Mini-Projecto · Dossiê técnico em CAD de um suporte ajustável para módulos fotovoltaicos
Contexto
Uma empresa instaladora de sistemas fotovoltaicos em coberturas vai produzir uma série de suportes ajustáveis de inclinação para módulos de 1 134 mm de largura. Cada suporte é formado por uma chapa-base aparafusada à estrutura da cobertura, um braço articulado num pino e uma cantoneira de fixação que prende o módulo. O gabinete de projeto definiu o conceito do conjunto e as suas dimensões de partida (tabela abaixo), mas falta o dossiê técnico em CAD que a oficina vai usar para fabricar e que a equipa de obra vai usar para montar.
Foste destacado/a como técnico/a de desenho para preparar esse dossiê: o desenho de montagem do suporte com lista de peças, os desenhos de produção de duas peças, o esquema unifilar da pequena instalação que os suportes vão servir e a exportação de tudo em suporte físico e digital.
Trabalhas individualmente ou a pares, em software de CAD 2D (com 3D opcional), e entregas os ficheiros de desenho, os PDF e um pequeno dossiê de decisões (escolha de escalas, ajustamentos, rugosidades e normas citadas).
Dimensões de partida (iguais para toda a turma, para que os desenhos se possam comparar):
| Elemento | Dimensões de partida |
|---|---|
| Chapa-base | Aço, 200 × 120 mm, espessura 4 mm |
| Furos de fixação da chapa-base | 4 furos Ø9, com os eixos a 20 mm de cada bordo (160 × 80 mm entre eixos) |
| Furos rasgados da chapa-base | 2 furos rasgados de 9 × 20 mm, para o ajuste da cantoneira |
| Cantoneira de fixação | Perfil em L de 40 × 30 mm, espessura 4 mm, largura 60 mm, raio de dobragem interior R4 |
| Furos da cantoneira | 1 furo Ø10 para o pino de articulação e 1 furo roscado M8 |
| Pino de articulação | Ø10 |
| Braço | Perfil de alumínio, com o comprimento que a inclinação escolhida exigir |
Tudo o que não está fixado na tabela (comprimento do braço, posição exata dos rasgos, material do braço) é decisão tua e fica registado no dossiê de decisões.
Requisitos
Funcionais
- Preparar o ficheiro-modelo: unidades em milímetros, camadas (CONTORNO, OCULTAS, EIXOS, COTAS, HACHURAS, FANTASMA, TEXTO, LEGENDA, VISTAS), estilos de texto e de cota, moldura e legenda em bloco.
- Desenhar o desenho de montagem (conjunto) em corte, com balões numerados e lista de peças (pelo menos 7 posições, incluindo elementos normalizados).
- Desenhar os desenhos de produção da chapa-base e da cantoneira de fixação, com número mínimo de vistas, corte ou secção quando necessário e pormenor ampliado de um elemento pequeno.
- Cotar as peças e o conjunto com as regras da cotagem (cada cota uma vez, sem cadeias fechadas, referências funcionais, furos com "n × Ø").
- Especificar tolerâncias: um ajustamento do sistema do furo normal para o pino de articulação, tolerâncias gerais na legenda e uma tolerância geométrica.
- Indicar a rugosidade em pelo menos três superfícies, com valor geral na folha.
- Representar ligações: uma rosca métrica (parafuso, anilha, porca) e uma cavilha ou troço, segundo as convenções.
- Desenhar o esquema unifilar de uma instalação de 2 fileiras de módulos até à ligação à rede, com lista de componentes.
- Construir uma vista isométrica do conjunto (em 2D ou gerada a partir de 3D).
- Preparar layouts com janelas à escala correta e exportar PDF e DXF.
Não-funcionais
- Desenho sempre à escala 1:1 no espaço modelo e escalas normalizadas nos layouts.
- Ficheiros com nomenclatura consistente (código do desenho, revisão, data) e cópia de segurança.
- Citar as normas pela sigla e confirmar a versão em vigor no organismo de normalização.
- Respeito pelas normas de desenho técnico, rigor nas cotas e organização do trabalho.
- Entrega do dossiê de decisões com texto claro, em português europeu.
Fases
Fase 1 · Preparação e leitura do conceito (2h) Ler o contexto, a tabela de dimensões de partida e a lista de requisitos, e passar essas dimensões a um esboço à mão, à escala livre, que serve de guia ao trabalho em CAD; criar o ficheiro-modelo com unidades, camadas, estilos e legenda; definir a convenção de nomes.
Fase 2 · Chapa-base: desenho de produção (3h) Desenhar a chapa-base (vista de cima e corte), com furos de fixação, furos rasgados de ajuste e dobragem ou aba; cotar em paralelo a partir de uma referência funcional; indicar tolerâncias gerais, rugosidade e material.
Fase 3 · Cantoneira de fixação: produção e pormenor (3h) Desenhar a cantoneira (duas vistas), cotar, representar a rosca de um furo roscado com a convenção e criar um pormenor ampliado do raio de dobragem ou do rasgo; aplicar o ajustamento do furo do pino.
Fase 4 · Desenho de montagem e lista de peças (4h) Montar o conjunto em corte; hachurar com sentidos diferentes; não hachurar parafusos, pino e cavilha; numerar posições e redigir a lista de peças; cotar apenas as dimensões de ligação, gerais e o ajustamento.
Fase 5 · Esquema unifilar e isométrica (3h) Desenhar o esquema unifilar com símbolos normalizados, referências e lista de componentes; construir a vista isométrica do conjunto para o manual de montagem.
Fase 6 · Layouts, exportação e verificação (3h) Criar os layouts (A3 e A4), janelas à escala, estilo de impressão monocromático; exportar PDF e DXF; verificar a escala medindo uma cota no papel e rever a revisão e a legenda.
Fase 7 · Dossiê de decisões e apresentação (2h) Reunir os PDF, a lista de peças e o registo das decisões (escalas, ajustamentos, rugosidades, normas); apresentar o trabalho à turma.
Critérios de avaliação
| Critério | Peso |
|---|---|
| Ficheiro-modelo, camadas, estilos e procedimentos do CAD | 10% |
| Vistas, cortes e convenções de representação | 20% |
| Cotagem segundo as regras | 20% |
| Tolerâncias, ajustamentos e rugosidade | 15% |
| Ligações e lista de peças | 10% |
| Esquema unifilar | 10% |
| Layouts, impressão e exportação (PDF e DXF) | 10% |
| Dossiê de decisões e apresentação | 5% |
Erros comuns
- Desenhar à escala reduzida "para caber" em vez de usar 1:1 e janelas no layout.
- Hachurar o pino, os parafusos ou a cavilha cortados longitudinalmente.
- Cotar todas as partes e o total (cadeia fechada) ou repetir cotas em vistas diferentes.
- Esquecer o Ø nos furos ou o passo e a profundidade das roscas.
- Trocar maiúscula e minúscula nos ajustamentos (H é furo, h é veio).
- Pedir qualidade IT6 ou rugosidade Ra 0,4 em todas as superfícies.
- Esquecer as tolerâncias gerais na legenda ou a revisão do desenho.
- Esquema sem símbolos normalizados, referências ou lista de componentes.
- Imprimir com "ajustar à folha" e não conferir a escala no papel.
- Entregar o ficheiro sem confirmar que a versão abre no programa do destinatário.
Bónus (opcional)
- Modelar a chapa-base e a cantoneira em 3D e gerar as vistas e o corte a partir do modelo.
- Criar uma biblioteca de blocos (parafusos, anilhas, rugosidade, símbolos de soldadura) para a empresa.
- Acrescentar o desenho esquemático de um circuito pneumático para um pequeno atuador de limpeza de módulos.
- Propor uma tabela de revisões e uma convenção de nomenclatura para o arquivo de desenhos.
Reflexão
No dossiê final, responde: porque se desenha sempre a 1:1 em CAD e se define a escala no layout? E descreve um erro que tenhas detetado no teu próprio desenho (uma cota repetida, uma hachura errada, um contorno aberto) e como o corrigiste, relacionando a correção com a norma ou com o procedimento do programa.