Compreender a gama de fixação dos casquilhos métricos em latão

Introdução

Alguma vez encomendou um prensa-cabos métrico M20, apenas para descobrir que ele não veda corretamente o seu cabo de 10 mm? Ou pior ainda, descobriu humidade dentro do seu gabinete elétrico semanas após a instalação porque o prensa-cabos era ligeiramente maior do que o diâmetro do cabo?

A faixa de fixação de um prensa-cabos métrico de latão define os diâmetros externos mínimo e máximo dos cabos que podem ser vedados de forma confiável dentro de um tamanho específico de prensa-cabos — e selecionar a faixa errada é a principal causa de Classificação IP¹ falhas em instalações industriais.

Sou Samuel, diretor de vendas da Bepto Connector, e após uma década na indústria de prensa-cabos, vi inúmeros projetos atrasados porque os engenheiros não compreendiam esta especificação crítica. A boa notícia? Depois de compreender como funcionam as gamas de fixação e como combiná-las com os seus cabos, nunca mais enfrentará falhas de vedação ou problemas de compatibilidade. Deixe-me explicar em termos práticos.

Índice

• O que exatamente é a faixa de fixação em buchas métricas de latão?
• Como é que a gama de fixação afeta o desempenho da vedação e as classificações IP?
• Como combinar o diâmetro do cabo com o tamanho correto do prensa-cabos?
• Que problemas ocorrem quando a faixa de fixação é ignorada?

O que exatamente é a faixa de fixação em buchas métricas de latão?

A faixa de fixação é o intervalo de diâmetros externos do cabo que um tamanho específico de prensa-cabos métrico pode acomodar, mantendo o seu nível de proteção IP nominal e a força de aperto mecânico.

Cada prensa-cabos métrico de latão é composto por vários componentes essenciais que funcionam em conjunto para criar a vedação: o corpo da prensa-cabos com roscas métricas² (M12, M16, M20, M25, etc.), uma vedação de compressão ou O-ring, uma porca de compressão e, frequentemente, uma contraporca. Quando aperta a porca de compressão, ela comprime a vedação em torno do revestimento externo do cabo, criando proteção ambiental e alívio de tensão.

Parâmetros técnicos críticos:

• Tamanho da rosca métrica: Refere-se ao diâmetro externo da rosca (M12 = 12 mm de diâmetro externo da rosca, M20 = 20 mm de diâmetro externo da rosca, etc.)
• Intervalo de fixação: Expresso como diâmetro externo mínimo-máximo do cabo (por exemplo, 3-6,5 mm para M12, 10-14 mm para M20)
• Relação de compressão da vedação: Normalmente, compressão de 15-25% do material da vedação para um desempenho ideal
• Padrões de rosca: Roscas métricas ISO em conformidade com as especificações DIN EN 60423 / IEC 60423
• Composição do material: Latão CW617N³ (58% cobre, 39% zinco, 3% chumbo) para usinabilidade e resistência à corrosão
• Espessura do revestimento de níquel: 5-10 mícrons para aplicações padrão, 15+ mícrons para proteção aprimorada contra corrosão

A faixa de fixação existe porque a vedação por compressão é flexível — ela pode se deformar para prender cabos de diâmetros variados. No entanto, essa flexibilidade tem limites. Se o cabo for muito fino, a vedação não poderá comprimir o suficiente para criar um contato íntimo. Se o cabo for muito grosso, não será possível apertar a porca suficientemente, ou você correrá o risco de danificar o revestimento do cabo.

Por que o tamanho métrico é importante: O sistema métrico fornece dimensões de rosca padronizadas reconhecidas globalmente, facilitando a correspondência entre as bucins e os orifícios do invólucro. No entanto, o tamanho da rosca não indica diretamente o diâmetro do cabo — uma bucina M20 não se encaixa necessariamente num cabo de 20 mm. É aqui que se torna essencial compreender a faixa de fixação específica.

Lembro-me de David, um gestor de compras de uma fábrica no Reino Unido, que encomendou grandes quantidades de bucins M16, presumindo que eles se encaixariam nos seus cabos de controlo de 8 mm. A faixa de fixação real era de 4 a 8 mm, colocando os seus cabos no limite máximo absoluto. Embora tecnicamente compatíveis, a compressão mínima resultou em IP65 em vez do desempenho nominal IP68. Depois de fornecermos glândulas M16 com uma faixa otimizada de 6 a 10 mm, a instalação dele passou em todos os testes de pressão.

Como é que a gama de fixação afeta o desempenho da vedação e as classificações IP?

A relação entre a faixa de fixação, a compressão da vedação e o desempenho da classificação IP é regida por princípios precisos de engenharia mecânica que afetam diretamente a confiabilidade da sua instalação.

O ponto ideal de compressão da vedação

Quando um cabo fica no meio da faixa de fixação, a vedação por compressão atinge a deformação ideal — normalmente 18-22% de compressão da sua espessura original. Isso cria:

Pressão de contacto uniforme: A vedação entra em contacto com toda a circunferência do cabo de maneira uniforme, eliminando possíveis vias de fuga.

Eficácia do alívio de tensão: A compressão adequada cria atrito que impede a retirada do cabo sob tensão mecânica (normalmente força de retirada de 80-120 N).

Resiliência a longo prazo: A vedação opera dentro da sua faixa elástica, mantendo as propriedades de retorno elástico ao longo de milhares de ciclos térmicos.

Faixa de fixação vs. desempenho da classificação IP

Hassan, um gestor de qualidade de uma instalação petroquímica saudita, aprendeu esta lição da maneira mais difícil. A sua equipa instalou bucins M25 (faixa de fixação de 13-18 mm) em cabos de 12,5 mm — um pouco abaixo do mínimo. O teste de pressão inicial foi aprovado, mas após seis meses de ciclos térmicos entre noites a 25 °C e dias a 50 °C, as vedações relaxaram o suficiente para permitir a entrada de humidade. Substituímos as gaxetas por gaxetas M20 (faixa de 10-14 mm), posicionando os cabos de 12,5 mm na zona ideal. Dois anos depois, essas gaxetas ainda mantêm a classificação IP68 em um dos ambientes mais adversos que se pode imaginar.

A ciência dos materiais por trás do selo

A vedação de compressão — normalmente feita de NBR (borracha nitrílica), EPDM ou neoprene — tem propriedades mecânicas específicas:

• Dureza Shore A: 60-70 para vedantes padrão (vedantes mais macios acomodam faixas mais amplas, mas desgastam-se mais rapidamente)
• Resistência à deformação permanente por compressão: Os selos de qualidade mantêm >85% da espessura original após 1.000 horas a 100 °C.
• Compatibilidade química: O NBR resiste a óleos, mas degrada-se com o ozono; o EPDM é excelente com água/vapor, mas não funciona com produtos petrolíferos.

Quando o diâmetro do cabo se encontra dentro da faixa de fixação adequada, a vedação comprime-se na sua zona de trabalho projetada. Uma compressão insuficiente deixa espaços microscópicos; uma compressão excessiva causa deformação permanente (deformação por compressão), onde a vedação perde a sua capacidade de recuperar e manter a pressão.

Por que o latão melhora o desempenho da fixação

Niquelagem⁴ O latão oferece vantagens específicas em relação ao nylon ou ao aço inoxidável para aplicações de fixação:

1. Estabilidade térmica: O latão mantém a estabilidade dimensional de -40 °C a +100 °C, garantindo uma força de fixação consistente.
2. Precisão da rosca: As roscas de latão usinadas por CNC proporcionam uma compressão suave e controlada, sem emperrar.
3. Proteção EMC: Cria continuidade eletromagnética de 360° quando devidamente ligado a invólucros metálicos
4. Resistência à corrosão: O revestimento de níquel oferece proteção equivalente a mais de 500 horas de teste de névoa salina (ASTM B117)

Como combinar o diâmetro do cabo com o tamanho correto do prensa-cabos?

A seleção do prensa-estopas métrico correto requer uma abordagem sistemática que leve em consideração as especificações do cabo, as condições ambientais e os requisitos de instalação.

Passo 1: Meça com precisão o diâmetro externo do cabo

Isso parece óbvio, mas é aí que a maioria dos erros se origina.

Técnica de medição adequada:

1. Use um paquímetro digital, não uma fita métrica (precisão de ±0,1 mm necessária)
2. Meça em três pontos ao longo de uma secção de cabo de 1 metro
3. Considere a leitura máxima — os cabos não são perfeitamente redondos.
4. Adicione uma tolerância de 0,3-0,5 mm para variações de fabrico.
5. Para cabos blindados, meça sobre a bainha externa, não sobre a camada de blindagem.

Erros comuns de medição:

• Medindo a partir do diâmetro nominal da ficha técnica do cabo (os cabos reais costumam ser 5-8% maiores)
• Comprimir o cabo durante a medição (os revestimentos macios deformam-se facilmente)
• Ignorando os efeitos da temperatura (o PVC expande-se ~3% de 20 °C a 60 °C)

Passo 2: Consulte a tabela de tamanhos métricos das glândulas

Aqui está uma referência abrangente para bucins métricos padrão:

*Várias gamas de fixação disponíveis, dependendo da seleção da inserção da vedação

Passo 3: Posicione o cabo na zona ideal

A regra de ouro: O diâmetro externo do cabo deve estar entre 40 e 70% do intervalo de fixação.

Exemplo de cálculo:

• Gaxeta M20 com intervalo de 10-14 mm (extensão de 4 mm)
• Zona ideal: 10 mm + (4 mm × 0,4) a 10 mm + (4 mm × 0,7) = 11,6-12,8 mm
• O seu cabo de 12 mm? Encaixa perfeitamente.
• O seu cabo de 10,5 mm? Marginal — considere o M16 com faixa de 6 a 10 mm.

Passo 4: Considere os requisitos especiais da aplicação

Ambientes com elevada vibração (transportadores, máquinas móveis):

• Selecione glândulas onde o cabo fica na parte superior 50-70% da gama para máxima aderência
• Considere glândulas com engate de rosca prolongado (variantes de corpo longo)

Substituição frequente do cabo:

• Escolha a opção com maior intervalo de fixação para acomodar futuras variações de cabos.
• Especifique glândulas com vedações cativas que não caiam durante a desmontagem

Aplicações sensíveis à EMC:

• Certifique-se de que o cabo fica na posição central para uma terminação de blindagem 360° ideal.
• Use glândulas com recursos de aterramento integrados para cabos com blindagem trançada

Passo 5: Considere os fatores ambientais

Temperaturas extremas: Os cabos expandem-se/contraem-se com a temperatura. Se a sua aplicação estiver sujeita a grandes variações de temperatura, posicione o cabo no diâmetro medido à temperatura máxima de funcionamento.

Exposição química: Alguns produtos químicos causam inchaço no revestimento do cabo. Se os cabos entrarem em contacto com óleos, solventes ou agentes de limpeza, meça o cabo após a exposição ou adicione 5-10% à sua medição de diâmetro.

Exposição aos raios UV: Os cabos para uso externo podem ficar frágeis com o tempo, exigindo uma instalação mais fácil. Escolha tamanhos médios para evitar torque de instalação excessivo, que poderia rachar revestimentos envelhecidos.

Que problemas ocorrem quando a faixa de fixação é ignorada?

Ignorar as especificações da faixa de fixação cria modos de falha previsíveis que comprometem a segurança, a confiabilidade e a conformidade. Aqui estão os três erros mais comuns — e mais caros.

Problema #1: Cabos subdimensionados em bucins sobredimensionados

O que acontece:
A vedação por compressão não consegue deformar-se o suficiente para entrar em contacto com a superfície do cabo de maneira uniforme. Permanecem espaços microscópicos, criando caminhos de fuga para humidade, poeira e gases.

Consequências no mundo real:

• A classificação IP cai de IP68 para IP54 ou inferior
• A entrada de humidade causa corrosão nas ligações dos terminais
• Em áreas perigosas, a perda da classificação Ex cria violações de segurança
• Os cabos podem soltar-se sob tensão mecânica

A solução:
Use insertos redutores ou adaptadores redutores que incluem uma vedação menor compatível com o diâmetro do seu cabo. Na Bepto, oferecemos conjuntos redutores que permitem que as gaxetas M25 vedem cabos de até 8 mm, mantendo a classificação IP68.

Problema #2: Cabos de tamanho excessivo forçados a entrar em bucins de tamanho insuficiente

O que acontece:
Os instaladores apertam excessivamente a porca de compressão para tentar obter vedação, esmagando o revestimento do cabo e danificando potencialmente os condutores internos.

Sinais de alerta:

• Deformação visível ou alteração da cor no revestimento do cabo
• Dificuldade em rodar a porca de compressão (requer força excessiva)
• Isolamento do cabo extrudido das extremidades do prensa-cabos
• Flexibilidade reduzida no ponto de entrada do cabo

Consequências no mundo real:

• Danos no condutor que levam ao aumento da resistência e ao aquecimento
• Falha no isolamento causando curto-circuito
• Falha prematura do cabo (frequentemente meses após a instalação)
• Garantias de cabos anuladas devido a danos mecânicos

A solução:
Nunca force um cabo a entrar numa gaxeta de tamanho inferior. Opte sempre pelo tamanho métrico imediatamente superior. Se os orifícios do painel já estiverem perfurados, utilize anilhas redutoras na gaxeta maior, em vez de danificar o cabo.

Problema #3: Ignorando as opções de inserção do selo

O que acontece:
Muitos tamanhos métricos oferecem várias gamas de fixação utilizando diferentes inserções de vedação. Os instaladores utilizam frequentemente a inserção que vem pré-instalada sem verificar se é a ideal para o seu cabo.

Exemplo de cenário:
Uma gaxeta M20 pode ser fornecida com uma inserção de vedação de 10-14 mm, mas o seu cabo de 7 mm requer a opção de inserção de 6-12 mm. A utilização da inserção errada posiciona o seu cabo fora da zona de compressão ideal.

A solução:
Especifique sempre a faixa de fixação exata ao fazer o pedido, não apenas o tamanho da rosca métrica. Os nossos códigos de produto Bepto incluem a designação da faixa (por exemplo, M20-10/14 vs. M20-6/12) para eliminar confusões.

Resumo das melhores práticas de instalação:

1. Meça o diâmetro externo do cabo com um paquímetro à temperatura de funcionamento.
2. Selecione o tamanho métrico em que o cabo se encontra no meio da faixa de fixação 40-70%.
3. Verifique a compatibilidade do material da vedação com o ambiente
4. Aperte manualmente a porca de compressão e, em seguida, dê mais 1/4 a 1/2 volta com uma chave inglesa.
5. Verifique se há deformação no cabo — se for visível, significa que o apertou em demasia.
6. Realize testes de verificação da classificação IP antes do comissionamento
7. Registre os tamanhos das glândulas e os diâmetros dos cabos para os registos de manutenção.

Conclusão

Compreender a faixa de fixação não é apenas conhecimento técnico — é a base para uma vedação confiável dos cabos, que evita falhas dispendiosas e garante a integridade do sistema a longo prazo. Medindo com precisão, consultando tabelas de dimensionamento adequadas e posicionando os cabos na zona de compressão ideal, garante-se o desempenho IP68 e elimina-se os erros de instalação mais comuns.

Na Bepto Connector, fabricamos prensa-cabos métricos em latão com roscas usinadas com precisão e várias opções de faixas de fixação para cada aplicação. A nossa equipa técnica oferece consultas gratuitas sobre dimensionamento e pode fornecer amostras de prensa-cabos para testes antes de encomendas em grandes quantidades. Entre em contacto connosco hoje mesmo para obter tabelas de tamanhos detalhadas, certificados de materiais e preços competitivos direto da fábrica para buchas métricas de latão de M12 a M63.

Perguntas frequentes sobre a gama de fixação de bucins métricos em latão