Anilhas cónicas de mola de utilização única em aço. Ao apertar, aplanam quase por completo, gerando uma tensão residual que mantém a força de aperto face à relaxação, ao assentamento e às variações térmicas.
As anilhas DIN 6796 —também designadas anilhas Belleville ou anilhas cónicas de mola— são elementos de fixação com geometria troncocónica fabricados segundo a norma alemã DIN 6796 «Conical spring washers for bolted connections».
A sua função específica é assegurar uniões aparafusadas. Uma vez apertada a união, a anilha fica quase totalmente comprimida e exerce de forma permanente uma força axial residual que compensa o alongamento do parafuso, as dilatações térmicas e os micro-assentamentos das peças em contacto.
É importante diferenciá-las da mola de prato DIN 2093 / EN 16983. Embora partilhem a geometria cónica, não são intercambiáveis: a 6796 é um elemento de fixação de curso muito curto; a 2093 é uma mola elástica.
Partilham a geometria cónica. Confundi-las é um dos erros de aplicação mais habituais em parafusaria técnica. Esta tabela resume a diferença, coluna a coluna:
| Critério | DIN 6796 · Belleville | DIN 2093 · mola de prato |
|---|---|---|
| Função | Elemento de fixação · bloqueio elástico permanente | Mola elástica |
| Curso elástico | Muito curto · fica quase plana ao apertar | Amplo · concebido para deflexão controlada |
| Configuração | Uma única peça por união aparafusada | Empilhável em série · paralelo · misto |
| Precisão de força | Referência (não exata) · trabalha a tensão muito alta | Curva F/s calculável com precisão |
| Localização típica | Sob a cabeça do parafuso ou porca | Centenas de aplicações diferentes |
As anilhas DIN 6796 padrão de catálogo cobrem tamanhos nominais de parafuso de M2 a M125. A norma define a geometria (diâmetros, espessura, altura), o comportamento mecânico (força de aplanamento e residual) e as tolerâncias aplicáveis.
| Parâmetro | Significado |
|---|---|
| Dᵢ | Diâmetro interior · tolerância H14. Compatível com o Ø do parafuso (M2 — M125) |
| Dₑ | Diâmetro exterior · tolerância h14 |
| t | Espessura do material |
| h max | Altura inicial máxima · antes da primeira compressão |
| h min | Altura mínima após compressão · depois da primeira compressão |
| F flat | Flattening force (N) · carga necessária para aplanar completamente a anilha |
| F res | Residual spring force (N) · carga mínima garantida na união apertada |
Os valores de F flat e F res dos catálogos são valores de referência, não garantidos individualmente.
A força real depende da dureza do lote, da precisão geométrica e do coeficiente de atrito na superfície de contacto. As tolerâncias de força são amplas por concepção: a 6796 trabalha em zona de tensão muito alta (420-510 HV) e a força residual efetiva supera com folga a gama de uma anilha de pressão convencional em qualquer ponto da banda.
A DIN 6796 coloca-se entre a cabeça do parafuso (ou porca) e a superfície da peça. Ao apertar a união, a anilha fica quase totalmente comprimida. A sua coroa exterior (Dₑ) apoia sobre a peça; o seu bordo interior (Dᵢ) fica em contacto com a face plana da cabeça ou porca. O cone aplana em direção ao centro da união, exercendo a força residual de forma permanente.
Conte-nos o seu caso de utilização e a nossa equipa de engenheiros aconselhá-lo-á na escolha da solução ótima.
As anilhas DIN 6796 são fabricadas em aço-mola C60 ou superior para a maioria das aplicações. Quando o ambiente o exige — corrosão, criogenia, temperatura elevada — estão disponíveis os aços inoxidáveis e o Inconel 718.
Padrão de catálogo. Temperado e revenido a 420-510 HV: cobre a quase totalidade das aplicações quando combinado com o revestimento adequado.
Para ambientes com condensação, exposição exterior protegida ou ambientes industriais com humidade relativa elevada.
Mantém as suas propriedades mecânicas a temperaturas muito baixas: é a opção para aplicações criogénicas.
Temperatura elevada e ambientes altamente corrosivos, onde o aço inoxidável já não é suficiente.
O módulo de elasticidade dos aços inoxidáveis e do Inconel é inferior ao do C60 padrão. Para a mesma geometria, a força residual em inoxidável ou Inconel é ligeiramente menor do que em aço ao carbono. Quando o ambiente o permite, compensar com revestimento é a solução técnica e economicamente ótima.
O material base (aço-mola C60 ou superior, inoxidável 1.4310, inoxidável criogénico 1.4568 ou Inconel 718) determina a resistência intrínseca à corrosão e a temperatura admissível. No caso do aço ao carbono — o mais habitual — o revestimento é a principal barreira de proteção. Estes são os revestimentos disponíveis na Surisa:
| Revestimento | Proteção | NSS · ISO 9227 | Aplicação típica |
|---|---|---|---|
| Fosfatação de manganês | Baixa-média | — | Armazenamento · trânsito |
| Zincagem mecânica | Alta | Consoante a espessura | Exterior |
| Geomet 321 | Muito alta | 720 h em névoa salina | Automóvel · eólica · exterior |
No caso da zincagem mecânica, a resistência à névoa salina depende da espessura do revestimento:
| Espessura | Névoa salina · corrosão branca | Névoa salina · corrosão vermelha |
|---|---|---|
| 5 µm | ~24-48 h | ~120 h |
| 8 µm | ~48-72 h | ~200 h |
| 12 µm | ~72-120 h | ~300 h |
| 25 µm | ~200-240 h | ~500 h |
A anilha DIN 6796 aparece em qualquer união aparafusada que exija manter a tensão de aperto contra vibração, ciclos térmicos ou micro-assentamentos das peças. Estes são os setores onde a Surisa a fornece com maior frequência:
Parafusaria de segurança sujeita a vibração contínua. A 6796 substitui a combinação anilha plana + anilha de pressão com uma força residual muito superior e sem danificar a superfície de contacto.
Uniões sujeitas a cargas dinâmicas e vibração crítica. O desaperto por vibração é um dos principais riscos: a força residual constante da 6796 previne-o durante toda a vida do aerogerador.
Equipamentos com cargas dinâmicas que afetam uniões estáticas. Mantém a tensão do parafuso contra os micro-assentamentos progressivos das peças em contacto.
Fixações expostas a ciclos térmicos amplos, vibração contínua e manutenção espaçada. A 6796 mantém a força de aperto entre intervenções.
Uniões sujeitas a ciclos térmicos diários e vibração por tráfego. Compensa o alongamento do parafuso causado pela dilatação das peças estruturais.
Quando combinada com aço inoxidável ou revestimentos de elevada resistência salina, mantém a função de bloqueio elástico em ambientes salinos e de spray marinho contínuo.
Com material adequado ao fluido e à temperatura de processo (inoxidável ou Inconel 718). Assegura a vedação face à dilatação térmica das tubagens e aos ciclos de pressão.
Onde a anilha de pressão convencional se revelou insuficiente, a 6796 é o upgrade direto: mesma localização, força residual várias vezes superior, sem danificar a superfície.
Partilham a geometria cónica. A DIN 6796 é uma anilha de utilização estática para garantir, após a sua deformação, uma força de contacto remanescente que evita desajustes na união. A DIN 2093 é uma mola elástica, ou seja, pode trabalhar ciclicamente: além disso pode empilhar-se em série ou em paralelo para obter a curva Força vs Deflexão desejada. Não são intercambiáveis: usar uma DIN 6796 como mola, ou uma DIN 2093 como elemento de fixação, são erros de aplicação.
Não. A norma DIN 6796 está pensada para utilizar uma única anilha por união aparafusada, colocada entre a cabeça do parafuso (ou porca) e a superfície. Se a aplicação exigir empilhamento elástico —por exemplo, para conseguir maior curso ou ajustar a rigidez—, o elemento correto é a mola de prato DIN 2093, que está concebida para configurações em série, paralelo ou mistas.
Sim, e com vantagem. Uma DIN 6796 exerce uma força residual várias vezes superior à de uma anilha de pressão (DIN 127) do mesmo tamanho nominal. Além disso, não danifica a superfície de contacto como fazem as anilhas de pressão com dentado, e mantém a tensão durante toda a vida útil da união, não apenas no momento do aperto inicial. Por isso é o elemento preferido em uniões críticas e com vibração.
Tanto para DIN 2093 como para DIN 6796 oferecemos fosfatação de manganês para trânsito e armazenamento, zincagem mecânica para exterior —a sua proteção depende da espessura depositada— e GEOMET 321 para aplicações que exigem a máxima proteção em trabalho no exterior. Consulte-nos para outros tratamentos.
Sim. Para além do catálogo padrão M2 a M125 em aço C60, fabricamos anilhas DIN 6796 em medidas fora de norma, em aços inoxidáveis (1.4310, 1.4568), em Inconel 718 para alta temperatura e com qualquer revestimento técnico que o cliente exija. Consulte os prazos para fabricos especiais junto da nossa equipa técnica.
A norma DIN 6796 especifica aço ao carbono C60 (ou C67S equivalente) temperado e revenido, com uma gama de dureza final de 420 a 510 HV (Vickers). Este nível de dureza é necessário para que a anilha suporte o elevado nível de tensão que a sua função exige sem sofrer relaxação permanente sob carga estática prolongada.
O módulo de elasticidade dos aços inoxidáveis e do Inconel 718 é inferior ao do aço C60 padrão. Isto significa que, para a mesma geometria, uma anilha 6796 em inoxidável ou Inconel exerce uma força residual ligeiramente menor do que a versão em aço ao carbono. Deve ter-se isto em conta ao dimensionar a união: se o ambiente permitir usar C60 + revestimento, essa costuma ser a solução técnica e economicamente ótima.
Conte-nos o seu caso de utilização e a nossa equipa de engenheiros aconselhá-lo-á na escolha da solução ótima.
