Rebitagem a Quente vs. Rebitagem a Frio: Principais Diferenças Explicadas

A união por rebites é um tipo de processo de união permanente que pode unir dois componentes metálicos de forma suficientemente forte. Proporciona uma junta durável, sólida e confiável; especialmente a capacidade anti-afrouxamento mesmo sob vibração incessante favorece a rebitagem sobre a soldagem em muitas ocasiões, incluindo construções de pontes. A rebitagem é basicamente a união por sobreposição de duas partes usando rebites com a assistência de chapas de cobertura. O rebite é basicamente uma pequena haste cilíndrica, geralmente feita de material macio, com uma cabeça em uma das extremidades. O corpo cilíndrico do rebite deve ser suficientemente mais longo que a espessura cumulativa dos componentes e das chapas de cobertura. Durante a rebitagem, estes rebites são inseridos através de furos feitos nos componentes e a extremidade saliente (porção da cauda) do rebite é martelada (recalcada) para formar outra cabeça. Tais furos devem ser furados nos componentes antes da rebitagem em locais projetados. As duas extremidades fixas do rebite prendem os componentes firmemente.

Com base na temperatura em que a porção saliente dos rebites é martelada, a rebitagem pode ser agrupada em duas categorias: rebitagem a quente e rebitagem a frio. Na rebitagem a quente, a extremidade do rebite é aquecida por algum meio externo (como aquecimento por chama) antes de martelar. A temperatura de aquecimento situa-se em torno de 2/3 do ponto de fusão do material do rebite. Devido a tal aquecimento, o material torna-se macio e plástico e, portanto, menor força de recalque é necessária. Por isso, quando o material do rebite é duro, como aço inoxidável, a rebitagem a quente é preferida, pois menor força é necessária. Também é favorável para rebites de grande diâmetro, geralmente diâmetro maior que 10mm. A expansão térmica do rebite devido ao aquecimento também tem papel importante na resistência de aperto.

Ao contrário, a rebitagem a frio é realizada apenas à temperatura ambiente. Aqui o rebite não é aquecido e, portanto, o martelamento é realizado à temperatura ambiente. Logo, força comparativamente maior é necessária para recalque; no entanto, nenhuma fonte de calor é desejada para aquecer os rebites. O tempo de aquecimento também não está associado a ela, então o processo é comparativamente mais rápido. No entanto, se o diâmetro do rebite for grande ou for feito de material mais forte, então grande quantidade de força de martelamento é desejada. Várias diferenças entre rebitagem a quente e rebitagem a frio são apresentadas aqui em formato de tabela.

Tabela: Diferenças entre Rebitagem a Quente e Rebitagem a Frio

Aquecimento dos Rebites e Fonte de Calor

A rebitagem a quente é realizada aquecendo a extremidade saliente dos rebites a uma temperatura elevada (50 – 70% do ponto de fusão do material do rebite) e, em seguida, recalcando essa extremidade para formar outra cabeça. Assim, requer uma fonte de calor pontual e de alta densidade energética para aplicar calor rapidamente. Geralmente, chama de combustível ou gás é utilizada para tal fim. A rebitagem a frio, no entanto, não requer nenhum aquecimento para martelamento e, portanto, a fonte de calor é irrelevante para ela.

Tempo de Rebitagem

A rebitagem a quente leva mais tempo devido ao aquecimento dos rebites logo antes do martelamento (recalque). A rebitagem a frio é realizada à temperatura ambiente, então o tempo de aquecimento não está associado a ela. Assim, é mais rápida, econômica e mais produtiva.

Tensão nos Rebites, Apertamento e Estanqueidade

A junta por rebite sempre experimenta tensão de cisalhamento, pois a força é geralmente aplicada ao longo dos componentes ou perpendicular ao eixo do rebite. Isso é independente da forma como a rebitagem é realizada (a quente ou a frio). Na verdade, a falha por cisalhamento dos rebites é um critério importante de projeto ao dimensionar as localizações dos rebites. Além da tensão de cisalhamento, todo rebite também é submetido a tensão de tração quando a rebitagem a quente é realizada. Esta tensão de tração é independente da carga externa nos componentes. Como todo material, o material dos rebites também sofre expansão volumétrica durante o aquecimento. Como a extremidade livre do rebite é martelada em condição quente, a contração livre é restringida e, assim, a tensão de tração se desenvolve quando esfria. Esta tensão de tração ajuda a prender os componentes firmemente de forma estanque. No entanto, nenhuma tensão de tração é induzida dentro dos rebites quando a rebitagem a frio é realizada, pois nenhum aquecimento é realizado e, portanto, nenhuma expansão ou contração volumétrica está associada a ela.

Força de Martelamento

Materiais de engenharia podem ser transformados do estado elástico para o estado plástico seja aplicando força suficiente, seja aumentando a temperatura a certo nível. Um material sólido em estado plástico torna-se muito dúctil e requer força (tensão) significativamente menor para deformação (mudança de dimensão). Na rebitagem a quente, a cauda do rebite torna-se plástica devido ao aquecimento a temperatura elevada e, portanto, menor força de martelamento é necessária. Na rebitagem a frio, o material do rebite permanece em estado elástico, pois nenhum aquecimento é realizado, e, portanto, força de martelamento comparativamente maior é desejada para abaulamento da cauda.

Quando a Rebitagem a Quente é Desejada?

Se o material do rebite é duro, como aço inoxidável, então a rebitagem a quente é preferida; caso contrário, grande força de martelamento teria que ser aplicada. Consequentemente, quando o material do rebite é macio, como alumínio ou latão, então a rebitagem a frio pode ser realizada. Do ponto de vista dimensional, se o diâmetro do rebite for maior que 10mm, então a rebitagem a quente é recomendada, pois requer menor força durante o recalque. Para rebites de diâmetro menor, a rebitagem a frio pode ser realizada.

Comparação científica entre rebitagem a quente e rebitagem a frio é apresentada neste artigo. O autor também sugere a consulta das seguintes referências para melhor compreensão do tópico.

• Difference Between Hot Riveting and Cold Riveting por difference.minaprem.com.
• Introduction to Machine Design por V. B. Bhandari (2017, McGraw Hill Education India Private Limited).