Métodos de Divisão de Peças Metálicas e Plásticas na Usinagem CNC

A usinagem CNC tornou-se um dos processos de fabricação essenciais para os produtos do século XXI. O uso difundido de centros CNC de 5 eixos, em especial, permitiu que esse processo produzisse estruturas cada vez mais complexas.

No entanto, a usinagem CNC ainda enfrenta algumas limitações. Fatores como o curso da máquina CNC, a espessura do material, o comprimento da ferramenta de corte e a estrutura da peça podem impedir que determinadas peças sejam usinadas em uma única parte. Para superar essas limitações, costuma-se recorrer a métodos de divisão de peças na usinagem CNC.

Métodos de Divisão por Tipo de Material

No processo de usinagem, os métodos de divisão de peças variam conforme as propriedades do material e os requisitos de usinagem. Em geral, os materiais são classificados em metais e plásticos, cada um com métodos de divisão específicos, adequados às suas características de usinagem e às necessidades de uso. Nesta seção, a Sendot Technology apresenta os diferentes métodos de divisão para peças metálicas e plásticas e suas aplicações específicas.

Métodos de Divisão de Peças Metálicas

Para materiais metálicos, os métodos de divisão mais comuns são a soldagem e o projeto de furos para fixação por parafusos. Nas etapas iniciais de validação e testes estruturais, alguns protótipos metálicos são divididos projetando-se furos roscados na parte traseira e unindo-se as partes com parafusos. Em comparação com a soldagem das partes divididas, essa solução é mais fácil de montar e menos propensa a deformações.

Veja, por exemplo, este refletor automotivo em liga de alumínio, de geometria complexa. Devido às suas características estruturais, é necessário dividi-lo durante a usinagem CNC. Assim, podemos projetar pinos roscados em folgas adequadas para unir as partes sem prejudicar a montagem com os demais componentes. Além disso, o projeto desses pinos não deve afetar a aparência do refletor. Por isso, na divisão de peças metálicas, eles normalmente são posicionados na parte traseira.

Métodos de Divisão de Peças Plásticas

A divisão de peças plásticas pode ser dividida em duas categorias: sem uso de cola e com adesivação química (colagem).

Divisão Sem Uso de Cola

De forma semelhante à divisão de peças metálicas, esse método utiliza furos roscados projetados na peça e parafusos para a fixação.

Adesivação Química ou Colagem

A divisão de peças plásticas com adesivação química pode ainda ser subdividida em plásticos não transparentes e transparentes.

Plásticos Não Transparentes

Em peças plásticas não transparentes, a principal preocupação na divisão é a resistência da união. Os métodos de divisão mais comuns são a junta em zigue-zague (lado esquerdo da imagem abaixo) e a junta em degrau (lado direito da imagem abaixo).

Ambas as juntas garantem que as partes divididas fiquem estruturalmente restringidas, preservando a integridade estrutural. Ao mesmo tempo, aumentam a área de contato entre as partes, assegurando uma união mais resistente. Contudo, áreas de colagem excessivamente grandes dificultam a aplicação uniforme do adesivo, resultando em resistência de união inconsistente.

Normalmente, a junta em degrau é definida a partir da espessura do material da peça, na proporção de 1/2 * 2 mm, ou seja, uma espessura de 3 mm costuma ser dividida em um degrau de 1,5 * 2 mm para a união. Já a junta em zigue-zague costuma ter de 3 a 5 mm de altura, com o comprimento ajustado conforme a estrutura da peça, geralmente de 30 a 50 mm.

Plásticos Transparentes

Em geral, as peças plásticas transparentes são divididas ao longo do contorno, nos cantos da peça, pelo método de corte reto. No entanto, é preciso atenção: ao dividir componentes transparentes de faróis automotivos, deve-se evitar as áreas de transmissão e condução de luz.

Tome como exemplo os faróis a seguir: a grande superfície transparente curva na parte superior do farol deve ser mantida inteira na divisão. Dividir e colar essa superfície curva projetaria a sombra da linha de divisão quando a luz fosse acesa, prejudicando a transmissão luminosa.

Observe também as peças transparentes abaixo. Embora tenham sido divididas em vários componentes distintos e, em seguida, usinadas e polidas antes de serem coladas em um conjunto único, é possível notar que as linhas de colagem são praticamente imperceptíveis na peça final, fazendo o produto parecer uma peça inteiriça.

Por Que a Usinagem com Divisão É Usada Principalmente na Fase de Prototipagem?

Você pode se perguntar por que a divisão é frequentemente empregada na usinagem CNC de protótipos, sobretudo na prototipagem de plásticos. Ela é raramente usada na produção em série pelos seguintes motivos:

Cada etapa de produção exige processos diferentes. A usinagem CNC é usada na prototipagem, a fundição em vácuo na produção piloto e a moldagem por injeção na produção em série.

Mesmo que a usinagem CNC seja usada da prototipagem até a produção em série, as áreas que exigiram divisão na fase de protótipo são ajustadas na fase de produção piloto. Isso garante que as peças possam ser usinadas inteiriças na produção em série, aumentando a eficiência produtiva.

Conclusão

A divisão de peças na usinagem CNC ajuda a superar limitações relacionadas ao curso da máquina, à espessura do material, ao comprimento da ferramenta e à estrutura da peça. Ela amplia as possibilidades de uso da usinagem CNC e reduz custos. Por isso, esses métodos de divisão têm um valor de aplicação significativo na usinagem CNC.