Mini-Projecto · Conjunto de fixação SP-1 + EE-1 por corte 2D
Contexto
A oficina de metalomecânica "Ferro & Traço" vai produzir um pequeno conjunto de fixação para prateleiras industriais, composto por duas peças: um suporte em chapa (referência SP-1) e um espaçador em barra (referência EE-1). Foste contratado/a para entregar o desenho de fabrico completo das duas peças, prontas para enviar à máquina de corte 2D: do estudo das especificações ao ficheiro DXF, passando pela escolha do processo, pela compensação da cotagem e pelo cálculo de nesting e custos.
Trabalhas individualmente ou a pares, com um software de CAD 2D, seguindo em tudo os valores de referência usados na sebenta: aço S275 (densidade 7850 kg/m³, preço de referência 1,05 €/kg em chapa), barra chata 40×5 mm (preço de referência 2,80 €/m), π ≈ 3,1416, e os kerfs de referência de cada processo.
Requisitos
Funcionais
- Croqui à mão livre das duas peças, com cotas principais e material.
- Desenho CAD 2D de cada peça, com geometrias fechadas, organizado em layers e cores coerentes com a função (corte exterior, furos, cotas).
- SP-1: chapa de aço S275 de 3 mm, contorno em L (retângulo envolvente 220×140 mm com um recorte de 60×40 mm num canto) e 4 furos Ø9 mm.
- EE-1: barra chata de aço 40×5 mm, comprimento disponível de 1200 mm, a cortar em segmentos de 100 mm.
- Seleção do processo de corte para cada peça, com justificação técnica (kerf, ZTA, espessura, precisão).
- Cotagem de fabrico: cálculo do contorno e dos furos já compensados para o kerf do processo escolhido.
- Nesting: cálculo de pelo menos duas disposições da SP-1 numa chapa de stock, com escolha justificada, e do número de segmentos EE-1 obtidos da barra.
- Custos: cálculo do custo de material e do custo de tempo de corte por peça, com origem declarada de cada valor.
- Exportação em DXF à escala 1:1, com legenda, balões de identificação e lista de peças do conjunto.
Não-funcionais
- Todos os cálculos apresentados passo a passo, com verificação (ex.: usado+sobra = comprimento da barra).
- Nenhum preço atribuído "a chapa inteira" a uma única peça.
- Consistência: o mesmo material (S275 em chapa) usa sempre o mesmo preço por quilograma em todo o dossiê.
- Secção de segurança e EPI para os processos escolhidos.
Fases
Fase 1 · Estudo e croqui (2h) Estudar as especificações das duas peças (função, material, espessura, furos) e fazer o croqui à mão livre de cada uma, já com uma ideia do processo de corte mais provável.
Fase 2 · Desenho CAD 2D (4h) Transformar os croquis em geometria vetorial fechada, com layers e cores organizadas (contorno, furos, cotas/anotações).
Fase 3 · Seleção de processo e compensação (3h) Escolher e justificar o processo de corte de cada peça; calcular a cotagem de fabrico (contorno e furos) já compensada para o kerf do processo.
Fase 4 · Nesting e custos (4h) Calcular pelo menos duas disposições de nesting da SP-1 numa chapa de stock e escolher a melhor; calcular quantos segmentos EE-1 saem da barra disponível; calcular o custo de material e de tempo de corte por peça.
Fase 5 · Exportação e legendas (2h) Exportar cada peça em DXF à escala 1:1; preencher a legenda de cada peça (material, espessura, processo); atribuir balões de identificação e preencher a lista de peças do conjunto.
Fase 6 · Corte e verificação (3h) Enviar (ou simular o envio) para a máquina de corte; medir a peça obtida com craveira/micrómetro e comparar com a cota nominal e as tolerâncias.
Fase 7 · Apresentação (2h) Apresentar o dossiê à turma: croquis, CAD, processo escolhido, nesting, custos e verificação final.
Critérios de avaliação
| Critério | Peso |
|---|---|
| Estudo, croqui e desenho CAD 2D (geometrias fechadas, layers) | 15% |
| Seleção do processo justificada + compensação de kerf/gap correta | 20% |
| Nesting otimizado (comparação de disposições) + custos corretos | 25% |
| Exportação DXF, legenda, balões e lista de peças | 15% |
| Verificação final da peça (medições e comparação com a tolerância) | 10% |
| Dossiê e apresentação | 15% |
Erros comuns
- Escolher o mesmo processo para as duas peças "para simplificar", ignorando que uma é chapa fina com furos pequenos e a outra é uma barra maciça sem exigência de precisão.
- Esquecer que o recorte não muda o perímetro do retângulo envolvente, e calcular mal o comprimento de corte da SP-1.
- Compensar o kerf ao contrário (encolher o exterior, aumentar os furos).
- Aceitar a primeira disposição de nesting sem comparar pelo menos duas orientações.
- Atribuir o preço da chapa inteira, ou da barra inteira, a uma única peça.
- Exportar o DXF à escala errada (de folha, não 1:1) ou com contornos por fechar.
- Esquecer o tempo de perfuração no cálculo do tempo de corte.
Bónus (opcional)
- Calcular também o nesting e o custo da SP-1 se fosse cortada por plasma em vez de laser, e comparar o custo total por peça.
- Propor uma terceira disposição de nesting (mista, aproveitando as sobras) e verificar se supera a disposição B.
- Adicionar uma terceira peça ao conjunto (por exemplo, uma anilha larga cortada por erosão de fio) e calcular o efeito do gap.
Reflexão
No dossiê final, responde: porque é que o custo de material de uma peça nunca deve ser o preço da chapa (ou da barra) inteira? E: que critério técnico, além do custo, te fez escolher processos diferentes para a SP-1 e para a EE-1?