Gabaritos e dispositivos: diferenças e aplicações

Se trabalha com máquinas ou fabrica peças, sabe como é importante ser rápido e preciso. Os gabaritos e os dispositivos são duas das ferramentas mais úteis para isso. Estas ferramentas ajudam-no a executar a mesma tarefa repetidamente sem erros.

Os gabaritos e os dispositivos guiam as ferramentas e fixam as peças no lugar. Tornam o seu trabalho mais fácil, mais seguro e mais consistente, especialmente quando produz grandes quantidades do mesmo item. Vamos analisá-los com mais detalhe.

A DEK maquina sistemas de fixação segundo o seu projeto; consulte gabaritos e dispositivos.

O que são gabaritos?

Um gabarito é uma ferramenta leve que o ajuda a guiar outra ferramenta, como um berbequim, para que possa repetir uma tarefa corretamente todas as vezes. Funciona como um modelo, mostrando-lhe exatamente onde furar ou roscar. Por exemplo, se precisar de furos uniformemente espaçados, o gabarito garante que todos ficam no lugar certo.

Os gabaritos também lhe poupam dinheiro. Se precisar de furar num ângulo, uma máquina de 3 eixos comum não consegue fazê-lo. Uma máquina de 5 eixos consegue fazer furação angular, mas custa muito. Em vez disso, pode usar um gabarito para guiar o berbequim na direção certa sem precisar de equipamento dispendioso.

Tipos de gabaritos

Eis 9 tipos comuns de gabaritos que pode utilizar:

Gabarito de modelo: Uma placa plana com furos nos locais certos. Basta colocá-la sobre a peça e furar, sem necessidade de marcar nada.

Gabarito de placa: Como um gabarito de modelo, mas com anéis metálicos (buchas) para guiar o berbequim. Alguns têm pés para os elevar da superfície.

Gabarito de canal: Em forma de U, como um túnel. Introduza a peça e ela fica no lugar. Pode fixá-la com um grampo por cima.

Gabarito de aba (articulado): Tem uma tampa que abre. Coloque a peça dentro, feche a tampa e fure através dos furos-guia. Rápido e fácil.

Gabarito de caixa: Envolve a peça como uma caixa, com furos nas laterais para as ferramentas. Fixa a peça firmemente e funciona a partir de diferentes ângulos.

Gabarito de placa angular: Em forma de L ou inclinado. Mantém a peça num ângulo para que possa furar a lateral ou uma superfície inclinada.

Gabarito de diâmetro: Concebido para peças redondas. Fixa-as com blocos em V e ajuda a furar uniformemente em torno do círculo. Alguns conseguem rodar a peça.

Gabarito de anel: Para peças em forma de anel. Fixa o anel e permite furar em torno dele. Pode ajustá-lo e rodá-lo conforme necessário.

Gabarito universal: Pode ajustar este gabarito para se adaptar a muitas peças diferentes. É excelente quando trabalha frequentemente com formas diferentes.

O que são dispositivos?

Um dispositivo é uma ferramenta que fixa a peça no lugar para que a máquina possa trabalhá-la corretamente. Não guia a ferramenta; apenas mantém a peça imóvel e no mesmo local todas as vezes. Isto ajuda a garantir que todas as peças saem iguais.

Os dispositivos são frequentemente utilizados em fresamento, torneamento, retificação e outros trabalhos de usinagem. Alguns também podem fixar a peça depois de posicionada.

Tipos de dispositivos

Estes são os 8 tipos comuns de dispositivos:

Dispositivos gerais de fixação: Incluem tornos de bancada, mandris e mesas magnéticas. Fixam a peça no lugar, mas não guiam a ferramenta.

Dispositivos de fresamento: Utilizados em fresadoras. Têm uma base plana e batentes para manter a peça estável durante o corte.

Dispositivos de torneamento: Para tornos, quando a peça não é redonda ou não pode ser fixada por um mandril normal. Ajudam a fixá-la num ângulo ou fora do centro.

Dispositivos de soldadura: Mantêm a peça imóvel enquanto solda. Evitam o movimento e a deformação causada pelo calor.

Dispositivos de montagem: Ajudam a manter as peças unidas durante a montagem com parafusos, cola, rebites ou soldadura.

Dispositivos de indexação: Permitem rodar a peça para trabalhar em diferentes lados sem a remover.

Dispositivos especiais: Concebidos para tarefas específicas como retificação, roscagem ou mandrilagem. Fixam a peça exatamente como necessário para essa tarefa.

Dispositivos de contraponto: Utilizados em tornos ou retificadoras para apoiar a extremidade de uma peça comprida, para que não se dobre nem vibre.

Principais diferenças entre gabaritos e dispositivos

Eis uma forma simples de compreender a diferença entre gabaritos e dispositivos de fixação:

Aspeto	Gabarito	Dispositivo de fixação
Função	Guia a ferramenta durante o trabalho	Mantém a peça no lugar enquanto a máquina trabalha
Controlo da ferramenta	Sim, ajuda a ferramenta a seguir o caminho correto	Não, apenas mantém a peça firme
Fixação da peça	Sim, mas essa não é a função principal	Sim, fixar a peça é a sua função principal
Contacto com a ferramenta	Sim, frequentemente guia a ferramenta diretamente	Não, nunca toca na ferramenta
Aplicações típicas	Furação, roscagem, alargamento	Fresamento, torneamento, retificação
Conceção	Mais complexa, porque necessita de guias de ferramenta	Mais simples, principalmente grampos e apoios
Flexibilidade	Menos flexível; geralmente feito para uma única tarefa	Mais flexível; pode ser utilizado com muitas peças
Componentes	Bucha de broca, localizadores, grampos	Grampos, parafusos, placas de apoio
Peso	Leve e fácil de mover	Pesado e concebido para permanecer no lugar
Tempo de preparação	Demora mais tempo a preparar corretamente	Preparação mais rápida; só precisa de fixar a peça
Custo	Geralmente custa mais (conceção especial)	Geralmente mais barato (conceção simples)
Utilização em automação	Não é frequente, pois são muito específicos para cada tarefa	Sim, frequentemente utilizados em CNC e configurações automatizadas

Vantagens dos gabaritos e dispositivos de fixação

Eis como os gabaritos e dispositivos de fixação podem tornar o seu trabalho mais rápido, fácil e preciso:

• Não precisa de medir ou ajustar cada peça repetidamente. Basta configurar uma vez e avançar, o que poupa muito tempo.
• Todas as peças saem iguais. O gabarito ou dispositivo de fixação mantém tudo no lugar certo, evitando erros como furar no sítio errado.
• Não precisa de um trabalhador altamente qualificado para realizar a tarefa. O gabarito ou dispositivo de fixação ajuda a orientar o processo, pelo que qualquer pessoa o consegue seguir facilmente.
• Vai estragar menos peças. Isso significa menos desperdício, menos material perdido e mais peças utilizáveis.
• Os gabaritos ajudam a manter as mãos afastadas de ferramentas afiadas, guiando a broca ou o cortador ao longo de um percurso definido. Isto reduz a probabilidade de acidentes.
• Alguns gabaritos e dispositivos de fixação permitem fixar várias peças ao mesmo tempo. Isto é útil quando a máquina demora algum tempo a concluir um ciclo; produz mais com menos espera.

Desvantagens dos gabaritos e dispositivos de fixação

Embora os gabaritos e dispositivos de fixação ajudem bastante, também têm algumas desvantagens que deve conhecer:

• A maioria dos gabaritos e dispositivos de fixação é feita para uma única peça. Mesmo pequenas alterações na conceção da peça podem tornar a ferramenta inútil.
• Dispositivos de fixação grandes ou múltiplos podem ocupar muito espaço. Também pode precisar de estantes ou equipamentos de elevação especiais para os mover ou armazenar.
• Com o tempo, as peças do gabarito ou dispositivo de fixação podem desgastar-se ou desalinhar-se. Terá de os verificar, limpar e reparar frequentemente para manter a precisão.
• Se o gabarito ou dispositivo de fixação não for bem concebido, pode abrandar o trabalho ou causar erros. É necessário alguém com as competências adequadas para o fazer corretamente.
• Pode demorar algum tempo a instalar e alinhar tudo corretamente. Este tempo de preparação pode ser um problema se trocar de peças frequentemente ou trabalhar em lotes pequenos.
• Fazer um gabarito ou dispositivo de fixação personalizado não é barato. Só faz sentido gastar o dinheiro se planear utilizá-lo para muitas peças durante um longo período.

Componentes dos gabaritos e dispositivos de fixação

Embora os gabaritos e dispositivos de fixação sejam feitos à medida para tarefas específicas, a maioria é construída com os mesmos componentes básicos. Eis o que normalmente encontrará:

Corpo de base: É o suporte principal, como uma placa plana ou uma estrutura, que mantém tudo unido.

Elementos de localização: Ajudam a colocar a peça no sítio certo. Podem ser pinos, pastilhas, blocos em V para peças redondas ou formas personalizadas.

Dispositivos de aperto: Depois de a peça estar no lugar, os grampos mantêm-na imóvel. Alguns utilizam parafusos, manípulos, cames ou até pressão de ar.

Guias de ferramenta (buchas): Apenas os gabaritos as têm. Guiam a broca ou a ferramenta para que atinja o sítio certo.

Fixadores e posicionamento: Trata-se de parafusos e outras peças que fixam o gabarito ou dispositivo à máquina e ajudam a alinhá-lo.

Suportes adicionais e características de segurança: Incluem parafusos de nivelamento para zonas frágeis, almofadas para proteger a peça, molas para uma remoção fácil, furos para aparas e, por vezes, réguas para manter o alinhamento.

Sistemas de fixação para gabaritos e dispositivos

Antes de um gabarito ou dispositivo poder cumprir a sua função, é necessário fixá-lo com segurança e alinhá-lo corretamente na máquina. É aqui que os sistemas de fixação e localização ajudam.

Mesas e porcas em T: Muitas máquinas têm ranhuras em T. Pode utilizar porcas e parafusos em T para fixar gabaritos ou tornos em qualquer ponto ao longo da ranhura. É resistente e flexível, mas difícil de colocar as peças exatamente no mesmo local novamente.

Placas de dispositivos (ferramentais): Estas placas têm uma grelha de furos e pontos para pinos de encaixe. Permitem fixar dispositivos no mesmo local de cada vez, o que é ótimo para preparações rápidas ou trabalhos repetitivos.

Pinos e casquilhos de localização: Utilize isto para um posicionamento preciso. Os pinos ajudam a colocar o dispositivo e os casquilhos guiam-no com segurança. São frequentemente utilizados em sistemas de troca rápida.

Sistemas modulares: Estes incluem uma placa de base, furos, grampos, pinos e blocos. Pode combinar as peças para se adaptarem a diferentes trabalhos sem criar um novo dispositivo de cada vez.

Ferramentas de alinhamento:Para elevada precisão, pode utilizar comparadores de quadrante, apalpadores de arestas ou esferas de referência para alinhar manualmente. Algumas preparações utilizam placas padrão para garantir que as peças são sempre colocadas da mesma forma para inspeção.

Conceção de gabaritos e dispositivos

Pode comprar gabaritos e dispositivos já feitos, mas se tiver necessidades especiais no seu trabalho, muitas vezes é melhor conceber os seus próprios. Ao fazê-lo, eis alguns aspetos importantes a considerar:

Orientação: Certifique-se de que existe apenas uma forma correta de colocar a peça no gabarito ou dispositivo. Isto ajuda a evitar erros e mantém tudo simples.

Multiusos:Conceba-o para desempenhar mais do que uma tarefa, como fixar uma peça tanto para broca como para fresagem, para poupar tempo e energia. Mas não se preocupe se nem sempre for possível.

Material: Utilize materiais fortes e duráveis para que o seu gabarito ou dispositivo dure muito tempo, especialmente se o utilizar com frequência.

Manuseamento: Conceba-o para que possa segurá-lo e movê-lo facilmente, mesmo com apenas uma mão. Isto ajuda a acelerar o trabalho e reduz o esforço.

Restrição: O seu dispositivo tem de fixar a peça com firmeza, mas não a aperte demasiado. Se estiver sobre-restrita, pode deformar-se ou deslocar-se. Encontre o equilíbrio certo entre firmeza e flexibilidade.

Análise de forças: Determine a força que o gabarito ou dispositivo terá de suportar durante a utilização. Certifique-se de que é suficientemente resistente para suportar essa pressão sem quebrar ou deslocar-se.

Tolerâncias: Por vezes, a peça em que está a trabalhar ainda não tem a forma perfeita. O seu gabarito ou dispositivo deve conseguir fixá-la corretamente, mesmo que esteja ligeiramente fora. Uma pequena flexibilidade na conceção pode ajudar nisto.

Aplicações de gabaritos e dispositivos

Eis algumas utilizações comuns de gabaritos e dispositivos:

Metalomecânica e usinagem

Ao brocar, alargar, roscar, fresar ou retificar, a utilização de um dispositivo ajuda a manter a peça estável e a obter resultados precisos.

Soldadura e fabricação

Se estiver a soldar ou a brasar, um gabarito de soldadura ajuda a manter as peças metálicas na posição correta antes de as unir.

Trabalho de montagem

Ao montar peças com parafusos, cola ou rebites, um dispositivo de montagem mantém tudo na posição correta, como ter uma terceira mão a ajudar.

Inspeção e controlo de qualidade

Numa linha de produção, pode utilizar um dispositivo de verificação para verificar se uma peça encaixa corretamente. Coloca a peça no dispositivo e utiliza calibres de folga ou verificações visuais para confirmar que toca em todos os pontos corretos. Se não tocar, está fora de tolerância.

Indústria automóvel

Os fabricantes de automóveis utilizam gabaritos e dispositivos ao longo de todo o processo, desde a produção de pequenas peças até à montagem do veículo completo.

Indústria aeroespacial

Na construção de aviões, grandes gabaritos ajudam a manter peças grandes, como as asas e a fuselagem, alinhadas durante a montagem.

Fabricação eletrónica

Na produção de placas de circuito impresso, os dispositivos de soldadura mantêm tudo no lugar enquanto a máquina aplica pasta de solda ou calor, para que as placas não se movam nem se deformem.

Fabrico de dispositivos médicos

Os dispositivos ajudam a perfurar orifícios ou a moldar formas em implantes, como próteses da anca ou placas ósseas, para que se ajustem perfeitamente ao corpo.

Conclusão

Os dispositivos e os fixadores tornam o seu trabalho mais rápido, mais fácil e mais preciso. Os dispositivos guiam as ferramentas, enquanto os fixadores mantêm as peças firmes. Utilizará mais dispositivos com ferramentas manuais e mais fixadores com máquinas. Ambos são essenciais quando precisa de produzir a mesma peça repetidamente sem erros.

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