Como chanfros e filetes afetam os custos de usinagem

A maioria dos designers e engenheiros de produto sabe que nunca deve cortar custos durante o processo de criação de componentes, especialmente quando se trata de projetar cantos. Além de um canto vivo, que é a geometria convencional entre duas superfícies de união ou vértices, você pode optar por projetar cantos como chanfros ou filetes. Uma borda chanfrada é inclinada ou angulada, reduzindo o impacto de cantos vivos e melhorando o encaixe das peças acopladas. Um design de filete envolve uma borda arredondada, que elimina todos os cantos afiados e contribui para a aparência e a longevidade de um componente.

Tanto os chanfros quanto os filetes oferecem algumas vantagens importantes, principalmente quando se trata de adicionar resistência aos cantos das peças, reduzindo a concentração de tensão. No entanto, incluir filetes e chanfros em seus projetos pode gerar custos adicionais de usinagem CNC e, às vezes, diminuir a produção. É importante pesar esses fatores e outros antes de decidir se deve ou não incluir chanfros e filetes em seus projetos de peças.

Comparando as vantagens de chanfros e filetes

Graças às suas arestas arredondadas, os filetes podem ajudar a melhorar a montagem de uma peça com peças acopladas. Os filés também têm fatores de concentração de tensão mais baixos, porque ajudam a distribuir o estresse físico em uma área mais ampla. Como tal, os filetes podem suportar cargas maiores com facilidade.

Os filetes costumam ser tão duráveis ​​quanto seguros, pois as bordas lisas removem os cantos afiados que podem causar danos. As bordas lisas produzidas pelos filetes também facilitam o revestimento e a pintura, enquanto os ângulos de um chanfro farão com que os revestimentos descasquem com o tempo.

Embora os cantos chanfrados sejam mais propensos ao desgaste natural devido às suas arestas vivas, essas arestas ficam ocultas e, portanto, muito mais seguras do que os cantos das arestas. Os chanfros também são mais tolerantes do que os filetes quando se trata de encaixar peças acopladas - eles são particularmente adequados para permitir a entrada fácil de uma peça macho em uma peça fêmea durante a montagem, pois os furos chanfrados permitem movimento e inserção suaves. Além disso, os chanfros são rápidos e fáceis de aplicar, pois uma única ferramenta pode criar chanfros de vários tamanhos.

Considerações ao usar chanfros e filetes

Há uma série de considerações que você deve considerar antes de determinar se deve incluir chanfros ou filetes no design do seu produto. Aqui estão cinco fatores-chave para avaliar:

1. Funcionalidade

Tenha em mente o uso final de um produto. É provável que seu ambiente cause danos se os cantos forem afiados? A peça será usada em aplicações de suporte de carga e, em caso afirmativo, quanto peso a peça deve suportar? Considere se a função do produto depende da presença de um chanfro ou filete. Por exemplo, a peça precisará ser revestida com tinta ou outro revestimento, e esse verniz exigirá desgaste de longo prazo? O componente precisa se encaixar exatamente em uma peça acoplada ou pode haver alguma margem de manobra? Responder a essas perguntas ajudará a determinar que tipo de canto você deve utilizar.

2. Local (interno x externo)

É crucial considerar se o canto que você está projetando está posicionado dentro ou fora do componente. Na maioria dos casos, as bordas externas são muito mais importantes a serem consideradas porque são mais visíveis e mais suscetíveis às condições externas e ao desgaste ao longo do tempo.

No entanto, ao projetar um furo para encaixar em um eixo, também é vital considerar chanfrar ou arredondar cantos internos. O chanfro ao redor das bordas de um furo é uma prática recomendada, pois os furos chanfrados contribuem para facilitar o movimento do pino e a inserção do fixador.

3. Tolerâncias

A otimização das tolerâncias dimensionais é uma parte crucial do design do produto, especialmente quando se trata de peças correspondentes. Determine o quão preciso seu produto precisa ser e como uma medição incorreta pode afetar a função e o ajuste do produto. Além disso, pergunte a si mesmo qual a importância das tolerâncias para garantir o desempenho da peça e considere como as tolerâncias serão verificadas. Tenha em mente que tolerâncias extremamente apertadas podem ser caras de aplicar, e os chanfros geralmente permitem mais margem de erro.

4. Custo

A aplicação de chanfros e filetes pode ser cara. Reserve um tempo para considerar se a filetagem ou o chanfro são críticos para o sucesso da peça ou se serviriam apenas como um benefício adicional. Se você realmente precisa de um canto especializado, considere quantos componentes você terá que produzir, pois isso também afetará os custos. Embora muitas vezes seja necessário aplicar chanfros e filetes ao design de um componente, certifique-se de estar absolutamente positivo antes de gastar tempo, dinheiro e recursos em ferramentas de fabricação.

5. Outras considerações

Por fim, considere outros fatores, como linha do tempo e estética. Qual é o tamanho da sua produção e é provável que você precise de peças adicionais além da primeira execução? Com que rapidez você precisará de suas peças? Quais requisitos estéticos você deve atender? Sua parte será usada em bens de consumo e, em caso afirmativo, que tipo de experiência do usuário você gostaria de criar? É necessário algum tipo de acabamento ou pós-processamento? Use estas perguntas para orientar ainda mais seu processo de decisão entre chanfros e filetes

Como chanfros e filetes afetam os custos de usinagem

A fabricação de cantos especializados geralmente tem um custo financeiro adicional. Como regra geral, é mais barato fabricar chanfros. Isso ocorre porque uma única ferramenta pode criar chanfros de todos os tamanhos diferentes, simplificando a produção e economizando tempo e recursos.

Embora os custos de utilização de ferramentas especializadas possam aumentar rapidamente - especialmente ao aplicar filetes de vários tamanhos - essas despesas iniciais podem ser econômicas a longo prazo. O uso de filetes pode evitar a necessidade de repintura ou repintura intermitentes, e há um risco reduzido de falhas nas inspeções dos cantos afiados criados pelos chanfros. Ao determinar os custos de fabricação de filés e chanfros, é importante equilibrar os gastos iniciais com o potencial de reduzir as despesas na produção de grande volume.

Uma maneira mais eficiente de incorporar chanfros e filetes com Fast Radius

Ao projetar os cantos de seus componentes, é importante escolher entre filetes ou chanfros com base em fatores como aplicação e requisitos da peça, estética e custos de produção. Os chanfros são mais fáceis de fabricar e aumentam a tolerância para peças acopladas, mas podem apresentar mais riscos e problemas de desempenho devido a seus cantos afiados. Os filés são caros para fabricar, mas geralmente mais seguros e duradouros, pois fornecem superfícies lisas que evitam lesões e resistem à degradação. Ambos os recursos de design reduzem a concentração de estresse e podem trazer recursos visualmente impressionantes ao seu design.

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