O que a anodização e a pintura a pó fazem às tolerâncias de extrusão

Um desenho dá um só número para uma espessura. A fieira é maquinada para outro mais pequeno. Depois a linha de acabamento volta a mexer-lhe: a anodização faz baixar a espessura, a pintura faz subir. É o passo menos discutido de uma encomenda de extrusão por medida, e é a razão pela qual dois fornecedores cotam o mesmo desenho e entregam peças que não se trocam entre si.

Resposta curta

As fieiras são maquinadas abaixo do nominal por opção de projeto. A anodização faz crescer um filme de 10 a 15 µm (AA10/AA15), mas a decapagem alcalina que a antecede dissolve metal, pelo que a espessura líquida tende a sair ligeiramente menor. A pintura a pó e a transferência de madeira acrescentam película a partir de 40 µm em cada face revestida, e por isso essas fieiras são maquinadas com um negativo maior. Em ambos os casos a peça é aceite pela espessura acabada medida contra a norma, e não por coincidir com o nominal do desenho. Se a sua montagem está cotada a partir do nominal, pergunte a que cota foi maquinada a fieira antes de aprovar a amostra.

A peça tem três números, não um

Quando um comprador envia um desenho de secção, a folha traz uma espessura nominal — digamos 1,60 mm — e um quadro de tolerâncias no canto. Aquilo a que a fieira é realmente maquinada é um terceiro número que quase nunca aparece no desenho do cliente.

Estes três não são a mesma coisa:

• O nominal é aquilo em torno do qual a montagem foi concebida.
• A tolerância é quanto a peça acabada se pode afastar do nominal e continuar a ser aceite. Nos perfis arquitetónicos é cotada segundo a GB/T 5237 grau de alta precisão, mais exigente do que o grau padrão das EN e ASTM para as mesmas dimensões.
• A cota de maquinagem da fieira é aquilo para que a ferramenta é feita, antes de qualquer acabamento. Deliberadamente não é o nominal.

Um perfil que chega a 1,55 mm sobre um nominal de 1,60 mm não é uma não conformidade se a faixa de tolerância o permitir. Um perfil que chega a 1,60 mm num trabalho pintado pode perfeitamente ser, porque depois do revestimento fica a 1,67 mm e a junta da janela já não encaixa.

Porque é que a fieira é maquinada abaixo da cota

Maquinar abaixo do nominal não é um truque para poupar metal. É o que faz uma fieira durar.

Três razões, pela ordem em que pesam na prensa:

1. Vida da fieira. O alumínio é abrasivo à temperatura de extrusão. Uma fieira que trabalha no topo da faixa desgasta-se para fora da faixa mais depressa; uma fieira maquinada com algum negativo tem margem para se desgastar antes de o perfil sair da especificação. Ao fim de algumas centenas de toneladas, essa diferença é a diferença entre uma fieira e duas.

2. Produção por fieira. Uma fieira com o comprimento de apoio correto e uma abertura ligeiramente abaixo da cota trabalha a pressão estável e produz secções limpas passagem após passagem. Uma fieira que tem de ser forçada para segurar uma parede pesada aquece mais, perde velocidade e gera mais refugo por tonelada. A produção por fieira é o número contra o qual uma fábrica realmente se gere.

3. Economia de metal. É a razão de que o comprador quase nunca ouve falar. Cada décimo de milímetro a mais numa parede custa metal em cada metro produzido. Uma parede que corre acima do nominal é uma perda permanente que se repete durante toda a vida da encomenda, e é uma perda que fica do lado da fábrica, não do cliente. Por isso uma fieira maquinada para segurar o topo da faixa não é um favor a ninguém: é um problema para as duas partes.

O negativo não é, portanto, uma regra fixa, e qualquer fornecedor que lhe dê um único número está a simplificar. Quanto se retira depende da secção: um vazado fino multicavidade e um caixilho arquitetónico pesado de 3 mm não podem levar a mesma margem.

O que cada acabamento faz ao número

### Anodização: a película cresce, a espessura costuma descer

A película anódica não é pulverizada. Cresce a partir do próprio alumínio, num banho ácido.

Mas a linha não começa no banho. Começa na decapagem, onde o perfil é atacado em solução alcalina para retirar as linhas de extrusão e a contaminação superficial. Essa decapagem retira metal de cada face exposta, e nas secções que produzimos retira mais do que aquilo que a película depois devolve.

O movimento líquido é uma redução pequena da espessura, tanto maior quanto mais profunda for a decapagem. É por isso que o material anodizado não é maquinado com grande negativo: o acabamento já está a retirar uma fração, e empilhar mais uma margem empurra as paredes finas para fora da faixa.

A classe de película especifica-se em micrómetros. AA10 significa uma espessura média mínima de 10 µm e AA15 de 15 µm, segundo as designações de classe da ISO 7599. Praticamente toda a nossa anodização arquitetónica corre em AA10 ou AA15. Os desenhos de secção e as opções de acabamento para caixilharia anodizada estão na página de perfis anodizados. A AA20 está disponível — fazemo-la — mas é rara: custa mais e o rendimento é menor. As classes altas implicam também mais tempo de banho e uma decapagem mais agressiva, o que vale a pena saber antes de pedir AA20 numa parede fina.

!Medidor de espessura de revestimento por correntes de Foucault a ler 13 µm sobre um perfil de alumínio anodizado preto

A fotografia acima é uma secção anodizada acabada, na linha de embalagem, com uma leitura de 13 µm. Repare onde está a sonda: na face, não numa aresta. Um medidor por correntes de Foucault lê um ponto, pelo que o número a registar deve ser a média de vários pontos na mesma face, longe das bordas e das linhas de fieira.

### Pintura a pó e madeira: a película é a espessura

A pintura a pó acrescenta material. Nos trabalhos que produzimos, o revestimento começa nos 40 µm e sobe a partir daí, várias vezes a película anódica, e assenta em toda a espessura em cada face revestida. A fieira tem de ser maquinada o suficiente abaixo do nominal para que a peça pintada caia dentro da norma.

A madeira é uma camada base com uma película impressa transferida por cima: nunca é mais fina do que a camada base sozinha. A mesma lógica, e a margem é fixada pelo acabamento indicado na encomenda.

!Medidor de espessura a ler 71 µm sobre um perfil de alumínio pintado a pó, preto

71 µm numa peça revestida é normal, não é excessivo. Se está a desenhar um encaixe por pressão, uma ranhura para junta de vidro ou uma união a meia-esquadria onde a peça pintada encontra outra pintada, trabalhe com a cota revestida, não com a da extrusão nua. A lista de secções de perfis pintados para portas e janelas está na página de produto.

### Nu de fieira: nada se move

Os perfis sem revestimento medem-se tal como saem. Há ainda assim uma margem de fieira, pelas razões de desgaste acima, mas nenhum acabamento posterior mexe no número. Quando um cliente diz que a peça "tem de ser exatamente 1,60", a resposta honesta costuma ser nu mais relatório dimensional, não uma peça pintada.

Como o número é realmente medido

As duas fotografias deste artigo são o método completo.

Um medidor de revestimento lê um ponto. Encoste-o plano sobre uma face, não numa aresta nem numa linha de extrusão, e faça várias leituras ao longo da mesma face antes de escrever um número. Na secção anodizada a leitura é 13 µm; na pintada, 71 µm. Ambas foram feitas na peça acabada, depois da linha de acabamento, não no perfil cru.

A espessura de parede é outro instrumento. Um micrómetro de 0,01 mm através da parede dá-lhe diretamente a cota acabada, e é esse o número que tem de cair dentro da faixa do desenho. Meça a meio do troço, longe das pontas onde a fieira ainda não estabilizou.

O sentido dos dois instrumentos é o mesmo: a medição pertence à peça acabada. Um número em cru e um número acabado não são intermutáveis, e um relatório que os mistura não lhe diz nada sobre o que recebeu.

Porque é que o acabamento se decide antes de maquinar a fieira

A fieira é maquinada uma vez. Se o acabamento mudar depois, a ferramenta normalmente não absorve.

Uma fieira maquinada para nu e depois passada a pintura a pó espessa entrega peças visivelmente acima da cota nas dimensões de montagem, e as únicas saídas são remaquinar, aplicar uma película mais fina do que o especificado ou aceitar a taxa de refugo. As três custam mais do que decidir o acabamento à partida.

Três sequências que funcionam, e uma que não:

• Acabamento decidido → fieira maquinada com a margem correspondente → amostra aprovada na peça acabada → produção. É a única sequência limpa.
• Acabamento decidido → fieira maquinada → amostra aprovada em cru → acabamento ensaiado mais tarde. Funciona, mas o ensaio de acabamento é uma segunda aprovação e o risco fica do lado do comprador.
• Acabamento por decidir → fieira maquinada ao nominal → acabamento decidido depois do primeiro contentor. A fieira passa a ser a restrição, e toda a conversa seguinte é sobre quem paga outra.
• Acabamento reforçado a meio do projeto (por exemplo AA15 para AA25 para uma especificação costeira): a decapagem aprofunda-se e a parede mexe. Numa secção de 1,0 mm é este o caso que falha na inspeção.

É por isso que pedimos o acabamento antes de cotar a ferramenta, mesmo quando o cliente quer um preço hoje.

O único critério de aceitação que importa

Espessura de parede acabada, medida na peça acabada, dentro da faixa de tolerância.

Não "coincide com o nominal". Nem "é igual à amostra que aprovei a olho". A medição faz-se na peça anodizada ou revestida, numa face definida, com um instrumento calibrado, e compara-se com a faixa do desenho.

Duas consequências práticas:

Um relatório dimensional em cru não descreve uma peça revestida. Se a sua inspeção de receção mede a extrusão crua e a montagem é construída em torno da peça revestida, está a medir o objeto errado. Peça o relatório depois do acabamento.

Uma amostra aprovada pela cor não é uma amostra aprovada pela cota. A aprovação de cor e a aprovação dimensional são duas assinaturas distintas e, em trabalho revestido, vão por esta ordem: primeiro a cota, porque se a secção tiver de mudar, a amostra de cor vai para o lixo.

!Micrómetro com as garras fechadas sobre a parede de um tubo extrudido, resolução 0,01 mm

O micrómetro acima controla uma parede antes do acabamento. Instrumentos desta classe leem a 0,01 mm, a resolução certa para extrusão: uma parede de 0,9 mm e uma de 1,0 mm estão a dez divisões de distância, e é toda essa a questão.

Onde dói mais

Quatro casos, pela ordem em que os vemos falhar:

Paredes finas. Abaixo de cerca de 1,0 mm a faixa é estreita em termos absolutos e a decapagem da anodização ocupa uma parte maior dela. Extrudimos a partir de 0,8 mm, mas uma parede anodizada de 0,8 mm deixa muito pouco margem ao acabador, e dizemo-lo antes de cotar.

Ranhuras e golas. Uma ranhura que recebe uma junta ou uma bucha roscada costuma ter tolerância apertada. Numa peça pintada o revestimento fecha a ranhura dos dois lados, pelo que a margem de fieira tem de contar película em cada face, não numa.

Pares que encaixam. Dois perfis que se encaixam e vão ambos revestidos fecham um sobre o outro pelo dobro da película. Se o desenho foi desenvolvido sobre protótipos em cru, o par revestido fica apertado.

Montagens a meia-esquadria e soldadas. Um corte a 45° num perfil revestido expõe metal nu na junta e perde a espessura de película no corte. A cota montada muda em cada junta, e é por isso que os perfis de fachada cortina são normalmente verificados na cota montada e não na extrusão.

O que pôr no desenho

Seis linhas que eliminam a maior parte da discussão posterior:

1. Espessura acabada, com a respetiva faixa, marcada como cota acabada. Escreva "1,60, faixa conforme tabela, cota acabada" e não um nominal solto.
2. Acabamento e classe de película, por exemplo "anodizado AA15, preto" ou "pintura a pó, 40 µm e acima, RAL 9005".
3. Que faces são medidas. Um perfil vazado tem faces inacessíveis ao medidor; diga quais contam.
4. A norma com que a tolerância é julgada — GB/T 5237 alta precisão, ou um equivalente ASTM/EN se o seu mercado o exigir.
5. A amostra que vai aprovar, e em que fase a aprova — em cru ou acabada.
6. A cota de montagem que não pode mexer, se houver uma. Esse único número é muitas vezes o requisito real e permite ao fornecedor negociar parede contra revestimento.

Mais uma, se a peça levar ranhura: dê a cota de calibre. Largura de ranhura, medida a uma profundidade declarada, com o acabamento aplicado. É esse o número que falha na inspeção, não a parede.

O que fazemos, e onde paramos

Os perfis são cortados numa fieira maquinada abaixo do nominal, dimensionada para o acabamento que a encomenda indica, e produzidos segundo a GB/T 5237 alta precisão. A decisão da fieira toma-se uma vez, no ferramental, e é aí que a pergunta rende mais.

A AA20 está disponível mas raramente produzida: custo mais alto, rendimento mais baixo, decapagem mais agressiva. A maior parte do trabalho arquitetónico corre em AA10 ou AA15, e dizemos-lhe se a sua classe de película está a lutar com a sua parede. Não revestimos qualquer secção: uma parede de 0,8 mm sob um revestimento de 40 µm ou mais é uma questão de geometria, não de acabamento.

Fieira nova e amostra: 10 a 20 dias úteis, incluindo ensaio de fieira e amostragem. Prazo de entrega após aprovação da fieira: 15 a 25 dias úteis. Quantidade mínima 5 toneladas, a 500 kg por secção, e 2 toneladas por cor em pintura a pó ou madeira, podendo misturar secções. FOB Shenzhen ou Guangzhou, com CIF ou CNF tratado a pedido.

Uma ideia para levar

Uma parede que chega abaixo do nominal normalmente não é um defeito. É uma fieira maquinada para deixar espaço a um revestimento, ao desgaste, ou aos dois. A pergunta que vale a pena fazer ao seu fornecedor não é "porque é que está abaixo" mas "a que cota maquinaram a fieira, e quanto vai medir a parede acabada depois do acabamento que encomendei". A fábrica que responde aos dois números na hora já fez isto antes.