Tap plate: chapa roscada para fixar equipamento em aço

Você está lendo a especificação de um skid de bomba, de um ventilador ou de um painel de um fornecedor japonês, e uma linha diz que tap plates, parafusos e porcas "acompanham" o equipamento (付属, fuzoku). A equipe de estruturas pergunta o que é um "tap plate", e ninguém sabe dizer quem deve soldá-lo na estrutura metálica.

O tap plate (tappu pureto) é uma chapa metálica com furos roscados. Quando o equipamento fica sobre estrutura metálica, a chapa é soldada na estrutura e serve de base para os parafusos de fixação. Nas obras japonesas ela também aparece como "tap base" (tappu besu) ou "tapping plate" (tappingu pureto).

Este guia explica a função da chapa, compara-a com outras formas de fixar equipamento em aço e mostra como a instalação em estrutura metálica difere da instalação em fundação de concreto. Depois, indica o que verificar na especificação e no campo. No fim há um checklist, perguntas para o fornecedor japonês e um FAQ sobre peças parecidas.

Sumário

1. O que é um tap plate (chapa roscada)?
2. Por que usar tap plate? Três formas de fixar equipamento em estrutura metálica
3. Instalação: fundação de concreto x estrutura metálica
4. O que verificar quando a especificação pede tap plates
5. Checklist e perguntas para o fornecedor japonês
6. Limites deste guia
7. Perguntas frequentes sobre tap plate
8. Fontes

O que é um tap plate (chapa roscada)?

Em geral, tap plate é qualquer chapa metálica com furos roscados. Em obras e montagens, o termo costuma indicar a chapa usada para apoiar equipamento sobre estrutura metálica.

O macho de rosca (em inglês, tap) é a ferramenta que corta a rosca interna dentro de um furo. Depois de roscado, o furo recebe o parafuso diretamente, e por isso a própria chapa faz o papel da porca.

Figura 1: Corte de um equipamento fixado com tap plates

Os parafusos entram nos furos roscados das chapas soldadas na estrutura. O pé do equipamento fica sobre os parafusos, e as porcas apertam por cima.

É a mesma configuração dos passos de instalação em estrutura metálica mais adiante. A forma de fixar os parafusos depende do tamanho e do projeto do equipamento.

Tap plates também são usados como peças dentro de máquinas, mas este artigo trata apenas dos tap plates usados para instalar equipamentos.

Por que usar tap plate? Três formas de fixar equipamento em estrutura metálica

A finalidade do tap plate é parafusar o equipamento na estrutura metálica. Há três formas comuns de fixar equipamento em aço, e o motivo de escolher o tap plate fica mais claro quando elas são comparadas lado a lado.

Figura 2: Três formas de fixar equipamento em estrutura metálica

Com o tap plate, o equipamento é parafusado sem furar o aço e continua removível depois.

Soldar o equipamento direto

Parafuso passante em furos feitos na estrutura

Tap plate

Remoção

Só cortando a solda

Basta retirar as porcas

Basta retirar as porcas

Alinhamento

Solda-se onde o equipamento foi posicionado

Os furos da estrutura precisam coincidir com os do equipamento

Posiciona-se a chapa conforme os furos do equipamento e depois solda-se

Trabalho na estrutura

O equipamento é soldado na estrutura

Fura-se a estrutura e segura-se a porca do lado oposto

Sem furação; a chapa é soldada na estrutura

Indicado para

Pequenos acessórios que nunca serão removidos

Quando se alcança o lado de trás da estrutura

Equipamento que será retirado para inspeção ou troca

O método adequado depende do peso do equipamento e das condições de projeto da estrutura. A tabela compara apenas diferenças gerais.

O assunto principal é a instalação em estrutura metálica. Para comparar, a próxima seção mostra primeiro uma fundação de concreto típica.

Instalação: fundação de concreto x estrutura metálica

Em fundação de concreto, um método comum usa chumbador químico (cápsula de resina que fixa o chumbador no furo perfurado). Na estrutura metálica, o tap plate soldado ocupa o lugar do chumbador. A Figura 3 mostra as duas sequências passo a passo.

Figura 3: Passos de instalação em concreto e em estrutura metálica

O último passo é igual: posicionar o equipamento e apertar as porcas. O que muda é a forma de prender o parafuso.

Fundação de concreto (chumbador químico)

Estrutura metálica (tap plate)

Passo 1

Perfurar o concreto e retirar o pó

Posicionar o tap plate sobre a estrutura, alinhado aos furos de fixação do equipamento

Passo 2

Inserir no furo o chumbador químico (cápsula de resina)

Soldar ao redor do tap plate para fixá-lo na estrutura

Passo 3

Inserir o chumbador e aguardar a cura da resina

Rosquear os parafusos nos furos roscados, deixando-os em pé

Passo 4

Posicionar o equipamento e apertar as porcas

Posicionar o equipamento e apertar as porcas

Resumo geral. Os passos reais mudam conforme o tamanho do equipamento e o projeto.

As instalações concluídas ficam assim. No concreto, os chumbadores ficam presos na resina:

Na estrutura metálica, o tap plate soldado segura os parafusos, e por isso não é preciso furar o próprio aço:

Dá para soldar o equipamento direto na estrutura, mas o tap plate mantém o equipamento removível, o que ajuda na manutenção. Para aproveitar essa vantagem, é preciso haver espaço para a chave alcançar as porcas. Onde tubulações e estruturas de suporte ficam apertadas em volta do equipamento, confira a folga já na fase de layout.

O que verificar quando a especificação pede tap plates

O tap plate é uma peça pequena, mas, se ninguém definir os detalhes, o trabalho para no campo. As verificações se dividem em dois grupos: o que confirmar na especificação e nos desenhos, e o que confirmar durante a instalação.

Figura 4: Quatro pontos para verificar na especificação e no campo

Os dois primeiros se verificam na especificação e nos desenhos; os dois últimos, no campo.

Quem fornece"Acompanha" coloca as peças no escopo do equipamento. Defina também quem solda

Espessura e roscaDefinidas pelo projetista a partir da carga e do diâmetro do parafuso, e indicadas no desenho

Posição dos furosOs furos roscados coincidem com os furos de fixação do equipamento?

Estado da roscaHá respingos de solda ou tinta entupindo a rosca?

A espessura e o tamanho da rosca reais vêm do projeto do equipamento e da estrutura de suporte. Este artigo não apresenta valores típicos.

Na especificação e nos desenhos

Comece pelo escopo de fornecimento — shosho (所掌) nas especificações japonesas. Se a especificação diz que tap plates, parafusos e porcas "acompanham" o equipamento (付属, fuzoku), o fornecedor do equipamento entrega as peças. Essa frase sozinha não diz quem solda as chapas na estrutura.

A divisão do trabalho muda de contrato para contrato. Registre quem solda e quem pinta já na especificação de cotação (mitsumori shiyosho, 見積仕様書), para que nenhuma tarefa fique sem dono. Para ver como as especificações japonesas definem o escopo, consulte também o guia sobre a especificação de compra (kobai shiyosho) e o que trata de quem fornece o contraflange.

Em seguida, confira a espessura da chapa e o tamanho da rosca. Como a chapa substitui a porca, uma chapa fina demais deixa poucos filetes de rosca em contato com o parafuso. O fabricante de componentes Elesa+Ganter informa em seu catálogo que, nas chapas dele com furos roscados, a espessura da chapa corresponde à profundidade mínima de rosqueamento. O diâmetro e a classe de resistência do parafuso, assim como o torque de aperto, são definidos pelo projetista.

Durante a instalação

No campo, verifique primeiro a posição dos furos. O tap plate é posicionado conforme os furos de fixação do equipamento e só então soldado; por isso, compare-o com as dimensões do equipamento antes de soldar.

Depois, verifique a rosca. Respingos de solda (gotas de metal projetadas durante a soldagem) ou tinta na rosca dificultam a entrada do parafuso. Por isso as equipes protegem os furos roscados antes de soldar ou pintar — yojo (養生) em japonês — ou conferem a rosca depois do serviço.

Soldar no local é trabalho a quente. Siga a permissão de trabalho da planta, as NR aplicáveis e as orientações do SESMT; este guia não substitui esses procedimentos.

Checklist e perguntas para o fornecedor japonês

Use as listas a seguir quando uma especificação ou um desenho japonês mencionar tap plate (tappu pureto), tap base (tappu besu) ou tapping plate (tappingu pureto).

Checklist

• Especificação: o escopo de fornecimento lista tap plates, parafusos e porcas? Cada item é fornecido pelo fabricante do equipamento ou por você?
• Especificação: está escrito quem solda as chapas na estrutura e quem pinta ou faz o retoque depois?
• Desenhos: os desenhos mostram espessura da chapa, tamanho da rosca e posição dos furos em cotas?
• Desenhos: o responsável pelo projeto da estrutura metálica confirmou onde as chapas ficam sobre a viga?
• Layout: há folga suficiente em volta das porcas para a chave, considerando tubulações e estruturas vizinhas?
• Antes de soldar: a posição das chapas foi conferida com os furos de fixação reais do equipamento?
• Soldagem e pintura: os furos roscados estão protegidos?
• Antes de posicionar o equipamento: os parafusos entram livremente, sem respingos ou tinta na rosca?

Perguntas para enviar ao fornecedor

• Os tap plates, parafusos e porcas estão incluídos no escopo de fornecimento de vocês?
• Quem é responsável por soldar os tap plates na estrutura metálica e por pintar depois?
• Podem indicar no desenho a espessura, o material, o tamanho da rosca e a disposição dos furos da chapa?
• Podem enviar um desenho cotado dos furos de fixação do equipamento, para posicionarmos as chapas antes de soldar?

Modelo de e-mail de consulta

Escreva para o fornecedor em inglês (ou em japonês, se houver tradutor na equipe). Segue o modelo em português, para você adaptar:

Assunto: Tap plates do [nome do equipamento] – escopo e detalhes do desenho
Prezado(a) [nome],
A especificação de vocês informa que tap plates, parafusos e porcas acompanham o [nome do equipamento]. Para prepararmos o serviço na estrutura metálica, poderiam confirmar o seguinte?
1. Quem soldará os tap plates em nossa estrutura metálica e quem fará a pintura depois?
2. Espessura, material, tamanho da rosca e disposição dos furos da chapa (indicados no desenho).
3. Um desenho cotado dos furos de fixação do equipamento.
Atenciosamente,
[seu nome]

Limites deste guia

• A espessura da chapa e o tamanho da rosca são definidos pelo projeto do equipamento e da estrutura de suporte. Este guia não dá valores típicos; confirme-os com o projetista e com o fornecedor.
• Soldar, usar parafuso passante ou usar tap plates depende do peso do equipamento e das condições de projeto da estrutura.
• Os nomes "tap plate", "tap base" e "tapping plate" não são definidos por norma, e o uso varia conforme a empresa e a obra. Identifique a peça pela forma e pelas dimensões, não pelo nome.
• Os passos de instalação acima são um resumo geral, não um procedimento de trabalho. Siga os procedimentos aprovados do projeto e as orientações dos responsáveis pela estrutura e pelo equipamento.
• Não confirmamos uma norma ABNT NBR que corresponda diretamente a cada item citado aqui (por exemplo, a porca de solda da JIS B 1196). Quando o contrato exigir norma brasileira ou ISO, peça ao fornecedor a norma de referência de cada peça.

Perguntas frequentes sobre tap plate

Figura 5: Peças parecidas com rosca interna

Parecem semelhantes, mas diferem no local de uso e no que prendem.

Tap plate (chapa roscada)Chapa grossa soldada na estrutura metálica como base dos parafusos de fixação do equipamento

Nut platePequena chapa com rosca interna, colocada no lado de trás no lugar da porca

Porca de soldaPorca soldada atrás de um furo na chapa de aço para fornecer a rosca

Placa de montagem do painelChapa de aço dentro do painel de comando, onde dispositivos e trilhos DIN são parafusados

Qual é a diferença entre tap plate, tap base e tapping plate?

Os três são nomes usados, às vezes, para chapas com furos roscados. Eles não são nomes definidos por norma, e o uso varia conforme a empresa e a obra. Também não parece haver um nome padronizado em inglês: catálogos de fabricantes de componentes fora do Japão usam termos como "plate with tapped holes" e "threaded plate".

Uma empresa japonesa de tubulação, por exemplo, lista uma "tap base soldada" (yosetsu tappu besu, 溶接タップベース) entre seus serviços de fabricação, o que mostra que a chapa soldada como apoio às vezes é chamada de "base". Em desenhos e especificações, confirme o que a peça é pela forma e pelas dimensões. Ao trocar desenhos entre países, não dependa só do nome: indique espessura, diâmetro nominal da rosca e posição dos furos em cotas.

O tap plate tem relação com o parafuso autoatarraxante?

Não. Os nomes são parecidos, mas as peças são diferentes. O parafuso autoatarraxante (tapping screw) forma a própria rosca interna ao ser apertado, por isso fixa em um simples furo piloto, sem macho de rosca e sem porca.

Esse parafuso é usado principalmente em chapas finas de aço. O tap plate funciona de outro jeito: a rosca já foi aberta antes, com o macho.

Qual é a diferença entre tap plate e nut plate?

O nut plate é uma pequena chapa com rosca interna colocada atrás de uma peça, no lugar da porca. Ferragens de dobradiça, por exemplo, são vendidas com nut plates já roscados como acessórios.

Nos dois casos há rosca em uma chapa. A diferença é que o nut plate prende uma peça por trás, enquanto o tap plate é soldado na estrutura metálica como base do equipamento.

Qual é a diferença entre tap plate e porca de solda?

Outro método é soldar uma porca atrás de um furo em chapa de aço ou em estrutura de suporte, para apertar o parafuso sem segurar a porca. No Japão, as porcas de solda são tratadas pela JIS B 1196, e os catálogos dos fabricantes as agrupam em tipos sextavado, quadrado e em T.

No tap plate, a rosca é aberta na própria chapa, então não há porca para soldar.

Qual é a diferença entre tap plate e a placa de montagem do painel?

Dentro de um painel de comando, os dispositivos são montados em uma chapa de aço que os fabricantes japoneses de painéis chamam de kiban (基板), isto é, placa de montagem. A placa de aço BP22 da Nitto Kogyo, por exemplo, tem 2,3 mm de espessura.

Fazem-se furos na placa conforme os dispositivos, e disjuntores, bornes e trilhos DIN de 35 mm (chamados de "IEC rail" no catálogo da Nitto Kogyo) são parafusados nela. Essa placa é outra peça, diferente do tap plate de instalação. Já se você for fixar o próprio painel ou uma caixa de junção (JB) em uma estrutura de suporte metálica, o método deste artigo é uma das opções.

Fontes

• Macho de rosca (ferramenta que corta rosca interna): MonotaRO, "Tipos e usos de machos de rosca" (em japonês)
• Espessura da chapa e rosqueamento; "plates with tapped holes": Elesa+Ganter, GN 7247.4 Plates, Stainless Steel, with Tapped Holes
• Funcionamento dos parafusos autoatarraxantes: MISUMI, dados técnicos "Características, tipos e uso de parafusos autoatarraxantes" (em japonês)
• "Tap base soldada" como nome: B.W.W., exemplo de fabricação "SUS304 HL tap base soldada" (em japonês)
• Nut plate: Sugatsune, "Nut plate 218-09XX" (em japonês)
• Porca de solda (JIS B 1196): Shinjo Manufacturing, "Porcas de solda e porcas flangeadas de solda" (em japonês)
• Placa de montagem do painel e trilho IEC: Nitto Kogyo, "[BP22] Placa de montagem de aço" (em japonês); Nitto Kogyo, "[TB-DR] Trilho IEC (largura 35 mm)" (em japonês)