Raios e chanfros
No projeto de peças em plástico, a aplicação de raios ou chanfros nas arestas vivas é de extrema importância para a fabricabilidade, precisão dimensional e capacidade de carga das peças.
Função
No projeto de peças injetadas, as arestas e cantos vivos devem ser sempre evitados. Isto porque conduzem aos seguintes efeitos:
- Elevadas tensões residuais incorporadas
- Más características de escoamento
- Propriedades mecânicas reduzidas
- Aumento do desgaste da ferramenta
- Problemas de aspeto superficial
- Em alternativa, ao aplicar raios e chanfros, podem obter-se os seguintes resultados:
- Menor deformação (warpage)
- Menor resistência ao fluxo e enchimento mais fácil
- Redução da concentração de tensões
- Menor sensibilidade a entalhes
- Arrefecimento mais uniforme
- Melhor acabamento visual
Dimensionamento de raios e chanfros
- Os cantos vivos devem ser arredondados com um raio compreendido entre 25 e 60% da espessura nominal da parede. Se a peça tiver função estrutural, recomenda-se o valor superior.
- É sugerido um raio mínimo interno de canto de 0,5 mm.
- De modo a manter a espessura de parede uniforme, o raio exterior de um canto deve ser igual ao raio interno mais a espessura da parede (ver Figura 1).
- Todas as arestas vivas exteriores das peças e nervuras devem ser chanfradas com um raio mínimo de 0,125 mm.
- Para uma peça com raio interno de canto igual a metade da espessura nominal da parede, um fator de concentração de tensão de 1,5 é uma estimativa razoável (ver Figura 2). Para raios menores, p. ex., 10% da espessura nominal, este fator aumenta para 3. Existem tabelas padrão para fatores de concentração de tensão, que devem ser consultadas para aplicações críticas.
Chanfros
Tal como um raio ou filete, um chanfro pode ser utilizado para suavizar arestas vivas ou criar uma transição gradual entre duas superfícies perpendiculares. Para minimizar a concentração de tensões e otimizar o fluxo, é preferível um raio em vez de um chanfro. No entanto, o chanfro pode oferecer funcionalidade adicional, facilitando, por exemplo, o posicionamento manual das peças durante a montagem. O chanfro pode também ser usado do ponto de vista estético: em contextos onde várias peças têm cantos arredondados, um chanfro permite criar um aspeto distinto. Tal como nos raios, é preferível manter a espessura de parede uniforme; assim, um chanfro no exterior deverá ser replicado também no canto interior.