Maquinação CNC para Startups de Robótica: Seleção de Peças + Aprovisionamento

A árvore de decisão para peças de robótica

Maquinar em CNC estas peças:

• Caixas de articulação, suportes de atuadores, invólucros de caixas redutoras. Exigem rigidez + precisão dimensional + interfaces roscadas, a impressão 3D não resiste a cargas cíclicas.
• Sedes de rolamentos, suportes de veios, alojamentos de encoders. Tolerâncias de ±0.025 mm ou mais apertadas, além do que FDM/SLA conseguem produzir de forma fiável.
• Guias lineares + carros. Aço temperado retificado com elevada planeza, apenas alcançável através de retificação ou fresagem em duro.
• End-effectors personalizados (garras, suportes de vácuo). Ciclos repetidos + cargas de impacto exigem alumínio ou aço, não plástico.

Imprimir em 3D estas peças:

• Invólucros de maquete, carcaças cosméticas, guias de cabos
• Canais de encaminhamento de cabos, suportes de fixação de sensores (sem função estrutural)
• Protótipos de dedos de garra (a versão final pode necessitar de maquinação)
• Suportes personalizados para componentes de prateleira

Fabricar em chapa metálica estas peças:

• Elementos de estrutura (estruturas em CNC são excessivas; alumínio dobrado + soldado é 3× mais barato)
• Coberturas de cabos, painéis de cobertura grandes, placas de fixação
• Suportes para caixas elétricas

Erros comuns de CAD em robótica

• Apertar demasiado as tolerâncias. ±0.005 mm em todo o lado acrescenta 4× ao custo. Aperte apenas as características que interagem com rolamentos, veios ou peças de encaixe.
• Projetar para 5 eixos quando 3 eixos chegam. Adicionar contrassaídas que obriguem a maquinação em 5 eixos pode duplicar o custo. Por vezes dividir uma peça em duas metades maquináveis em 3 eixos sai mais barato.
• Esquecer considerações elétricas. O alumínio é condutor. Se precisa de blindagem EMI, especifique-a. Se precisa de isolamento, especifique-o.
• Saltar a verificação dos materiais na BOM. A diferença de custo por peça entre 6061-T6 e 7075-T6 é pequena, mas o 7075 encrua mais depressa e maquina pior. Não use 7075 a menos que precise mesmo da resistência.

Aprovisionamento para uma equipa de 5 pessoas

As startups de robótica normalmente não têm uma equipa de aprovisionamento. Faça com que o fornecedor trabalhe a seu favor:

• Recorra a oficinas com orçamentação instantânea para conseguir iterar sobre o custo sem trocas de e-mails.
• Escolha oficinas sem MOQ para v1/v2 para não ficar com peças más em volume.
• Construa relações com uma ou duas oficinas que percebam de robótica, vão detetar problemas de DFM que uma oficina genérica não detetaria (ex.: "esta sede de rolamento beneficiaria de uma ranhura de alívio para facilitar a instalação").
• Solicite relatórios de inspeção de amostras na primeira encomenda para conhecer a capacidade real da oficina.

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