Tecnologias de fabrico físicas e analógicas

Uma oficina recebe duas encomendas: (a) um único suporte de secretária em madeira, feito à medida para um cliente; (b) 5000 caixas idênticas em plástico. Classifique o meio de fabrico mais adequado a cada caso e justifique com base no comando, no rigor e no custo.

1. 01Identificar o comando adequado

   (a) Sendo peça única, o operador pode comandar diretamente o processo (medir, serrar, lixar) na bancada — fabrico físico/analógico. (b) 5000 peças iguais exigem repetibilidade e ritmo — impõe-se comando numérico/automatizado (digital) ou moldação em série.

2. 02Pesar rigor e repetibilidade

   Na peça única, o rigor da destreza manual (décimas de milímetro) é suficiente. Nas 5000 caixas, só o comando numérico ou o molde garantem peças rigorosamente iguais.

3. 03Pesar o custo

   Programar e criar ferramentas dedicadas não compensa para 1 peça (custo suportado por uma só unidade); compensa largamente quando diluído por 5000.

Resultado: (a) fabrico físico/analógico com ferramentas manuais na bancada; (b) fabrico digital/automatizado (moldação por injeção ou CNC). O fator decisivo é a série de produção conjugada com o rigor exigido.

Pretende-se produzir um veio cilíndrico de latão com 20 mm de diâmetro, com um rasgo plano numa das extremidades e um furo central. Indique a máquina convencional adequada a cada operação e justifique.

1. 01Obter o cilindro rigoroso (peça de revolução)

   Torno mecânico: a peça roda e a ferramenta de corte desbasta o diâmetro até 20 mm — o torno é a máquina das superfícies de revolução.

2. 02Executar o rasgo plano

   Fresadora convencional: a fresa rotativa remove material para criar a superfície plana/rasgo — operação típica da fresagem.

3. 03Executar o furo central

   Engenho de furar de coluna (ou o próprio torno com broca no contraponto): garante um furo perpendicular e centrado.

Resultado: Torneamento (torno) para o cilindro, fresagem (fresadora) para o rasgo e furação (engenho de furar) para o furo — cada máquina convencional corresponde à sua família de operação.

Um desenho especifica uma peça de 120 mm com tolerância de ± 0,5 mm. (a) Indique as cotas máxima e mínima admissíveis e a amplitude da tolerância. (b) Depois de serrar e limar, mediu-se 120,7 mm com o paquímetro. A peça está conforme? Justifique.

1. 01Cotas-limite

   Somando e subtraindo a tolerância à cota nominal: cota máxima = 120 + 0,5 e cota mínima = 120 − 0,5.

   $$C_{\max}=120{,}5\ \text{mm};\ C_{\min}=119{,}5\ \text{mm}$$

   cotas-limite

2. 02Amplitude da tolerância

   A amplitude é a diferença entre as cotas-limite.

   $$T = C_{\max}-C_{\min}=1{,}0\ \text{mm}$$

   amplitude

3. 03Verificar a conformidade

   Como 120,7 mm > 120,5 mm, a medida excede a cota máxima e fica fora da tolerância. A peça não está conforme e não pode recuperar material, porque o corte é subtrativo.

Resultado: As cotas admissíveis situam-se entre 119,5 mm e 120,5 mm (amplitude T = 1,0 mm); com 120,7 mm a peça está NÃO conforme, o que ilustra por que se deve «medir duas vezes e cortar uma».

Uma marcenaria vai produzir (a) 1 protótipo de uma cadeira e (b) 800 pés de cadeira iguais, com furos de montagem rigorosamente na mesma posição. Que meio de fabrico e que dispositivo recomenda em cada caso? Justifique quanto ao rigor, à repetibilidade e à segurança.

1. 01Protótipo (peça única)

   Fabrico físico/analógico na bancada, com ferramentas manuais e máquinas convencionais, sem necessidade de programação. O rigor obtém-se pela destreza, com tolerâncias de protótipo.

2. 02800 pés iguais — garantir repetibilidade

   Ainda no domínio convencional, usa-se um gabarito de furação (guia física) no engenho de furar: cada pé é furado na mesma posição sem remarcação, assegurando repetibilidade sem comando numérico.

3. 03Segurança e controlo

   Peça sempre fixa/apoiada no gabarito; óculos de proteção; sem luvas na furadora; controlo por calibre passa/não-passa para verificar as tolerâncias em amostragem.

Resultado: (a) fabrico manual/convencional na bancada; (b) máquina convencional COM gabarito para repetibilidade. Se a série crescesse muito e o rigor apertasse, passar-se-ia ao fabrico digital (CNC) — precisamente o tema seguinte.