Os cantos arredondados são uma daquelas características de design que parecem não ter meio-termo, ou pelo menos não são muito conhecidas. Ou a peça não os possui e a maioria ou todas as arestas estão bem definidas, ou o projetista da peça decide adotar a rota oposta e cada aresta e canto é arredondado com um determinado tamanho de raio de filete.
O fillet é muito útil na área de design, principalmente quando a peça será usinada CNC, que será nossa principal suposição no exemplo a seguir. Este artigo irá revelar que filetes são uma má ideia, uma boa ideia e uma situação absolutamente necessária (dica: filetes de canto), então você pode começar a ajustar seu design para torná-lo mais econômico e fácil de fabricar.
Onde os filetes não são necessários
Antes de discutir os casos de uso de cantos arredondados, a maneira mais simples é excluir alguns lugares onde você não precisa deles, porque muitas coisas nunca são boas.
Peças de impressão 3D
Como a impressão 3D é um processo aditivo, presume-se que as ferramentas precisam se mover pela peça e remover materiais, para que os projetistas possam usar geometrias complexas e incomuns com mais liberdade, sem projetar a peça. Às vezes, os filetes são usados para aliviar a tensão em áreas onde a geometria muda drasticamente, mas raramente são necessários de outra forma. Os bolsos e recursos internos dos materiais impressos podem ser angulares ou angulares, ou ainda apresentar cavidades totalmente circundadas pelos materiais circundantes!
Além disso, lembre-se de que se você eventualmente passar da impressão 3D para outro processo, como usinagem, deverá começar a planejar antecipadamente as limitações do processo para economizar tempo e dinheiro.
A base
O arredondamento da borda inferior de uma ranhura, parede ou recurso de ressalto pode ser usado para melhorar a estética da peça ou aumentar a resistência do recurso (reduzindo a concentração de tensão). No entanto, os filetes nesses locais exigem o uso de fresas de topo esférico, o que pode tornar suas peças mais caras do que peças de fundo quadrado. Isso ocorre porque a programação dessa geometria geralmente requer operações de usinagem 3D (a discagem leva mais tempo). Além disso, as fresas de topo esférico são inerentemente mais vulneráveis que as fresas de topo quadradas e devem ser processadas a uma velocidade muito mais lenta.
Outra observação relacionada é que o arredondamento da borda inferior da peça exigirá outra configuração de fixação, o que também aumentará o preço de produção da peça.
Onde os filés são úteis
A próxima seção fornecerá alguns exemplos onde a filetagem pode ser conveniente, embora não seja obrigatória. No entanto, tenha em mente que os filetes nas peças CNC podem aumentar o tempo de programação e usinagem, o que pode aumentar os custos.
Apare as bordas do rosto
Ao projetar peças com superfícies decorativas, é um bom método fazer filetes nas bordas dessas áreas, o que pode fazer com que as faces das peças pareçam perfeitamente mescladas, em vez de uma transição excessiva.
Suavização de bordas
Se as peças forem manuseadas com frequência, especialmente ao cortar metal, adicionar cantos arredondados pode evitar que bordas afiadas causem danos. É prática padrão dos maquinistas quebrar todas as arestas vivas manualmente, portanto, a menos que você goste de arestas arredondadas perfeitas ou que suas peças tenham características ergonômicas em áreas arredondadas, é melhor não fazer isso para economizar custos.
Inserção de pino/fixador
Se o ajuste for muito apertado, pode ser difícil encaixar o pino de localização no orifício de ajuste por pressão ou alinhar o fixador com seu encaixe de rosca interna. Normalmente, um pequeno chanfro (leia-se: chanfro) é adicionado ao redor da borda do furo para ajudar na inserção, mas os filetes também podem ajudar na inserção, se necessário.
Onde cantos arredondados são absolutamente necessários
A última parte discute três casos que necessitam de filetes para possibilitar a usinagem CNC de peças.
Borda interior entre paredes verticais
Para cortar por rotação de alta velocidade, todas as ferramentas CNC são redondas e axissimétricas, por isso é quase impossível cortar um ângulo quadrado entre duas paredes verticais. Na verdade, qualquer aresta onde o ângulo de intersecção de duas paredes verticais seja menor que 180° precisa ser filetada. Este é o feedback DFM mais comum. Devemos dar isso no VirtualV sobre peças CNC.
Bordas internas entre superfícies inclinadas/orgânicas
Semelhante ao primeiro caso nesta seção, arestas com menos de 180° entre superfícies angulares ou superfícies orgânicas também requerem filetes. Se essas arestas não forem perfeitamente perpendiculares, elas serão cortadas com uma fresa de topo esférico cujo raio é o tamanho mínimo do filete que pode ser retido entre as superfícies.
Parede vertical + superfície angular/curva/orgânica
Na combinação do primeiro e segundo casos, quando a parede vertical da peça cruza com a superfície inclinada, curva ou orgânica abaixo, o filete é necessário. Isto pode ser difícil de explicar no início, mas se você imaginar uma fresa quadrada ou esférica cortando rente ao longo da parede, você pode imaginar que sempre há material residual entre a parede e a superfície abaixo, a menos que a superfície seja completamente plana e perpendicular à ferramenta.
Padrões recomendados
Agora você conhece a situação geral de apoio e oposição ao uso de filetes. Se você pretende produzir peças por meio da plataforma de usinagem rápida, precisa atender a dois padrões principais.
Tamanho mínimo do filé
Por padrão, a fresa mínima no estoque de nosso fornecedor é uma fresa de topo de 1/32 polegada (quadrada e esférica). Isso está logo abaixo de 0.8 mm de diâmetro, o que significa que o filete mínimo que ele pode criar é de 0.4 mm.
Tamanho do filé e profundidade de corte
O comprimento da fresa de topo é o múltiplo padrão de seu diâmetro, mas como a vibração e trepidação da ferramenta excedem uma certa proporção, há um limite para o comprimento disponível. Os materiais também desempenham um papel aqui. É muito mais fácil fazer ranhuras profundas em plástico ou alumínio CNC do que em materiais mais duros, como o aço. Este par de filetes significa que eles precisam ter um determinado tamanho, dependendo da profundidade necessária para cortar para formar recursos que contenham filetes.
Pontos chave
Esperamos que essas dicas ajudem a esclarecer o mundo dos filés para você. Especialmente no caso da usinagem CNC, é absolutamente importante saber quando e onde não usar essas funções: isso pode economizar tempo, aumentar as funções das peças e levar a peças gerais mais baratas. Mesmo que você não esteja atualmente projetando para usinagem, ainda é uma boa ideia seguir estas diretrizes caso decida fazê-lo.