Tupias CNC: a diferença entre mesas de corte e tupias e o que está disponível?

Um router CNC pode ser útil para gráficos de sinalização e exposição, bem como para ajudar as impressoras de grande formato a expandir-se para outros mercados industriais.

No mês passado, abordámos as mesas de corte digital e, este mês, vamos analisar uma alternativa mais pesada, a fresadora CNC, que é mais adequada para o corte rápido de materiais densos, como madeira, plásticos, compostos de alumínio e metais macios, bem como substratos comuns, como acrílicos e placas de espuma. Todos estes materiais são comuns a qualquer pessoa envolvida em gráficos de exposição e muitos utilizadores de grande formato também utilizam routers CNC. Muitas incluem agora cabeças para diferentes tipos de facas, de modo a poderem ser utilizadas como alternativa a uma mesa de corte. E uma vez que estas máquinas são extremamente versáteis, também podem ser utilizadas para uma série de outras aplicações, como o fabrico de mobiliário ou componentes para outros fabricantes. Por isso, são uma boa opção para quem pretende alargar os seus horizontes.

As tupias já existem há muito tempo e podem ser utilizadas não só para cortar materiais, mas também para fazer ranhuras e outras formas nesses substratos. Isto pode ser feito manualmente para um trabalho ocasional, mas se tiveres algum tipo de volume, então é melhor olhar para a automação, que é onde o Controlo Numérico Computadorizado ou os routers CNC entram em cena.

Há uma série de aspectos a ter em conta ao escolher uma fresadora CNC. Em primeiro lugar, terá de ter uma estrutura sólida para contrariar qualquer vibração do corte. Também deve ter bombas de vácuo que cubram a base para manter o material no lugar enquanto é cortado. A mesa tem de ser suficientemente pequena para caber no espaço que escolheste, mas suficientemente grande para suportar as tábuas com que possas vir a trabalhar no futuro. Igualmente importante é a altura dos materiais e se estás ou não a trabalhar em itens 3D ou apenas a cortar painéis planos e, por conseguinte, a quantidade de espaço livre que o pórtico irá necessitar.

Outra consideração é o sistema de acionamento que permite que as cabeças de corte se movam ao longo dos eixos X, Y e Z. Existem dois tipos básicos. Os fusos de esferas utilizam um parafuso longo com ranhuras, fixado em cada extremidade, com a porca a utilizar rolamentos de esferas para se deslocar ao longo do parafuso. Existem em diferentes graus, sendo os mais caros mais precisos, embora estes possam oferecer um grau de precisão muito elevado. A desvantagem é que quanto maior for o comprimento do fuso de esferas, maior é o risco de introduzir imprecisão no movimento. Consequentemente, é mais provável que seja utilizado para o eixo Z mais curto.

Com um sistema de cremalheira e pinhão, uma cremalheira é aparafusada aos lados da máquina, enquanto uma roda dentada ou pinhão é fixada ao pórtico móvel, e os dentes do pinhão encaixam nas ranhuras da cremalheira. Em alguns casos, a cremalheira é reta, mas é mais comum utilizar uma variação em que as ranhuras da cremalheira são inclinadas, chamada cremalheira helicoidal, que assegura que o pinhão tem mais do que um dente engatado de cada vez. Em geral, as transmissões de cremalheira helicoidal são melhores em distâncias mais longas e mais fáceis de manter, porque são aparafusadas diretamente à estrutura, embora dependa realmente da forma como uma determinada transmissão foi especificada. Independentemente do tipo de acionamento, a maioria dos fornecedores passou a utilizar servomotores em vez de accionamentos por correia para alimentar o movimento.

Normalmente, uma determinada placa terá uma série de coisas diferentes que precisam de ser cortadas, ou possivelmente até trabalhos diferentes que foram agrupados e que podem exigir ferramentas diferentes. A maioria das máquinas CNC deve ter uma forma de alternar automaticamente entre estas ferramentas sem necessidade de qualquer intervenção manual. Isto pode incluir um cabeçote múltiplo com dois ou três cabeçotes combinados para conter diferentes tipos de ferramentas, bem como um trocador de ferramentas automático que permite que outras ferramentas sejam retiradas conforme necessário. Escusado será dizer que também deve haver uma boa gama de ferramentas, incluindo facas e cabeças de fresagem.

Além disso, deve haver algum tipo de sistema de extração de poeiras, que por vezes é oferecido como um extra opcional. Mesmo assim, é provavelmente uma boa ideia alojar a fresadora CNC numa sala separada, uma vez que tendem a ser barulhentas e a produzir muito pó, mesmo que estejam equipadas com um sistema de extração.

O que é que tens disponível?
Existem várias fresadoras CNC disponíveis, algumas mais adequadas para trabalhos de sinalização e exibição de gráficos do que outras. Selecionámos algumas das mais comuns, mas esta não é, de forma alguma, uma lista exaustiva.

A Axyz, sediada no Canadá, produz vários tipos diferentes de routers CNC divididos em cinco marcas principais que abrangem uma série de indústrias diferentes. Estas incluem a Innovator, que foi lançada no final do ano passado como um modelo de nível de entrada que também é adequado para a produção de sinais. Utiliza accionamentos de cremalheira helicoidal com servomotores. Está disponível em dois tamanhos – 1244 x 1346 mm e 2438 x 1524 mm – ambos com uma folga de pórtico de 152 mm. Pode cortar alumínio, plásticos e madeiras duras e existe a opção de adicionar um trocador de ferramentas que pode conter até três ferramentas

A Axyz também introduziu uma versão actualizada da sua série Trident no início do ano passado, que ganhou maior automação e produtividade. Foi concebida como uma máquina versátil que inclui um eixo de fresagem com unidades de facas tangenciais e oscilantes. Existe uma nova ferramenta de lâmina, que oscila mais rapidamente para poder lidar com uma gama mais vasta de suportes.

A marca americana Multicam desenvolveu uma vasta gama de routers CNC, cada uma oferecendo diferentes níveis de caraterísticas e potência de corte para se adequar a diferentes aplicações. Estas incluem a série 7000, que está disponível em vários tamanhos, oferecendo uma área de trabalho de 1,5 x 3 m até 2,1 x 4,3 m com uma folga de 203 mm no eixo Z. Utiliza uma cremalheira helicoidal e uma transmissão por pinhão nos eixos X e Y e um fuso de esferas no eixo Z. A estrutura de base é uma estrutura de aço soldado de uma só peça com suportes de ferro fundido para o pórtico. Vem com um fuso de 13,3 CV, mas este pode ser atualizado para uma unidade de 16 CV. Entre os extras opcionais encontra-se um trocador automático de ferramentas e um sistema de câmara de registo, bem como uma cabeça dupla e uma faca tangencial.

A Tekcel, originária da Austrália, fabrica três séries de routers CNC, começando pela compacta P2. Esta tem uma mesa de 2490 x 1260 mm, com capacidade para materiais até 110 mm de altura. Tem um eixo de 4 kW e deve ser adequada para a maioria dos trabalhos de sinalização. Tal como todas as máquinas Tekcel, está equipada com um porta-ferramentas automático que pode conter até dez ferramentas, de modo a que a máquina possa escolher automaticamente as ferramentas designadas para um trabalho e mudar as ferramentas conforme necessário.

A Tekcel também fabrica a série M, que se destina efetivamente ao mercado da madeira. Vem com um eixo de 9kW e pode conter até 16 ferramentas. Tem 1800 mm de largura, mas pode escolher entre 2500 e 3660 mm de comprimento. Dispõe de um sistema automatizado de carregamento de chapas – e de corte de peças – na mesa.

A série Enduro é a resposta da Tekcel para cargas de trabalho pesadas, também equipada com o fuso de 9kW. Está disponível em seis tamanhos, de 2500 x 1540 mm a 4100 x 2058 mm, e com folgas de 140 a 500 mm. O porta-ferramentas automático pode conter até 18 ferramentas. Todas as máquinas Tekcel utilizam um acionamento por fuso de esferas com servomotores para todas as direcções.

A Mantech Machinery, sediada em West Midlands, no Reino Unido, fabrica uma série de routers CNC diferentes, incluindo a série Spartan de nível básico. Esta série está disponível em vários tamanhos, começando com a mais pequena, de 600 x 900 mm, até 2×3 m. O mais básico destes modelos vem com um eixo de 2,2 kW e utiliza accionamentos de fuso de esferas em todos os eixos. No entanto, existe também uma versão de especificação muito mais elevada que vem com um trocador automático de ferramentas num fuso de 9 kW e está equipada com uma cremalheira helicoidal e acionamento por pinhão nos movimentos X e Y.

A Mantech também fabrica o topo de gama da série Apollo, que agora também possui troca automática de ferramentas. Utiliza um fuso de 9kW arrefecido a ar com um acionamento de cremalheira helicoidal para os eixos X e Y e uma unidade de extração de poeiras melhorada. A Apollo também vem com um controlo de ecrã tátil e o sistema de controlo de movimento M-Tech da Mantech, além de opções adicionais, incluindo um sistema de câmara e uma unidade de faca oscilante.

Em conclusão, escusado será dizer que o preço é sempre importante, mas embora uma máquina standard possa ser mais barata, um fornecedor decente deve ser capaz de criar uma configuração à medida que possa satisfazer melhor as suas necessidades. Além disso, estas máquinas duram muito tempo, pelo que é essencial escolher um fornecedor com o qual te sintas confortável, um fornecedor que possa tratar da manutenção, de qualquer formação necessária e aconselhar sobre ferramentas para novas aplicações.