubos antigos ou em diferentes países com diferentes normas.

Ao converter de polegadas para o sistema métrico, aplicam-se os seguintes valores:

  • 1,00 polegadas = 2,54 cm = 25,4 mm

Linhas contínuas espessas:

  • P = 25,4/n

Forma da rosca de referência:

  • H = 0,960237 x P
  • H = 0,640327 x P
  • r = 0,137278 x P

Linhas contínuas espessas:

  • P = 25,4/n

Forma da rosca de referência:

  • H = 0,960491 x P
  • h = 0,640327 x P
  • r = 0,137329 x P

Dimensões padrão

Nota: O diâmetro nominal de uma rosca externa cónica é fornecido aqui. No caso de uma rosca interna cónica ou uma rosca interna paralela, R tem de ser substituído por Rc ou Rp. (Ver*) Rosca cónica: Do ponto de diâmetro do calibre macho de posição ao ponto de diâmetro mínimo. Rosca interna paralela: Comprimento a partir da extremidade do tubo ou da ligação do tubo.

 

Mesa de rosca para tubagem (unidades em mm)
Nominal da rosca [1] Rosca Diâmetro do calibre macho Posição do diâmetro do calibre macho Tolerâncias D, D_2 e D_1 de roscas internas paralelas Comprimento da rosca utilizável (mín.) Aço não ligado para o tamanho do tubo de aço (referência)
Número da rosca (em 25.4 mm)
n
Inclinação
P
Referência
Altura da rosca
h
Boleamento
r
ou
r
Rosca externa Rosca externa Rosca interna Rosca externa Rosca interna
A partir da extremidade do tubo Extremidade do tubo Com rosca incompleta Sem rosca incompleta
Diâmetro exterior
D
Diâmetro utilizável
D_2
Diâmetro mínimo
D_1
A partir do diâmetro do calibre macho de posição
Ponto a ponto de diâmetro principal
f
Comprimento de referência
a

Tolerância axial
b

Tolerância axial
c

Rosca interna Forma cónica, rosca interna Rosca interna paralela Rosca interna cónica, rosca interna paralela
Diâmetro mínimo
D
Diâmetro utilizável
D_2
Diâmetro interno
D_1
Desde o ponto de diâmetro do calibre macho de posição até ao ponto de diâmetro mínimo ℓ
L
Desde a extremidade do tubo ou da extremidade da ligação do tubo ℓ' (referência) t [2] Diâmetro exterior Espessura
R 1/16 28 0.9071 0.581 0.12 7.723 7.142 6.561 3.97 ±0.91 ±1.13 ±0.071 2.5 6.2 7.4 4.4 - -
R 1/8 28 0.9071 0.581 0.12 9.728 9.147 8.566 3.97 ±0.91 ±1.13 ±0.071 2.5 6.2 7.4 4.4 10.5 2
R 1/4 19 13.368 0.856 0.18 13.157 12.301 11.445 6.01 ±1.34 ±1.67 ±0.104 3.7 9.4 11 6.7 13.8 2.3
R 3/8 19 13.368 0.856 0.18 16.662 15.806 14.95 6.35 ±1.34 ±1.67 ±0.104 3.7 9.7 11.4 7 17.3 2.3
R 1/2 14 18.143 1.162 0.25 20.955 19.793 18.631 8.16 ±1.81 ±2.27 ±0.142 5 12.7 15 9.1 21.7 2.8
R 3/4 14 18.143 1.162 0.25 26.441 25.279 24.117 9.53 ±1.81 ±2.27 ±0.142 5 14.1 16.3 10.2 27.2 2.8
R1 11 23.091 1.479 0.32 33.249 31.77 30.291 10.39 ±2.31 ±2.89 ±0.181 6.4 16.2 19.1 11.6 34 3.2
R1 1/4 11 23.091 1.479 0.32 41.91 40.431 38.952 12.7 ±2.31 ±2.89 ±0.181 6.4 18.5 21.4 13.4 42.7 3.5
R1 1/2 11 23.091 1.479 0.32 47.803 46.324 44.845 12.7 ±2.31 ±2.89 ±0.181 6.4 18.5 21.4 13.4 48.6 3.5
R2 11 23.091 1.479 0.32 59.614 58.135 56.656 15.88 ±2.31 ±2.89 ±0.181 7.5 22.8 25.7 16.9 60.5 3.8
R2 1/2 11 23.091 1.479 0.32 75.184 73.705 72.226 17.46 ±3.46 ±3.46 ±0.216 9.2 26.7 30.1 18.6 76.3 4.2
R3 11 23.091 1.479 0.32 87.884 86.405 84.926 20.64 ±3.46 ±3.46 ±0.216 9.2 29.8 33.3 21.1 89.1 4.2
R4 11 23.091 1.479 0.32 113.03 111.551 110.072 25.4 ±3.46 ±3.46 ±0.216 10.4 35.8 39.3 25.9 114.3 4.5
R5 11 23.091 1.479 0.32 138.43 136.951 135.472 28.58 ±3.46 ±3.46 ±0.216 11.5 40.1 43.5 29.3 139.8 4.5
R6 11 23.091 1.479 0.32 163.83 162.351 160.872 28.58 ±3.46 ±3.46 ±0.216 11.5 40.1 43.5 29.3 165.2 5
[1] As roscas têm de estar em ângulos retos relativamente à linha axial central e o passo tem de ser medido ao longo da linha axial central.
[2] O comprimento da rosca utilizável é o comprimento no qual as roscas podem ser totalmente utilizadas. Poderá permanecer uma ligação de tubo no pente de algumas das últimas voltas. Qualquer extremidade chanfrada tem de ser inserida dentro do comprimento da rosca utilizável.
[3] Se o valor de a, f e t não cumprir os requisitos, estão disponíveis outros critérios padrão.
(*) Os designs de roscas cónicas para um tubo são especificados como roscas cónicas externas para um tubo, roscas cónicas internas para um tubo e roscas internas paralelas para um tubo. A rosca interna paralela de um tubo tem de ser ligada a uma rosca externa cónica de um tubo e difere nas tolerâncias de dimensão da rosca interna paralela de acordo com JIS B 0202.