O que são buracos na engenharia?
Em engenharia, os orifícios são vazios ou lacunas gerados nos materiais através de técnicas de perfuração, sondagem ou puncionamento. Estes orifícios podem ser de vários tamanhos, formas e objectivos. Os furos são utilizados para uma variedade de fins, incluindo a fixação de componentes, a passagem de fluidos ou gases e a instalação de condutas eléctricas. O nível de precisão e exatidão necessário ao fazer furos varia consoante a utilização pretendida.
Compreender os vários tipos de furos é fundamental não só para escolher o procedimento adequado, mas também para garantir o desempenho, a durabilidade e a segurança do produto acabado.
Classificação geral dos furos em engenharia
Os furos em engenharia são classificados principalmente de acordo com a sua função, forma e método de construção. As principais classificações incluem.
- –Através de buracos: Passa completamente através da substância.
- –Furos cegos: Têm uma profundidade definida mas não penetram na substância.
- –Furos roscados: Concebidos para fixadores roscados.
- –Furos escareados e rebaixados: Adequados para fixadores roscados.
- –Furos Especializados: Incluem fendas, ranhuras e furos cónicos, cada um com uma finalidade mecânica ou estrutural especial.
Furos de passagem
Os orifícios de passagem estão entre os tipos de orifícios mais comuns na engenharia. Como o nome indica, estes orifícios atravessam completamente um material, tornando-os adequados para aplicações que requerem uma passagem de um lado para o outro.
Aplicações
Os furos passantes são populares na engenharia mecânica e civil.
- –Furos para parafusos: Utilizados para ligar componentes, permitindo a passagem de cavilhas ou parafusos.
- –Passagens de fluidos ou gases: Necessárias nos sistemas de tubagem quando os líquidos ou gases têm de passar através de estruturas ou materiais.
- –Passagens de fios ou cabos: Os fios são normalmente utilizados em aplicações eléctricas e electrónicas para atravessar os invólucros.
Vantagens
- -Simples de produzir.
- -Facilmente adaptável a uma variedade de materiais e aplicações.
- -Permite uma montagem rápida com cavilhas ou parafusos.
Furos cegos
Os furos cegos são aqueles que não atravessam completamente uma substância. Eles têm uma profundidade definida, mas permanecem fechados num lado. Ao contrário dos furos passantes, os furos cegos são ideais para situações em que apenas um lado do material é exposto.
Aplicações:
- Fixação: Os furos cegos são utilizados quando apenas um lado do material é acessível, tornando-os perfeitos para fixar componentes que não necessitam de penetração através do furo.
- Maquinação e Montagem: Utilizado em aplicações como caixas de rolamentos, onde o furo deve acomodar um eixo ou encaixe sem passar por toda a peça.
Vantagens:
- Proporciona um maior controlo da profundidade do furo.
- Adequado para aplicações que necessitem de fixadores ocultos ou componentes embutidos.
Furos roscados
Os furos roscados destinam-se a segurar parafusos ou cavilhas com rosca. Após a perfuração de um furo, é utilizada uma técnica de roscagem para formar roscas internas no seu interior. Estes furos roscados permitem que os parafusos sejam aparafusados com firmeza, tornando-os indispensáveis em muitos componentes mecânicos e estruturais.
Aplicações:
- Montagem de máquinas: Os furos roscados são utilizados em quase todos os sistemas mecânicos em que as peças têm de ser montadas com parafusos ou cavilhas.
- Peças mecânicas: Desde componentes de motores a produtos de consumo, os furos roscados são normalmente encontrados em qualquer aplicação que exija uma fixação segura e amovível.
Vantagens:
- Fixa os componentes de forma segura.
- Evita o afrouxamento ao longo do tempo, especialmente quando sujeito a vibrações ou tensões dinâmicas.
Furos de encaixe
Um furo escareado tem uma forma cónica na parte superior, o que permite que a cabeça de um parafuso ou perno fique nivelada com ou abaixo da superfície do material. Isto é especialmente importante quando se pretende um acabamento liso ou nivelado na montagem final.
Aplicações:
- Aerospace and Automotive: Where aerodynamics and elegant finishing are key.
- Montagem de móveis: Para parafusos ou cavilhas que devem ser escondidos ou que não sobressaem da superfície.
- Componentes Estruturais: Utilizados quando a integridade da superfície é crucial e as saliências podem interferir com outros elementos.
Vantagens:
- Proporciona uma superfície lisa e esteticamente agradável.
- Evita danos provocados por cabeças de parafuso salientes.
- Adequado para situações com espaço limitado.
Furos escareados
Um furo escareado apresenta um furo de fundo plano com uma secção de maior diâmetro perto da superfície, concebido para acomodar a cabeça de um elemento de fixação, como um parafuso ou perno. Ao contrário dos furos escareados, que têm um bordo cónico, os furos escareados têm um lado direito e foram concebidos para alojar toda a cabeça do parafuso ou perno.
Aplicações:
- Acomodação da cabeça do parafuso: Utilizado em máquinas onde a cabeça do parafuso tem de estar abaixo da superfície.
- Montagem de peças: Utilizado para fixar peças que têm de ficar niveladas com a superfície do material, mantendo a cabeça do fixador oculta.
Vantagens:
- Suporta fixadores convencionais com cabeças grandes.
- Proporciona fixações seguras e niveladas, sem saliências.
Furos de superfície
Um spotface é um furo raso, de superfície plana, que é utilizado para criar uma superfície lisa e nivelada à volta de um furo para assentar um fixador, tal como um parafuso ou uma cavilha. O spotfacing é frequentemente utilizado para eliminar rebarbas ou defeitos de material dos furos.
Aplicações:
- Assentamento do fixador: O revestimento pontual é amplamente utilizado para um assentamento preciso e uniforme do fixador.
- Montagem estrutural: Assegura que a superfície de apoio do fixador é lisa e homogénea.
Vantagens:
- Proporciona uma superfície lisa e plana para uma fixação e distribuição de carga óptimas.
- Perfeito para aplicações que requerem um alinhamento preciso dos parafusos e das cavilhas.
Tipos de furos especializados
Embora os tipos de orifícios acima mencionados sejam os mais frequentes, a engenharia também inclui formas e desenhos de orifícios especializados para fins específicos. Vejamos alguns tipos diferentes.
Furos com ranhuras
Os orifícios com ranhuras são orifícios alongados que permitem que os fixadores sejam posicionados conforme necessário. São frequentemente utilizados em suportes de montagem em que a localização do parafuso deve ser ligeiramente modificada.
Aplicações:
- Montagem de peças ajustáveis: Utilizadas para sistemas de transporte, maquinaria e suportes estruturais.
Chaveiras e orifícios para porta-chaves
As chavetas são ranhuras ou ranhuras cortadas num orifício que são frequentemente utilizadas para impedir que os elementos em rotação (como engrenagens ou polias) deslizem no eixo. Estes orifícios contêm chaves que fixam os componentes.
Aplicações:
- Transmissão de potência mecânica: Encontrado em eixos e acoplamentos em equipamentos.
Furos ovais
Os orifícios ovais são orifícios alongados com formas ovais simétricas. São menos frequentes, mas servem para fins específicos, como acomodar peças com pequenos desalinhamentos ou permitir alterações de ajuste.
Aplicações:
- Montagens ajustáveis: São utilizadas em situações que requerem ajustes modestos de posicionamento.
Técnicas de perfuração
Existem vários procedimentos utilizados para criar furos. Cada um destes procedimentos requer uma consideração cuidadosa das qualidades do material, do tamanho do furo e das tolerâncias. Seguem-se alguns dos mais comuns.
- Furação: O método mais popular para fazer furos, utilizando uma broca rotativa.
- Broca: Utilizado para aumentar ou refinar o tamanho de um furo existente.
- Rebarbação: Cria um acabamento mais fino e um diâmetro de furo mais exato.
- Puncionamento: Utiliza a força para criar furos em chapas metálicas.
Símbolos de furos em desenhos de engenharia
Os símbolos de orifícios em desenhos técnicos são vitais para comunicar o tipo, tamanho e especificações dos orifícios no projeto e fabrico de engenharia. Para minimizar mal-entendidos no dimensionamento e tolerância, os símbolos de furos são utilizados como abreviaturas. Estes símbolos ajudam os responsáveis pela produção, montagem e inspeção a compreender os requisitos.
Símbolos comuns de furos e seus significados:
- Círculo com uma barra (Ø):O diâmetro de um furo é indicado por este símbolo. “Ø10” indica um orifício com 10 mm (ou polegadas) de diâmetro, por exemplo.
- Símbolo do escareador (⊙):O símbolo para um furo escareado. Normalmente, o ângulo do escareador segue o símbolo (por exemplo, ⊙45° para um escareador de 45 graus).
- Símbolo de rebaixamento (⏣):Indica um furo rebaixado. O diâmetro do furo e a profundidade do contrafuro são frequentemente indicados ao lado do símbolo.
- Símbolo de furo roscado: Normalmente, um furo roscado é apresentado como um círculo com roscas no seu interior ou é rotulado com o tamanho da rosca, como “M6x1” para um parafuso métrico M6 com um passo de rosca de 1 mm.
- Símbolo de superfície pontual: A superfície pontual é representada por este símbolo, que indica uma superfície plana e lisa à volta de um orifício de assento de um fixador.
Importância dos símbolos de furos:
- Precisão: Os símbolos de orifícios permitem especificações exactas, reduzindo a ambiguidade e assegurando que as peças são fabricadas com as dimensões corretas.
- Eficiência: Os símbolos de furos ajudam no processo de comunicação entre engenheiros, maquinistas e fabricantes, assegurando a interpretação correta das especificações do projeto.
- Normalização global: Os símbolos de engenharia são normalizados em todos os sectores, permitindo a sua utilização a nível internacional sem confusão.
Importância das tolerâncias e da precisão dos furos
As tolerâncias dos orifícios são extremamente importantes em muitos domínios da engenharia, especialmente na conceção mecânica e aeroespacial. Uma pequena diferença no tamanho ou no alinhamento pode criar problemas de montagem ou falhas funcionais. As tolerâncias apertadas são especialmente importantes em situações de elevada tensão, em que as peças têm de encaixar perfeitamente ou funcionar em conjunto com outros componentes.
Conclusão
Qualquer pessoa envolvida no projeto, fabrico ou montagem deve compreender os furos de engenharia e os seus símbolos. A escolha do tipo de furo adequado e a forma de o representar em desenhos técnicos pode afetar grandemente a funcionalidade, a segurança e a estética do produto, quer se trate de furos passantes ou de chavetas e furos escareados. Os engenheiros podem criar projectos mais eficientes e eficazes para determinadas aplicações, compreendendo os tipos e símbolos dos furos.
Perguntas frequentes (FAQs)
1. Qual é o tipo de furo mais comum na engenharia?
As formas mais predominantes são os furos passantes e cegos. Estes são utilizados para aplicações de fixação e estruturais numa variedade de indústrias.
2. Como escolher o tipo certo de furo para um projeto?
The choice is determined by the application, material, needed tolerance, and type of fastener or component to be utilised. Always prioritise usefulness and ease of production.
3. Que ferramentas são utilizadas para criar furos de precisão?
Os furos de precisão são normalmente efectuados com brocas, alargadores e máquinas CNC especializadas.
