A maioria dos projetos de estrutura não precisa do perfil mais pesado do catálogo, e poucos se contentam com o mais leve. A série de 30 mm ocupa esse intervalo: 3030 para montantes, bordos de prateleira e postes de proteção, 3060 para vigas, calhas de transportador e bases de máquinas. Extrudimos ambos em 6063 ou 6061, em T4, T5 ou T6, e maquinamo-los segundo a sua lista de materiais — ou cortamos uma fieira para o seu próprio perfil quando a geometria padrão não se adequa ao trabalho.

Porque é que a série 30 serve mais trabalhos do que a 20 ou a 40

A série 20 é leve e justifica o seu lugar numa estrutura de impressora 3D ou numa caixa de bancada. Coloque-lhe um transportador carregado, ou uma viga de prateleira a suportar um contentor, e a estrutura mexe mais do que o olho tolera. A série 40 é rígida e durável, e num painel de proteção ou numa estrutura de carrinho é mais metal do que o projeto exige — e paga isso em peso, frete e custo por metro em cada barra da estrutura.

Entre as duas fica a série 30. Um 3030 de parede padrão suporta, aproximadamente, entre 50 e 150 kg num vão de 1 m; o ponto em que se situa dentro dessa banda depende da espessura da parede e da flecha que está disposto a permitir. Isso cobre a maioria das calhas laterais de transportador, vigas de prateleira, postes de proteção e bases de máquinas ligeiras, que é exatamente onde os projetos são sobredimensionados ou subdimensionados.

Vale a pena aplicar uma regra antes de qualquer outra coisa: escolha o perfil a partir do limite de flecha, e não da imagem do catálogo. Envie-nos a carga, o vão e a flecha que consegue tolerar, e a cotação incluirá as propriedades da secção (I e Z) do perfil que propomos, para que o seu engenheiro possa fazer a verificação em vez de se reger por uma regra empírica.

3030 e 3060 em números

Uma ranhura de 6 mm aceita ferragens M6, o que é suficiente para suportes, retentores de painel, rodízios, montagens de proteção e calhas de cabos. Quando uma ligação transmite um momento fletor em vez de uma carga de painel, utilize a ligação pela face de topo para o furo do núcleo em vez de um suporte lateral — um suporte lateral numa ranhura é uma ligação ao corte, e comporta-se como tal.

Como o 3060 partilha a largura de 30 mm com o 3030, uma viga 3060 aparafusa-se diretamente a um montante 3030 com as mesmas porcas e suportes. É essa a razão prática para construir uma estrutura dentro de uma única série: as ferragens mantêm-se comuns, pelo que pode misturar perfis sem misturar tipos de fixação.

O comprimento padrão de estrutura é 2,0 m, cortado segundo a sua lista.

Linhas de embalagem e transportadores

Uma estrutura de linha de embalagem tem de manter o transportador à altura de trabalho, suportar as calhas laterais e as guias de produto, montar a proteção, a cortina de luz e o botão de paragem de emergência, e manter-se esquadriada enquanto a linha funciona. É um requisito diferente do de uma prateleira estática.

A carga sobre uma estrutura de transportador não é estática. As caixas caem sobre a correia, um desviador dispara, um motor arranca, e a estrutura sente isso como um impulso repetido e não como um peso constante. Uma estrutura que flete 3 mm sob uma carga em funcionamento desalinha a correia, e o primeiro sintoma é, habitualmente, o produto a desviar-se para um lado, e não algo que se assemelhe a uma falha estrutural.

As travessas são a rigidez mais barata disponível. Uma travessa a meio vão custa um troço de 3030 e dois suportes; subir um tamanho de perfil custa metal extra em cada barra da estrutura. Na maioria das estruturas de transportador, a travessa faz mais pelo alinhamento do que a própria secção.

Planeie o empilhamento de acessórios antes da lista de materiais. Painéis de proteção, calhas de cabos, sensores e botões de paragem de emergência querem todos as mesmas faces de ranhura, e um retentor de painel e um suporte não podem partilhar a mesma ranhura. Trabalhar a disposição dos acessórios no desenho é muito mais barato do que descobri-lo com a estrutura meio montada.

A reconfiguração é o objetivo principal de um sistema aparafusado. As linhas de embalagem mudam, e uma estrutura aparafusada desmonta-se e volta a montar-se com novas secções acrescentadas. Uma estrutura soldada não, e esse é habitualmente o custo decisivo num horizonte de cinco anos.

Estantes, prateleiras e carrinhos de movimentação de materiais

As estruturas de prateleira são o uso mais simples da série: montantes 3030, vigas 3060, superfície de prateleira por cima. Funciona bem, e falha de duas formas previsíveis.

A primeira é uma viga que flete de forma notória sob um contentor, o que é um problema de flecha e não de resistência — o tamanho da viga ou o vão está errado para a carga, e a correção pertence ao projeto. A segunda é um carrinho que balança porque a estrutura não está esquadriada, o que costuma ser um problema de retitude ou de corte e não um defeito de projeto. Esses dois sintomas parecem semelhantes a um comprador e têm causas completamente diferentes, e é por isso que pedimos a flecha medida quando chega uma reclamação.

O carregamento de um carrinho esforça mais a estrutura do que o peso estático sugere. Os rodízios suportam toda a carga, e cada irregularidade do piso introduz um momento fletor no poste em vez de uma compressão direta. Quando um carrinho é deslocado carregado, dimensione o poste para o caso em movimento.

Uma diagonal no plano posterior transforma um carrinho instável num carrinho rígido. É a correção mais barata em qualquer estrutura, e a que mais frequentemente se esquece. Os painéis posteriores e laterais das prateleiras montam-se depois diretamente na ranhura com retentores de painel, sem furação.

Estruturas de máquinas e bases de equipamento

Uma base de máquina é avaliada por quão pouco se move, e a rigidez vem da secção e da geometria e não do grau de liga. Passar de 6063 para 6061, ou de T5 para T6, aumenta o limite de elasticidade e não faz quase nada pela flecha, porque a flecha é regida pelo módulo de elasticidade, que é essencialmente o mesmo entre eles. Se uma base está a fletir, o tamanho da secção é a variável a alterar.

Todas as ligações numa estrutura aparafusada são juntas, e as juntas movem-se. Faça passar o caminho de carga principal pela roscagem na face de topo para o núcleo do perfil, e reserve os suportes laterais para painéis, proteções e acessórios. Uma estrutura montada inteiramente com suportes laterais comportar-se-á exatamente como uma estrutura montada com suportes laterais.

Pés niveladores com rosca definida e contraporca transformam uma base de quatro postes num plano estável num piso que não é plano. Planeie a rosca do pé ao mesmo tempo que o poste, porque a profundidade do núcleo roscado tem de se adequar ao perno que pretende utilizar.

Quanto à vibração, uma nota honesta: o alumínio não amortece como o ferro fundido. Quando uma máquina é realmente sensível, a massa e uma estrutura aparafusada rígida ajudam mais do que uma mudança de perfil ou de liga, e uma base verdadeiramente silenciosa significa habitualmente um subquadro de betão ou aço sob uma estrutura superior de alumínio, e não uma secção de alumínio mais pesada.

Adapta-se às ferragens que já tem?

É esta a pergunta que chega mais frequentemente de um comprador que já utiliza um sistema de estruturas: as vossas 3030 aceitam as minhas porcas e suportes?

A resposta honesta depende de qual sistema. A grelha métrica de 30 mm é um padrão de facto, e os principais sistemas europeus de estruturas funcionam nas mesmas grelhas de 30 mm e 45 mm com as mesmas ferragens padrão de conector de ranhura em T, pelo que os suportes da série métrica 30 são, em geral, intercambiáveis. As famílias imperiais são uma grelha totalmente diferente: um perfil de 1,5 in (38,1 mm) à base de polegadas, com ranhura em polegadas, não é intercambiável com uma secção da série métrica 30, e uma etiqueta “série 30” no site de um fornecedor não lhe diz qual dos dois está a encomendar.

Para confirmar uma correspondência precisamos de uma de três coisas: a porca em T que utiliza, a abertura medida da ranhura, ou um suporte de amostra. Verificamos a largura da ranhura e a geometria da lingueta face aa fieira antes de o cortar, e se não encaixar dizemo-lo antes da encomenda em vez de o deixar descobrir na montagem.

Se nada no mercado corresponder ao que precisa, esse é o caso para o seu própria fieira.

OEM e ODM: o seu próprio perfil em vez de um número de catálogo

OEM — tem o desenho. Extrudimos a sua secção: a sua geometria de ranhura, a sua espessura de parede, o seu furo de núcleo. É maquinada segundo a sua lista de corte, e cada barra é etiquetada com o seu número de peça para que a sua equipa construa pelos números. As etiquetas das barras e a embalagem podem ser fornecidas como o seu próprio kit de estrutura de marca própria.

ODM — tem o caso de carga, não o desenho. Dê-nos a carga, o vão, o limite de flecha e o envelope, e proporemos a secção, incluindo a disposição das ranhuras e a espessura de parede que a satisfaz. Já o fizemos para estruturas de transportadores, estantes e bases de máquinas, e é habitualmente mais rápido do que partir de um catálogo.

Os fieiras são cortados internamente, pelo que o prazo de ferramentaria fica connosco e não com um terceiro. A quantidade mínima é 500 kg por secção, quer a secção seja produzida numa fieira já existente na nossa biblioteca, quer seja cortado um novo para ela. Enviamos um troço do primeiro billet prensado como amostra antes de se comprometer com a produção, o que, num sistema de estruturas, é a única forma de confirmar a ranhura antes de chegarem várias toneladas de perfil.

A extrusão é faturada ao peso, e uma tolerância de ±10 % no peso total é normal em trabalho personalizado, pelo que uma encomenda de 500 kg pode chegar entre cerca de 450 kg e 550 kg. Cotamos o peso por metro antecipadamente para que o acerto na chegada seja aritmética e não uma disputa.

Quanto ao comprimento e ao frete: 2,0 m é o comprimento padrão de estrutura e as barras também são cortadas segundo a sua lista. Um contentor de 20 ft leva até 5,85 m, pelo que qualquer coisa mais longa segue num de 40 ft ou vem cortada à medida.

Quanto ao acabamento: anodizado prateado em AA10 ou AA15 é o padrão para perfis de estrutura e o mais estável à cor; o anodizado preto está disponível quando uma máquina ou uma sala limpa o exigem, e o acabamento bruto para estrutura que não será vista. Cada barra de uma encomenda é anodizada num único lote, para que montantes e vigas coincidam.

Os certificados de ensaio de fábrica que abrangem composição, têmpera e propriedades mecânicas são emitidos com cada lote. O fabrico é feito segundo a GB/T 5237, e segundo ASTM ou EN a pedido.