Desenhos Técnicos Explicados: Insights-Chave para Engenheiros e Fabricantes

Desenhos técnicos (e o processo de desenho técnico/drafting) são um meio de transmitir informações entre engenheiros e fabricantes. Desenhos técnicos geralmente complementam arquivos CAD digitais, fornecendo informações extras que não podem ser facilmente transmitidas apenas pela forma de uma peça.

No mundo da prototipagem e manufatura, tipicamente lidamos com um certo subtipo de desenhos técnicos conhecidos como desenhos de engenharia, e estes contêm informações como requisitos de material e acabamento, informações da peça, e — mais importante — vistas 2D e 3D da peça de múltiplos ângulos completas com dimensões e tolerâncias.

Este guia aborda os fundamentos dos desenhos técnicos, discutindo por que você precisa deles, quais elementos são tipicamente incluídos, e dicas sobre como preparar um.

Por que precisamos de desenhos técnicos

Desenhos técnicos existem há séculos, antecedendo as tecnologias de manufatura digital de hoje. Antes dos computadores existirem, desenhos técnicos eram o principal ponto de referência para fabricantes.

Hoje é possível projetar uma peça em um computador, então enviar um arquivo digital daquele mesmo computador para uma peça de maquinário que fabricará a peça, tudo sem a necessidade de desenhos técnicos. No entanto, a maioria dos trabalhos de manufatura de alta importância — mesmo aqueles usando tecnologias de manufatura digital — ainda exigem o uso de um desenho técnico. Por quê?

Primeiramente, desenhos técnicos verificam o que está contido no arquivo CAD, dando confiança aos fabricantes de que estão fabricando exatamente o que é necessário. Uma correlação perfeita entre CAD e desenho indica que não há erros no design. Uma vez que a peça é finalizada, o desenho pode então ser usado como referência durante a inspeção.

Segundamente, desenhos técnicos podem fornecer muita outra informação não contida em um arquivo CAD. Informações transmitidas através de desenhos técnicos podem incluir:

• Tolerâncias para características específicas
• Requisitos de acabamento superficial para superfícies específicas
• Requisitos de material para componentes específicos
• Roscas internas ou externas

Terceiramente, desenhos técnicos podem desempenhar uma função legal. Eles são parte de uma ordem de compra e, portanto, parte de um contrato: se o fabricante falhar em entregar as peças como especificado, o cliente pode usar o desenho técnico como evidência de que o design não foi cumprido; por outro lado, o fabricante é protegido de responsabilidade desde que siga o desenho técnico. (Isto não se aplica se o arquivo CAD for especificado como o instrumento legal sobre o desenho.)

Além disso, fabricantes frequentemente preferem receber um desenho técnico junto com um arquivo digital porque podem fazer uma avaliação rápida de aspectos da peça como sua geometria, dimensões e potencial custo.

E finalmente, desenhos técnicos são a única maneira internacionalmente reconhecida de comunicar instruções de engenharia; não há ambiguidade, confusão, e nada que possa potencialmente comprometer o sucesso do projeto.

Resumo:

1. Verificação
2. Informação
3. Instrumento legal
4. Ponto de referência rápido
5. Reconhecido internacionalmente

Padrões para desenhos técnicos

Desenhos técnicos e desenhos de engenharia estão sujeitos a vários conjuntos de padrões universalmente reconhecidos. Estes fornecem diretrizes para apresentar desenhos, ajudando a facilitar a comunicação entre diferentes partes, incluindo aqueles que falam diferentes idiomas.

A Organização Internacional de Normalização (ISO) estipula o uso de ISO 128 para desenhos técnicos e ISO 8015 para desenhos de engenharia. A Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos (ASME) estipula seus próprios padrões de desenho, Y14.5 e Y14.5M.

De acordo com o documento ISO, ISO 128 "dá regras gerais para a execução de desenhos técnicos (2D e 3D)" e é "aplicável a desenho técnico nos campos de engenharia mecânica, construção, arquitetura e construção naval" incluindo "tanto desenhos técnicos manuais quanto baseados em computador."

Vistas de desenho técnico e outras características

Um desenho técnico finalizado contém várias vistas diferentes do objeto, permitindo ao fabricante interpretar facilmente as intenções do engenheiro. Um desenho de engenharia para usinagem CNC ou fabricação de chapas metálicas tipicamente conterá as seguintes vistas e outras características:

• Vistas isométricas: Uma vista isométrica ou pictórica mostra o objeto rotacionado 45 graus sobre o eixo vertical e 35,264 graus sobre o eixo horizontal. O propósito desta vista é fornecer uma vista tridimensional do objeto com a ilusão de profundidade.
• Vistas ortográficas: Vistas ortográficas são representações bidimensionais do objeto como visto da frente, direita, esquerda, topo, fundo ou verso — conhecidas como vistas primárias. A combinação destas vistas ortográficas é conhecida como projeção multivista. Na maioria dos casos, apenas duas ou três vistas ortográficas são necessárias para transmitir a informação requisitada, e um desenhista tipicamente incluirá o mínimo requerido.
• Vistas auxiliares: Vistas auxiliares são quaisquer vistas 2D adicionais de ângulos diferentes das seis vistas primárias.
• Vistas de seção: Vistas de seção mostram uma seção transversal do objeto ao longo de um plano de corte especificado. São usadas para mostrar detalhes internos de uma peça e geralmente são colocadas em linha com uma vista ortográfica.
• Vistas de detalhe: Vistas de detalhe destacam áreas críticas ou complicadas de uma vista ortográfica.
• Bloco de título: O bloco de título contém informações como nome da peça, nome da empresa, número da peça, número do desenho, requisitos de material, requisitos de acabamento, requisitos de coloração, escala usada, e padrões usados. É tipicamente colocado no canto inferior direito do desenho.
• Lista de notas: Notas para o usuário do desenho podem ser incluídas. Estas podem ser notas gerais ou notas de sinalização e podem ser colocadas em qualquer lugar ao longo das bordas do desenho.

Como preparar rapidamente um desenho técnico

Graças ao software CAD moderno, preparar um desenho técnico não requer necessariamente os serviços de um desenhista profissional. Esta seção discutirá como criar um desenho técnico usando software CAD, não como desenhar à mão — um processo que deve ser deixado para um especialista.

A partir do modelo

A maneira mais fácil de preparar um desenho técnico é gerar um automaticamente a partir de um design CAD. No SolidWorks, por exemplo, isso simplesmente envolve selecionar Criar Desenho a partir de Peça/Montagem na barra de ferramentas Padrão, então selecionar um modelo predefinido. O software gerará automaticamente vistas e características conforme selecionado, e o desenho pode então ser exportado.

Existem muitas vantagens em criar desenhos técnicos a partir de modelos. Por exemplo, peças podem ser "montadas" digitalmente para garantir que se encaixem, e pode ser possível rodar ferramentas de simulação para garantir que as peças funcionarão corretamente.

Do zero

Também é possível preparar um desenho técnico do zero usando software CAD. Isto pode ser preferível se você não tem experiência em CAD e ainda não criou sua peça usando o software CAD. Isto é efetivamente como desenhar à mão, mas usando ferramentas digitais que podem reduzir chances de erro.

Note que criar um desenho técnico do zero não permite montagem digital ou simulação.

Independentemente do seu método de preparação, todos os desenhos técnicos devem incluir:

• Geometrias / vistas
• Dimensões
• Tolerâncias
• Requisitos de material
• Requisitos de acabamento/cor

O que incluir em um desenho técnico para usinagem CNC

Ao preparar um desenho técnico para usinagem CNC, existem algumas características específicas que podem precisar ser adicionadas. Estas incluem:

Tolerâncias para áreas específicas: Usinagem CNC é diferente de outros processos de manufatura no sentido de que várias ferramentas de máquina podem ser usadas para usinar uma única peça. Por exemplo, a usinagem pode começar com desbaste antes de fresamento de topo para características detalhadas. Por causa disso, engenheiros podem viavelmente especificar diferentes tolerâncias para diferentes áreas da peça, com áreas críticas usinadas mais lentamente com ferramentas de corte mais finas.

Chamadas de furo (Hole callouts): Furos, que incluem características como escareadores, são características comuns de usinagem CNC e são frequentemente identificados em vistas de detalhe.

Especificações de rosca: Como roscas são feitas em tamanhos padrão, é útil atribuir a cada rosca seu tamanho de rosca relevante, em vez de suas dimensões em milímetros.

O que incluir em um desenho técnico para chapas metálicas

Ao preparar um desenho técnico para fabricação de chapas metálicas, existem algumas características específicas que podem precisar ser adicionadas. Estas incluem:

Bitola do material: Bitola do material — a espessura do metal — não é relevante para processos como usinagem CNC, mas é crucial para conformação de chapas metálicas.

Direção do grão: Para peças de aço inoxidável, por exemplo, pode ser necessário especificar a direção do grão em um desenho técnico, porque o grão tem um efeito significativo em ações como dobra. Dobrar com o grão (longitudinal) requer menos força mas pode causar trinca no raio de dobra externo; dobrar através do grão (transversal) requer mais força mas protege o exterior da dobra.

Requisitos de torque etc. para montagem: Materiais e bitolas diferentes podem aceitar diferentes níveis de torque quando equipados com parafusos durante a montagem.

Localizações de solda: Localizações (e dimensões) de pontos de solda devem ser especificadas no desenho.

Dimensões de dobras, escareadores, furos: Dimensões de características como escareadores devem ser especificadas.

O que incluir em um desenho técnico para injeção plástica

Ao preparar um desenho técnico para injeção plástica, existem algumas características específicas que podem precisar ser adicionadas. Estas incluem:

Inclinação (draft) aceitável: Em muitos casos, a empresa de injeção plástica determinará o ângulo mínimo de inclinação requerido para facilitar a ejeção do molde. No entanto, se o engenheiro decide que certas características não podem aceitar um alto grau de inclinação (por causa do uso final do produto, por exemplo), isso deve ser especificado em uma nota no desenho.

Limitações de localização de ponto de entrada, pino ejetor & linha de separação: Na maioria dos casos, a empresa de moldagem decidirá sobre a colocação de ponto de entrada e pino. No entanto, para evitar localizações impraticáveis de ponto de entrada e pino, o desenho técnico pode estipular quaisquer localizações inaceitáveis, deixando a decisão final para a empresa de moldagem.

O que incluir em um desenho técnico para fundição sob pressão

Ao preparar um desenho técnico para fundição sob pressão, existem algumas características específicas que podem precisar ser adicionadas. Estas incluem:

Inclinação (draft) aceitável: Como na injeção plástica, o desenho técnico de fundição pode estipular quaisquer restrições em ângulos de inclinação.

Limitações de localização de ponto de entrada & linha de separação: Como na injeção plástica, o desenho técnico pode estipular quaisquer localizações inaceitáveis de ponto de entrada ou linha de separação enquanto deixa a decisão final para a empresa de fundição.

Espessura mínima de parede: O desenho técnico pode estipular uma espessura de parede específica ou mínima além das dimensões dadas.

O que incluir em um desenho técnico para extrusão plástica/alumínio

Ao preparar um desenho técnico para extrusão, existem algumas características específicas que podem precisar ser adicionadas. Estas incluem:

Tamanho do estoque: O tamanho de estoque de metal requerido pode ser especificado no desenho técnico. No entanto, geralmente não é necessário.

Direção do grão: Como com peças de chapas metálicas, o desenho técnico pode especificar a direção do grão de um metal para garantir que seja mais forte em uma certa direção.

Superfícies expostas: Um desenho técnico de extrusão pode indicar superfícies expostas que requerem maior atenção a detalhes.

Chamadas de furo: Furos são frequentemente identificados em desenhos técnicos de extrusão em vistas de detalhe.

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