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UC UC02849 · T. Mecatrónica

Ficha 02 · Furar, roscar, unir

Velocidade de corte, broca, macho e tarraxa, uniões
Versão · Aluno
Tempo · 60 minutos
Cotação · 100 pontos
Aluno(a)
Turma
Data
Objectivos da ficha

Parte I · Furar

Exercício 1 · Velocidade (15 pts)

Para cada situação, calcula a velocidade de rotação N (rpm) usando N = (1000 × Vc) / (π × D):

a) Aço carbono baixo, broca Ø 5 mm, Vc = 30 m/min.

b) Alumínio, broca Ø 10 mm, Vc = 80 m/min.

c) Aço inox 304, broca Ø 8 mm, Vc = 12 m/min.

a) N = (1000 × 30) / (π × 5) = 30 000 / 15,71 ≈ 1910 rpm b) N = (1000 × 80) / (π × 10) = 80 000 / 31,42 ≈ 2546 rpm c) N = (1000 × 12) / (π × 8) = 12 000 / 25,13 ≈ 477 rpm

Observação: na máquina real escolhe-se a velocidade disponível mais próxima abaixo (a maioria dos berbequins tem gama discreta).

Exercício 2 · Refrigeração (10 pts)

Indica o líquido/abordagem de refrigeração para cada material:

a) Aço carbono. b) Alumínio (peça mole, aderente). c) Latão. d) Aço inoxidável. e) Ferro fundido cinzento.

a) Óleo de corte (taladrina solúvel em água) — refrigera e lubrifica. b) Álcool ou querosene; ou seco com pausas para evitar entupimento e aderência. Não usar taladrina aquosa (alumínio entope com mistura). c) Seco — latão corta limpo a seco; refrigeração não ajuda. d) Óleo de corte abundante + avanço baixo + Vc baixo — inox endurece se trabalha quente. e) Seco — ferro fundido tem grafite que lubrifica internamente; refrigeração estraga o efeito.

Exercício 3 · Broca-guia (10 pts)

Vais furar Ø 16 mm em aço carbono numa chapa de 20 mm. Porque é boa prática furar primeiro com Ø 5 mm e só depois com Ø 16 mm?

Variante para furos muito grandes (Ø 30+): pode-se fazer 5 → 12 → 20 → 30 em etapas, ou usar uma broca escalonada ou alargador.

Parte II · Roscar

Exercício 4 · Furos pré-roscagem (15 pts)

Indica o diâmetro do furo de pré-roscagem para cada rosca:

a) M3 b) M5 c) M6 d) M8 e) M10 f) M12

Regra: furo = D − passo

a) M3 (passo 0,5): 2,5 mm b) M5 (passo 0,8): 4,2 mm c) M6 (passo 1,0): 5,0 mm d) M8 (passo 1,25): 6,8 mm e) M10 (passo 1,5): 8,5 mm f) M12 (passo 1,75): 10,3 mm (na prática, 10,2 ou 10,3)

Exercício 5 · Técnica (10 pts)

Vais roscar M8 num furo de 20 mm de profundidade num bloco de aço. Descreve a sequência (6 passos).

  1. Furar pré-roscagem Ø 6,8 mm, profundidade ~22 mm (mais 2 mm além do roscado).
  2. Escarear a entrada do furo com broca Ø ~9 mm a chamfre 90° (1-2 mm) — facilita entrada do macho.
  3. Lubrificar macho e furo com óleo de corte.
  4. Macho cónico (1º do jogo) na manivela em T; perpendicular ao furo (verificar com esquadro 90° em 2 direcções); pressionar e rodar 1 volta + ½ recuo + 1 volta....
  5. Macho intermediário (2º) — continuar a aprofundar.
  6. Macho final (3º, em fundo) — se quiseres roscar até quase ao fundo. Verificar profundidade.
  7. Testar com parafuso M8 — entra suavemente.
  8. Limpar apara com ar comprimido / escovinha.

Se sentir resistência súbita: parar imediatamente, lubrificar mais, recuar, eventualmente retirar e limpar. Forçar = macho parte = retirar é caro/impossível.

Exercício 6 · Macho partido (5 pts)

Estavas a roscar M5 num furo e o macho partiu dentro. O que NÃO podes fazer?

NÃO podes: - Forçar com pinças — vai estilhaçar mais (macho temperado é frágil). - Tentar perfurar com broca normal — broca não corta aço temperado, vai partir. - Soldar uma porca por cima e tentar desapertar — funciona às vezes em peças baratas, mas raramente sai limpo; estraga a peça.

O que podes fazer: - Extractor de macho partido (saca-machos) — ferramenta especializada (4 ou 6 patas). - Electroerosão — máquina industrial cara, "queima" o aço do macho sem mexer no resto. - Furar com broca de carboneto (widia) numa máquina com baixa velocidade — possível mas difícil. - Refugar a peça — frequentemente é mais barato que recuperá-la.

Lição: melhor parar antes de partir do que tentar recuperar depois.

Parte III · Uniões

Exercício 7 · Método certo (10 pts)

Indica o método de união mais adequado para cada caso:

a) Fixar duas chapas finas de alumínio (1,5 mm cada) num painel.

b) Fixar uma engrenagem permanentemente a um veio.

c) Unir duas peças de aço maciço em estrutura sujeita a carga elevada.

d) Fixar uma placa decorativa numa parede sem furar.

e) Evitar que um parafuso M8 se desaperte por vibração.

a) Rebites cegos (pop-rivets) de alumínio — montagem rápida, pares de chapa fina. b) Ajustamento por aperto H7/p6 ou H7/s6 (montagem com prensa); ou chaveta com aperto. Engrenagem não roda relativamente ao veio. c) Soldadura por arco (UC02921) — união permanente, alta resistência. Alternativa: parafuso pré-tensado (M+P). d) Adesivo estrutural (3M VHB, Sika) — fita dupla face industrial. e) Loctite anaeróbica (242 azul, 270 vermelho conforme resistência) — fixa rosca contra vibração.

Exercício 8 · Soldadura suave (10 pts)

Vais fazer uma união eléctrica em fio de cobre com soldadura suave. Indica os 5 cuidados/passos principais.

  1. Decapar o cobre — lixa fina ou estanho fluxado; cobre oxidado não solda.
  2. Aplicar fluxo ou usar estanho com alma de fluxo (resina ou ácido).
  3. Pré-aquecer ferro de soldar (30-60 W) à temperatura correcta (300-350°C); ponta limpa e estanhada.
  4. Aquecer a peça (não o estanho) — encostar ponta ao fio; quando peça aquece o suficiente, o estanho flui sozinho pelo fluxo.
  5. Retirar ponta mantendo peça imóvel até estanho solidificar (1-2 s).

Sinais de boa soldadura: brilhante, côncava, sem buracos. Mau sinal: estanho redondo / "frio" — refazer.

EPI: óculos (salpicos), ventilação (fumos de fluxo).

Parte IV · Acabamento

Exercício 9 · Sequência (15 pts)

Acabaste de soldar duas chapas. Antes de pintar, indica a sequência de acabamento e proteção (5 passos).

  1. Remover rebarbas e cordão excessivo — lima, esmeril, escova de aço. Escória da soldadura tem de sair toda.
  2. Lixar progressivamente — grit 80 → 120 → 240 → 400. Cada grit remove riscos do anterior; saltar (de 80 para 400) deixa riscos grossos.
  3. Limpar com solvente — IPA, acetona, ou desengordurante específico. Cada partícula de óleo das mãos quebra a aderência da tinta.
  4. Primário anti-corrosivo — fundo cinzento; deixar secar conforme indicação (4-24h).
  5. Tinta acabamento — duas camadas; primeira fina, segunda cobrindo. Secagem completa antes de manusear.

Bónus: 6) Zincagem electrolítica em vez de primário, para protecção superior. 7) Anodização em alumínio. 8) Cobrir furos roscados com fita antes de pintar (não entupir rosca).