Parafusos Allen: Guia Completo de Sextavado Interno

Parafusos Allen (ou sextavado interno) são fixadores com cabeça cilíndrica e encaixe hexagonal interno, permitindo aperto embutido e alto torque. Este guia técnico completo aborda especificações, aplicações, torques e resolução de problemas.

O Que São Parafusos Allen?

Parafuso Allen é o nome comercial popular para parafusos com sextavado interno (hexágono interno na cabeça), inventado pela Allen Manufacturing Company em 1910. O nome técnico correto é parafuso com cabeça cilíndrica e sextavado interno.

Nomenclatura e Normas

Normas Internacionais:

• ISO 4762: Parafusos de cabeça cilíndrica com sextavado interno (norma atual, harmonizada globalmente)
• DIN 912: Norma alemã (equivalente à ISO 4762, ainda muito referenciada)
• ABNT NBR ISO 4762: Versão brasileira da norma ISO
• ASME B18.3: Norma americana (dimensões ligeiramente diferentes)

Denominações Alternativas:

• Parafuso Allen (nome comercial, mais comum no Brasil)
• Parafuso sextavado interno
• Parafuso cabeça cilíndrica CHC (acrônimo de Cabeça Hexagonal Cônica)
• Socket head cap screw (inglês)
• Inbusschraube (alemão - Inbus é marca registrada)

Características e Vantagens

Características Técnicas

Geometria da Cabeça:

• Cabeça cilíndrica baixa (altura = 1× diâmetro nominal)
• Encaixe sextavado interno (hexágono)
• Superfície lateral lisa (sem arestas salientes)
• Topo plano ou levemente abaulado

Rosca:

• Rosca métrica ISO (passo grosso padrão)
• Rosca até próximo da cabeça
• Classes de ajuste: 6g (padrão - folga normal)

Materiais e Classes:

• Aço carbono: classes 8.8, 10.9, 12.9 (mais comum 12.9)
• Inox: A2-70, A4-80 (AISI 304 e 316)
• Ligas especiais: titânio, latão, nylon (sob encomenda)

Vantagens em Relação a Parafusos Sextavados Externos

1. Cabeça Embutida (Baixo Perfil):

• Altura da cabeça = diâmetro nominal (ex: M8 → cabeça 8mm)
• Sextavado externo: altura = 0,7× diâmetro + arruela necessária
• Economia de espaço: 30-40% menor altura total

2. Estética e Segurança:

• Superfície lisa sem saliências
• Impossibilita desaperto acidental por impacto
• Visual limpo e profissional

3. Alto Torque:

• Chave Allen encaixa completamente no hexágono
• Maior área de contato que philips/fenda
• Permite torque 2-3× superior a cabeça philips

4. Acesso em Espaços Restritos:

• Chave Allen tipo "L" permite acesso lateral
• Ângulo de trabalho mínimo: 30° (vs. 120° para soquete)

5. Resistência Mecânica Superior:

• Geralmente fabricados em classes altas (12.9 padrão)
• Cabeça cilíndrica distribui tensão uniformemente

Desvantagens e Limitações

1. Custo Maior:

• 20-50% mais caro que sextavado externo equivalente
• Processo de fabricação mais complexo

2. Risco de Gripamento (Galling) em Inox:

• Contato metal-metal em área pequena
• Lubrificação obrigatória em inox
• Aperto lento recomendado

3. Necessita Chave Específica:

• Chave Allen (sextavada) necessária
• Torx e outros não se aplicam (existem variantes)
• Chave danificada dificulta remoção

4. Dano ao Hexágono:

• Uso de chave incorreta (menor) arredonda encaixe
• Remoção de parafuso com encaixe danificado é difícil

Dimensões e Especificações ISO 4762 / DIN 912

Tabela Completa de Dimensões

Notas:

• Altura da cabeça = diâmetro nominal (tolerância h11)
• Diâmetro da cabeça = ~1,5× diâmetro nominal (tolerância h12)
• Furação para embutir: diâmetro cabeça + 0,5mm (folga)

Comprimentos Disponíveis

Comprimentos Padrão (ISO 4762):

Comprimentos Especiais:

• Sob encomenda: qualquer comprimento entre 6mm e 500mm
• MOQ: 500-1.000 peças
• Prazo adicional: 15-30 dias

Classes de Resistência

Parafusos Allen em Aço Carbono

Classe 12.9 (Padrão para Allen):

• Resistência à tração: 1.200 MPa
• Limite de escoamento: 1.080 MPa (90% da resistência)
• Material: Aço liga (Cr-Mo, Cr-Ni-Mo)
• Tratamento: Temperado e revenido
• Dureza: 380-440 HV
• Aplicação: Padrão industrial para parafusos Allen

Classe 10.9:

• Resistência à tração: 1.000 MPa
• Limite de escoamento: 900 MPa
• Material: Aço liga médio carbono
• Dureza: 320-380 HV
• Aplicação: Alternativa econômica quando 12.9 não é crítico

Classe 8.8 (Menos Comum em Allen):

• Resistência à tração: 800 MPa
• Material: Aço médio carbono
• Dureza: 250-320 HV
• Aplicação: Cargas leves, menos crítico

Por Que Allen é Tipicamente 12.9?

• Cabeça cilíndrica permite alto torque → exige resistência correspondente
• Fabricação já é complexa → adicionar tratamento térmico rigoroso tem custo marginal baixo
• Mercado espera alta qualidade em Allen → classe 12.9 virou padrão

Parafusos Allen em Inox

A2-70 (Inox 304):

• Resistência à tração: 700 MPa (70 kgf/mm² × 10)
• Composição: 18% Cr, 8% Ni
• Resistência à corrosão: Boa (ambientes urbanos, internos)
• Temperatura: até 400°C
• Magnético: Não
• Aplicação: Equipamentos alimentícios, farmacêuticos, ambientes limpos

A4-80 (Inox 316):

• Resistência à tração: 800 MPa
• Composição: 18% Cr, 10% Ni, 2% Mo (molibdênio)
• Resistência à corrosão: Excelente (marinho, químico)
• Aplicação: Ambientes marinhos, indústria química, offshore

Importante: Inox Allen tem resistência mecânica INFERIOR a aço carbono (700-800 MPa vs. 1.200 MPa). Dimensione adequadamente!

Tabelas de Torque de Aperto

Torque Recomendado - Aço Carbono 12.9

Condições:

• Rosca e cabeça lubrificadas (óleo fino ou graxa MoS₂)
• Coeficiente de atrito μ = 0,12 (lubrificado)
• Torque calculado para 75% do limite de escoamento

Ajustes Necessários:

Rosca Seca (Sem Lubrificação):

• Reduzir torque em 30%
• Maior risco de gripamento em inox

Classe 10.9:

• Reduzir torque em 15-20%

Classe 8.8:

• Reduzir torque em 30-35%

Torque Recomendado - Inox A2/A4

⚠️ CRÍTICO - Prevenção de Gripamento em Inox:

1. SEMPRE lubrificar antes do aperto (pasta antiatrito base mica, cobre ou PTFE)
2. Aperto lento e constante (não impacto)
3. Se sentir resistência anormal: PARE → remova, limpe, lubrifique novamente
4. Evite reutilização de parafusos inox em aplicações críticas
5. Considere revestimento PTFE/Xylan para montagens frequentes

Aplicações Típicas

1. Equipamentos de Precisão

Máquinas CNC, Tornos, Fresadoras:

• Fixação de guias lineares
• Montagem de cabeçotes e spindles
• Barramentos e mesas
• Vantagem: Cabeça embutida não interfere com movimento de peças

Dispositivos Ópticos e Eletrônicos:

• Montagem de lentes e espelhos
• Fixação de placas de circuito
• Chassis de equipamentos eletrônicos
• Vantagem: Não magnético (inox), precisão dimensional

2. Montagens com Restrição de Espaço

Tampas e Coberturas:

• Cabeça embutida permite superfície nivelada
• Reduz risco de travamento ou impacto
• Estética profissional

Equipamentos Compactos:

• Robótica (articulações, atuadores)
• Instrumentação médica
• Dispositivos portáteis
• Vantagem: 30-40% economia de altura vs. sextavado + arruela

3. Indústria Automotiva

Motor e Transmissão:

• Fixação de tampas de válvulas
• Carcaças de bombas e compressores
• Suportes e brackets
• Requisito: Classe 12.9, torque controlado, trava-rosca

Chassi e Suspensão:

• Fixação de componentes de suspensão
• Montagem de freios
• Painéis e carenagens
• Vantagem: Alto torque em espaço reduzido

4. Indústria Alimentícia e Farmacêutica

Equipamentos de Processo:

• Tanques e misturadores
• Correias transportadoras
• Painéis sanitários
• Material: Inox A4-80 (316) obrigatório
• Acabamento: Polimento eletroquímico (Ra <0,8 µm)

Requisitos Especiais:

• Sem frestas (acúmulo de resíduos)
• Resistência a limpeza CIP/SIP
• Certificação FDA / EHEDG

5. Construção e Montagem de Estruturas

Estruturas Metálicas Leves:

• Perfis de alumínio (sistemas modulares)
• Proteções e guarda-corpos
• Painéis de fechamento
• Vantagem: Estética, facilita desmontagem para manutenção

Não Recomendado:

• Estruturas pesadas sob carga crítica (preferir sextavado com arruela)
• Conexões flangeadas de alta pressão (preferir prisioneiro)

Tipos e Variações de Parafusos Allen

1. Parafuso Allen Cabeça Cilíndrica (ISO 4762 - Padrão)

Características:

• Cabeça cilíndrica, topo plano
• Altura = diâmetro nominal
• Aplicação geral

Quando Usar:

• Padrão industrial
• Montagens gerais
• Boa distribuição de carga

2. Parafuso Allen Cabeça Baixa (ISO 7380)

Características:

• Cabeça abaulada (botão)
• Altura = 0,6× diâmetro (40% mais baixo que padrão)
• Diâmetro cabeça maior (melhor distribuição de pressão)

Quando Usar:

• Máximo perfil baixo necessário
• Superfícies onde saliência mínima é crítica
• Cargas menores (cabeça mais fraca que cilíndrica)

3. Parafuso Allen Cabeça Escareada (ISO 10642 / DIN 7991)

Características:

• Cabeça cônica 90° (escareada)
• Totalmente embutida quando instalada
• Sextavado interno menor

Quando Usar:

• Superfície totalmente plana necessária
• Estética máxima
• Proteção contra impactos laterais
• Atenção: Resistência mecânica inferior (cabeça mais fina)

4. Parafuso Allen sem Cabeça (Prisioneiro Allen - ISO 4026/4027/4028)

Características:

• Cilindro roscado, sem cabeça
• Sextavado interno em uma ou ambas extremidades
• Pontas: plana (ISO 4026), cônica (ISO 4027), esférica (ISO 4028)

Quando Usar:

• Fixação de eixos, polias, engrenagens
• Ajustes de posição
• Travamento sem saliência

5. Parafuso Allen com Flange (DIN 6912)

Características:

• Cabeça cilíndrica com flange integrado
• Dispensa arruela
• Maior área de contato

Quando Usar:

• Materiais macios (alumínio, plástico)
• Distribuir pressão de contato
• Reduzir risco de danos à superfície

Como Especificar Parafusos Allen

Formato de Especificação Completo

Norma: ISO 4762 / DIN 912

Formato:

Parafuso Allen [Norma] - [Diâmetro] × [Comprimento] - [Material] - [Tratamento]

Exemplos:

1. Uso Geral Industrial:

Parafuso Allen ISO 4762 - M8 × 40 - Aço 12.9 - Zincado Preto

2. Ambiente Marinho:

Parafuso Allen ISO 4762 - M12 × 60 - Inox A4-80 (316) - Passivado

3. Equipamento Alimentício:

Parafuso Allen ISO 4762 - M6 × 30 - Inox A4-80 (316) - Polido Eletroquímico

4. Alta Temperatura:

Parafuso Allen ISO 4762 - M10 × 50 - Inconel 718 - Passivado

Informações Adicionais Úteis

Para Cotação Completa:

• Quantidade necessária (unitário, lote, consumo anual)
• Certificação requerida (2.2, 3.1)
• Embalagem (caixa, saco, quantidade por embalagem)
• Prazo de entrega

Chaves Allen: Tipos e Uso Correto

Tipos de Chaves

1. Chave Allen Tipo "L" (Mais Comum):

• Formato L, braço curto e longo
• Braço curto: alto torque
• Braço longo: acesso em profundidade, rapidez
• Uso: Montagens manuais, manutenção

2. Chave Allen com Cabo "T":

• Maior ergonomia
• Torque manual superior
• Uso: Apertos frequentes, médio torque

3. Chave Soquete Allen (Bits Allen):

• Encaixe 1/4", 3/8", 1/2"
• Uso com catraca ou torquímetro
• Uso: Produção seriada, torque controlado

4. Chave Allen com Esfera (Ball End):

• Permite ângulo de trabalho até 25°
• Uso: Acesso difícil, ângulos restritos
• Desvantagem: Torque reduzido (70% da chave reta)

Seleção de Tamanho de Chave

⚠️ NUNCA use chave menor: Arredonda o hexágono interno, impossibilita remoção.

Problemas Comuns e Soluções

1. Hexágono Interno Danificado (Espanado)

Causas:

• Uso de chave incorreta (menor que necessário)
• Chave desgastada ou de baixa qualidade
• Torque excessivo
• Impacto (uso de parafusadeira de impacto inadequadamente)

Prevenção:

• Use chave do tamanho EXATO
• Substitua chaves desgastadas
• Respeite torque especificado
• Evite impacto em parafusos Allen

Solução (Remoção):

Método 1 - Chave Torx Forçada:

• Selecione Torx ligeiramente maior que hexágono
• Force encaixe com martelo suave
• Gire lentamente (pode quebrar Torx)

Método 2 - Extrator de Parafusos:

• Ferramenta com rosca esquerda
• Rosqueie no hexágono danificado
• Gire sentido anti-horário para remover

Método 3 - Soldagem:

• Solde porca ou haste no topo do parafuso
• Gire com chave após resfriamento
• Atenção: Pode danificar roscas por calor

Método 4 - Furação e Extração (Último Recurso):

• Fure centro do parafuso com broca menor que diâmetro interno
• Use extrator cônico de rosca esquerda
• Risco: Danificar rosca fêmea

2. Gripamento em Inox (Galling)

O Que É: Aderência e travamento de superfícies metálicas sob pressão e deslizamento. Comum em inox (ausência de óxido protetor duro).

Sintomas:

• Resistência crescente durante aperto
• Aquecimento do parafuso
• Impossibilidade de remover após aperto

Prevenção (CRÍTICO):

1. Lubrificação obrigatória: Pasta antiatrito (base mica, cobre, PTFE)
2. Aperto lento: Velocidade baixa, sem impacto
3. Evitar reutilização: Parafusos inox são "uso único" em aplicações críticas
4. Revestimento: PTFE/Xylan reduz atrito (custo +40%)
5. Material alternativo: Considere bronze ou latão se possível

Solução (Se Gripar):

• Aplique penetrante (WD-40, PB Blaster) - aguarde 24h
• Aquecimento controlado (200-300°C) - dilata rosca fêmea
• Vibração ultrassônica (ferramenta especial)
• Último recurso: Furação e retalhamento de rosca

3. Cabeça Cisalha (Quebra)

Causas:

• Torque excessivo (acima do limite da classe)
• Classe insuficiente (8.8 onde 12.9 necessário)
• Material defeituoso (trinca interna, inclusão)

Prevenção:

• Use torquímetro calibrado
• Especifique classe adequada à carga
• Compre de fornecedor certificado (ISO 9001)
• Solicite certificado de material (rastreabilidade)

Solução:

• Remova corpo roscado com alicate de pressão ou extrator
• Se quebrou rente: fure centro e use extrator de rosca esquerda

4. Afrouxamento por Vibração

Causas:

• Pré-carga insuficiente
• Vibração contínua (motores, veículos, máquinas rotativas)
• Ciclagem térmica

Prevenção:

Método 1 - Trava-Rosca Química:

• Baixa resistência (azul): Desmontável (ex: Loctite 243)
• Média resistência (verde): Permanente (ex: Loctite 270)
• Aplicação: 2-3 gotas na rosca antes de apertar

Método 2 - Arruela de Trava:

• Arruela Nord-Lock (cunhas duplas)
• Arruela de pressão (menos eficaz)
• Arruela de trava com aba (dobre após aperto)

Método 3 - Arame de Freno (Safety Wire):

• Fure cabeça do Allen lateralmente
• Passe arame de aço inox
• Trave múltiplos parafusos em série
• Aplicação: Aeronáutico, automotivo competição

Método 4 - Porca de Trava:

• Porca autotravante (nylon insert)
• Porca com flange serrilhado
• Aplicação: Quando rosca permite

5. Corrosão e Travamento

Prevenção:

• Material adequado ao ambiente (inox 316 para marinho)
• Proteção anticorrosiva (zincado, galvanizado, Dacromet)
• Lubrificação com graxa anticorrosiva
• Inspeção e manutenção periódica

Solução (Destravamento):

• Penetrante + tempo (24-72h)
• Aquecimento (dilata rosca fêmea)
• Vibração (martelo de impacto ultrassônico)
• Broca: furar e retalhar rosca (último recurso)

Comparação: Allen vs. Outros Tipos

Allen vs. Sextavado Externo

Recomendação: Allen para espaço restrito, estética, precisão. Sextavado para estrutural, custo, disponibilidade.

Allen vs. Torx (ISO 10664)

Recomendação: Torx para produção seriada, menor risco de dano. Allen para disponibilidade universal de ferramentas.

Allen vs. Philips/Pozidriv

Recomendação: Allen para aplicações industriais. Philips apenas para montagens leves, decorativas.

Inspeção de Recebimento

Checklist de Inspeção Visual (100%)

• Marcação de cabeça legível (classe 12.9 obrigatória)
• Hexágono interno sem rebarbas ou danos
• Rosca limpa, sem danos visíveis
• Revestimento uniforme (zincado, galvanizado)
• Ausência de trincas, inclusões, deformações

Inspeção Dimensional (Amostragem 10 peças/lote)

• Diâmetro nominal (paquímetro): M ± 0,1mm
• Comprimento total (paquímetro): L ± 0,5mm
• Diâmetro cabeça (paquímetro): conforme ISO 4762
• Altura cabeça (paquímetro): conforme ISO 4762
• Medida chave Allen (calibrador): exata conforme norma
• Passo de rosca (calibrador passa/não-passa): OK

Ensaios Mecânicos (Lotes Críticos)

• Dureza Vickers (3 amostras): 380-440 HV para 12.9
• Tração até ruptura (1 amostra): Rm ≥ 1.200 MPa para 12.9
• Torque de ruptura da cabeça: conforme norma

FAQ - Perguntas Frequentes

1. Posso usar parafuso Allen em aplicação estrutural crítica?

Sim, com ressalvas:

• Classe 12.9 possui resistência equivalente a estrutural
• Porém, cabeça cilíndrica tem menor área de apoio que sextavado + arruela
• Recomendação: Para cargas críticas (vida humana, alto custo de falha), preferir sextavado com arruela conforme ABNT NBR 8800
• Allen é aceitável em estruturas leves, não críticas

2. Como remover parafuso Allen com hexágono danificado?

Métodos em ordem de tentativa:

1. Chave Torx levemente maior, forçada no hexágono
2. Extrator de parafusos (rosca esquerda)
3. Soldagem de porca no topo
4. Furação centro + extrator cônico
5. Último recurso: Furar completamente e retalhar rosca

Prevenção: Sempre use chave do tamanho exato, bem encaixada.

3. Parafuso Allen em inox sempre gripa?

Não, mas risco é alto se não lubrificado:

• Inox contra inox tem coeficiente de atrito alto
• Pressão de contato no hexágono é elevada
• Prevenção obrigatória: Lubrificação com pasta antiatrito
• Aperto lento, sem impacto
• Considere revestimento PTFE para montagens frequentes

4. Posso substituir Allen por Torx?

Geometrias não são intercambiáveis:

• Hexágono e estrela Torx têm dimensões diferentes
• Solução: Compre novo parafuso com Torx ou continue com Allen
• Torx tem vantagens (maior torque, menor risco de dano), mas custo superior

5. Qual a diferença entre ISO 4762 e DIN 912?

Praticamente nenhuma:

• ISO 4762 é norma internacional atual (harmonizada globalmente)
• DIN 912 é norma alemã equivalente (ainda muito referenciada)
• Dimensões são idênticas
• Recomendação: Especifique ISO 4762 (padrão atual), mas DIN 912 é intercambiável

6. Parafuso Allen aguenta o mesmo torque que sextavado?

Sim, se mesma classe:

• Resistência mecânica depende da classe (8.8, 10.9, 12.9), não do tipo de cabeça
• Allen típico é 12.9, sextavado comum é 8.8 → Allen aguenta MAIS
• Atenção: Área de apoio da cabeça é diferente (Allen menor)

7. Posso reutilizar parafusos Allen?

Depende da aplicação e material:

Aço Carbono 12.9:

• Aplicações não críticas: 2-3 reutilizações OK
• Aplicações críticas (alta carga, vibração): Descarte após 1 uso
• Sempre inspeccione rosca e hexágono antes de reutilizar

Inox A2/A4:

• Reutilização aumenta drasticamente risco de gripamento
• Recomendação: Descarte após 1 uso em aplicações críticas
• Se reutilizar: Limpeza completa + relubrificação obrigatória

8. Qual o comprimento mínimo de rosca engajada?

Regra Geral:

• Material de resistência similar ao parafuso (aço): 1× diâmetro (ex: M8 → 8mm rosca engajada)
• Material mais fraco (alumínio): 1,5-2× diâmetro
• Material muito fraco (plástico): 2-3× diâmetro ou use inserto roscado

Exemplo: Parafuso Allen M10 em alumínio → rosca engajada mínima 15mm

9. Parafuso Allen precisa de arruela?

Geralmente não:

• Cabeça cilíndrica tem área de apoio suficiente para materiais rígidos (aço, ferro fundido)

Exceções (Arruela Recomendada):

• Materiais macios (alumínio, plástico, madeira)
• Furos oblongos ou superdimensionados
• Superfícies irregulares
• Necessidade de distribuir pressão
• Alternativa: Use Allen com flange (DIN 6912)

10. Como calcular torque se não tenho tabela?

Fórmula Aproximada:

T = K × d × F

Onde:
T = Torque (N·m)
K = Coeficiente de atrito (0,12 a 0,20 típico)
d = Diâmetro nominal (m)
F = Pré-carga desejada (N)

Pré-carga segura: 75% do limite de escoamento

F = 0,75 × A × Re

Onde:
A = Área de tração da rosca (mm², tabela ISO)
Re = Limite de escoamento (MPa) da classe

Exemplo M10 Classe 12.9:

• A = 58 mm² (ISO 898-1)
• Re = 1.080 MPa
• F = 0,75 × 58 × 1.080 = 46.980 N
• T = 0,14 × 0,010 × 46.980 = 66 N·m (compatível com tabela: 55 N·m conservador)

Conclusão

Parafusos Allen (sextavado interno) são solução técnica superior para aplicações que exigem cabeça embutida, alto torque e estética profissional. A especificação correta da classe, lubrificação adequada (especialmente em inox) e uso de ferramentas apropriadas garantem desempenho e confiabilidade.

Principais Takeaways

• Classe 12.9 é padrão em Allen de aço carbono
• Lubrificação obrigatória em inox para prevenir gripamento
• Use chave do tamanho exato - nunca menor
• Torque controlado com torquímetro em aplicações críticas
• Altura total 30-40% menor que sextavado externo + arruela

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Atualizado: Janeiro 2025 Referências: ISO 4762, DIN 912, ABNT NBR ISO 4762, ISO 898-1, VDI 2230