2020, 2040, 4040 ou 4080: escolher o tamanho certo

Extrudimos e maquinamos quatro tamanhos centrais de perfis industriais de alumínio que cobrem a grande maioria das estruturas de automação, postos de trabalho, invólucros e proteções de máquinas: 2020, 2040, 4040 e 4080. Os números são dimensões de secção transversal em milímetros, pelo que um 2020 é 20 por 20 mm e um 4080 é 40 por 80 mm. O dimensionamento é simples; escolher o perfil certo para um dado vão e carga é onde o custo se ganha ou se perde.

O custo do subdimensionamento

Um 2020 parece perfeitamente adequado para uma base de máquina de 1,2 m que transporta um sistema de visão e um atuador linear. Não é. O momento de inércia é pequeno, pelo que, nesse vão, até o próprio peso do perfil produz uma flecha mensurável. Acrescente um atuador de 30 kg a deslocar-se de um lado para o outro e a estrutura fica em micromovimento constante: a câmara perde a sua posição de referência, as medições derivam e a máquina nunca atinge a sua especificação de precisão. Isso não é um defeito do material, é o que a física diz que uma barra de alumínio de 20 por 20 mm faz a 1,2 m. Como orientação aproximada para cargas moderadas inferiores a 50 kg, até 0,5 m serve o 2020, de 0,5 a 1,2 m exige no mínimo o 2040, e qualquer coisa acima de 1,2 m ou que transporte peças móveis pede o 4040.

Misturar perfis da série 20 e da série 40

Muitos projetos de estrutura misturam séries deliberadamente: pernas 4040, travessas 2040 e reforços 2020, cada um escolhido por uma razão. A dor de cabeça surge na montagem, porque os perfis da série 20 usam ranhura em T de 5 mm e porcas em T de 5 mm, enquanto os perfis da série 40 usam ranhura de 8 mm e porcas de 8 mm. Não são intercambiáveis, e o conector que une um poste 4040 a uma viga 2040 tem de acomodar duas larguras de ranhura e duas dimensões de face. Existem suportes de transição que funcionam bem, mas têm de ser planeados. Quando uma lista de materiais inclui as duas séries, sinalizamos as juntas mistas durante a revisão e embalamos os conectores por junta de montagem, com cada saco etiquetado com os dois perfis que une.

2020: serviço ligeiro, vãos curtos

Com 20 por 20 mm, uma ranhura de 5 mm e um peso de cerca de 0,5 a 0,6 kg por metro, o 2020 é o perfil mais pequeno de uso industrial comum. Serve estruturas de impressoras 3D, corpos de pequenas gravadoras laser, dispositivos de ensaio eletrónicos, invólucros de bancada, tampas contra poeira ligeiras e resguardos contra salpicos, calhas de cabos e calhas de sensores. Não serve para qualquer vão superior a meio metro que suporte peso, estruturas com atuadores móveis, ou proteções contra as quais alguém se possa encostar.

2040: a mesma largura, o dobro da altura

Com 20 por 40 mm, o 2040 partilha a sua largura de 20 mm com o 2020, pelo que usa as mesmas porcas em T e conectores. A altura adicional dá uma resistência à flexão muito melhor na direção vertical e, para uma viga horizontal que suporta carga, é a altura que faz o trabalho. O peso é de cerca de 0,9 a 1,2 kg por metro. Os usos típicos são vigas de suporte de transportadores e braços de suporte, bases de máquinas de inspeção de tamanho médio, subestruturas de bancadas de trabalho e calhas de montagem de equipamento no interior de estruturas maiores.

4040: o cavalo de batalha

Se a estrutura industrial de alumínio tivesse uma configuração por omissão, seria o 4040, a 40 por 40 mm, com ranhura de 8 mm e cerca de 1,3 a 1,8 kg por metro. A secção quadrada dá boa rigidez nas duas direções, e a ranhura de 8 mm aceita porcas em T maiores, com maior força de aperto do que as ferragens de 5 mm. Para vãos entre 1 e 2 m sob cargas de automação típicas, atinge o ponto ótimo entre desempenho e custo. É a escolha certa para estruturas de máquinas de automação, bases de células robóticas, estruturas de inspeção e ensaio, bancadas de trabalho de serviço pesado e postes de proteção até cerca de 1,5 m de distância. Suba para o 4080 para as vigas principais que vencem mais de 2 m sob carga.

4080: cargas pesadas, vãos longos

Com 40 por 80 mm, ranhura de 8 mm e cerca de 2,5 a 3,5 kg por metro, o 4080 é o que levanta o peso. Num vão de 2 m com carga real, a diferença entre o 4040 e o 4080 é a diferença entre uma flexão visível e uma estrutura que parece sólida. Pertence sob vigas principais que vencem 2 a 3 m, bases de montagem de robôs em que a rigidez determina a precisão de posicionamento, calhas de chassis de AGV e colunas de prateleiras de vários níveis. É excessivo para estruturas de invólucros, painéis de proteção e suportes de serviço ligeiro, que o 4040 ou o 2040 resolvem com menos custo e peso. Se o seu desenho mostrar um 4080 onde a carga não o justifica, iremos referi-lo durante a revisão e a decisão é sua.

Maquinação segundo a sua lista de materiais

Não expedimos barras brutas de 6 m a menos que o peça. A maioria dos clientes envia uma lista de materiais ou um desenho de montagem e tratamos do resto: corte de precisão à medida dentro de 0,1 mm, com extremidades esquadriadas e sem rebarba, furação CNC de furos passantes, escalonados e de acesso, roscagem na face de topo para conectores de canto ocultos e roscagem lateral para suportes em M3 a M12, e uma etiqueta em cada barra que corresponde à sua marcação no desenho. Os perfis são embalados por zona de montagem, para que a equipa abra uma caixa e construa essa secção. As opções de acabamento de superfície são o anodizado prateado para a maioria das estruturas de máquinas, o anodizado preto para equipamento de inspeção ótica em que os reflexos importam, e o acabamento bruto para estrutura interna. Todos os perfis de uma encomenda são anodizados num único lote, para que as pernas e as travessas coincidam.

Os Relatórios de Ensaio de Material são fornecidos com cada lote, e a encomenda mínima é 500 kg.