Cabeçote de furação na router CNC: por que ele muda o ritmo da marcenaria

A chapa de planejado é mais furo do que corte

Pegue uma chapa de MDF de 1850 x 2750 mm com as peças de uma cozinha: laterais, prateleiras, fundos, frentes. O corte é o contorno de cada peça, uma passada de fresa por volta. Agora conte os furos: cavilha de 8 mm nas laterais e nas prateleiras, minifix com o caneco de 15 mm e o furo do pino, caneco de 35 mm para cada dobradiça, furos de corrediça, furos de pé. Numa chapa de 20 peças dá dezenas de furos, em três ou quatro diâmetros diferentes, misturados ao longo da mesa.

É aí que o tempo do ciclo vai parar. Não na fresa cortando, e sim no que a máquina faz entre um furo e o outro. Por isso o cabeçote de furação não é um acessório para quem "fura muito": é o item que decide quanto tempo uma chapa de planejado passa na mesa.

Sem o cabeçote: cada diâmetro é uma viagem ao magazine

Numa router com troca automática de ferramenta, a broca é só mais uma ferramenta no magazine. Para furar com 8 mm, o pórtico para, vai até o magazine, solta a fresa que estava no spindle, pega a broca de 8, volta à peça e fura. Para passar ao caneco de 15 mm, repete o caminho. Para o de 35, de novo.

Cada troca leva segundos de pórtico parado e de deslocamento até a ponta da mesa. O programador tenta minimizar isso agrupando os furos por diâmetro, mas o agrupamento tem limite: na hora de mudar de broca a troca acontece de qualquer jeito, e em chapas com peças de tipos diferentes o programa alterna de diâmetro várias vezes. Somadas ao longo de um turno, essas trocas passam a ser a maior fatia do ciclo.

Tem um segundo custo, menos visível: cada broca ocupa uma posição do magazine. Com 4 diâmetros de furação, uma máquina de 12 posições fica com 8 para fresa. O kit de contorno, rebaixo, puxador cava, ranhura e acabamento tem que caber nessas 8, e quando não cabe o operador troca ferramenta à mão entre um programa e o outro.

Com o cabeçote: 9 brocas montadas, a troca vira segundos

O cabeçote de furação é um bloco com as brocas já montadas, cada uma no seu diâmetro, que viaja no pórtico junto com o spindle. Quando o programa pede o furo de 8 mm, a máquina aciona essa broca e fura; quando pede o de 15, aciona a outra, sem sair do lugar e sem soltar a fresa que está no spindle. A seleção entre as brocas é automática, dentro do próprio cabeçote.

O efeito direto é no programa de furação: o que levava minutos em trocas passa a levar segundos, porque não há mais viagem até o magazine entre um diâmetro e o outro. O efeito indireto é no magazine, que fica inteiro para a fresa. Na New Pro Nesting, são 16 posições livres para corte, rebaixo, cava e acabamento, porque a furação ficou com o cabeçote.

Os diâmetros do cabeçote são os da marcenaria: a cavilha, o minifix, a dobradiça, a corrediça. O que não está no cabeçote continua podendo ir ao magazine como broca avulsa, mas na prática a maioria das fábricas de planejados não precisa.

No fluxo: a peça sai da mesa pronta para a coladeira

A furação sem o cabeçote costuma ter um destino: a furadeira múltipla. Como furar na router demora, muita marcenaria corta na CNC e fura numa segunda máquina, com um operador posicionando peça por peça contra o batente. É uma segunda fila, uma segunda referência e uma segunda chance de erro, geralmente em cima da peça que já saiu certa da mesa.

Com o cabeçote, a peça sai da mesa de vácuo cortada e furada na mesma fixação. Numa célula completa, ela sai também etiquetada, com o nome do ambiente e a posição no projeto. A próxima parada é a coladeira de borda, e depois a montagem, que recebe a peça sem precisar conferir furo nem marcar nada a lápis.

O que muda no fluxo, item por item:

• Uma fila a menos. A peça não espera a furadeira múltipla; a furadeira deixa de ser o gargalo e, em muita fábrica, deixa de existir.
• Uma referência só. Furo e contorno saem da mesma fixação. Não existe o furo que não bateu porque a peça foi encostada torta no batente da segunda máquina.
• Menos mão de obra na peça. Ninguém pega a peça para furar. O operador programa a célula e acompanha.
• A montagem recebe pronto. Com etiqueta, furo e borda, a peça chega à bancada sabendo de que projeto é e onde vai.

A exceção é a furação de topo, o furo na borda da peça para o pino do minifix ou para a cavilha de topo. A router fura de cima; a borda fica para a coladeira com furação de topo ou para um centro de furação. Numa fábrica com cabeçote na nesting e Drill Side na coladeira, a peça sai das duas máquinas sem passar pela furadeira múltipla em nenhum momento.

No plano de corte: furar junto muda como você nesta a chapa

O plano de corte sai do software de projeto já com os furos de cada peça, porque o Promob e os similares desenham a ferragem junto com a peça. O pós-processador transforma isso em G-code, e é nele que o cabeçote faz diferença: cada diâmetro do projeto é mapeado para uma broca do cabeçote, e o programa deixa de precisar de bloco de troca de ferramenta para furar.

Isso muda três decisões de quem monta o plano:

A ordem das operações. Com o cabeçote, o padrão é furar a chapa inteira primeiro e cortar os contornos depois. Enquanto a chapa está inteira, o vácuo segura com força máxima e a peça pequena ainda não existe para sair do lugar. Sem o cabeçote, essa ordem custa trocas a mais, e o programador acaba furando e cortando peça por peça para economizar viagens ao magazine, com a peça pequena já solta na hora de furar.

O agrupamento das peças. Sem o cabeçote, há incentivo para juntar numa chapa peças que usam os mesmos diâmetros, para trocar menos. Com o cabeçote, o critério volta a ser o que deveria: aproveitamento de chapa e sequência de montagem. A chapa de uma cozinha pode levar lateral, prateleira e frente juntas, cada uma com a sua furação, sem penalidade de tempo.

Os diâmetros que a fábrica adota. As brocas do cabeçote viram o padrão de furação: a fábrica desenha a ferragem para os diâmetros que estão montados, e os programas saem iguais de um projeto para o outro. Menos variação de ferramenta é menos cadastro no comando e menos erro de parâmetro.

Quanto tempo isso vale, numa conta de bancada

Faça a conta com os seus números, mas um exemplo dá a ordem de grandeza. Suponha uma chapa com peças de quatro diâmetros de furo e um programa que alterna de diâmetro 12 vezes ao longo da mesa, e suponha que cada troca no magazine, com a viagem de ida e volta do pórtico, leve uns 10 segundos. São 2 minutos de pórtico parado só em trocas de furação, por chapa.

Numa fábrica que corta 30 chapas por dia, são 60 minutos de máquina parada todo dia: uma hora de turno que não corta nem fura nada. Com o cabeçote, essas trocas somem do programa, e o tempo de furação passa a ser só o tempo das brocas descendo e subindo. A conta real depende do seu mix de peças, mas o raciocínio vale: quanto mais furo por chapa e quanto mais diâmetros misturados, maior a fatia que o cabeçote devolve ao turno.

E tem o que a conta de tempo não mostra: a furadeira múltipla que deixa de ser comprada ou de ocupar um operador, e o retrabalho da peça furada fora de posição que deixa de voltar da montagem.

Quando o cabeçote não compensa

Nem toda fábrica precisa. O cabeçote é feito para o móvel que leva ferragem: planejado, modulado, seriado com cavilha e minifix. Fora disso, ele fica parado:

• Painel ripado, porta usinada e comunicação visual. São peças de contorno, rebaixo e cava, com pouco ou nenhum furo. Aqui o que pesa é o magazine e a velocidade de deslocamento, não a furação.
• Fábrica que já fura na coladeira ou no centro de furação. Se a furação de face já está resolvida numa máquina que não é gargalo, o ganho do cabeçote é menor.
• Volume pequeno. Com poucas chapas por dia, as trocas de magazine custam minutos por dia, não horas. Uma router com ATC e as brocas no magazine resolve, e o cabeçote entra quando a produção crescer.

Para quem está nessa fase, o caminho é o da router CNC automatizada por degraus: ATC primeiro, esteira e lift depois, cabeçote e etiquetadora quando o volume de planejado justificar.

Qual máquina Etools entra aqui

Na Linha Nesting, o cabeçote de furação aparece de três jeitos. Na Max Nesting, ele é opcional: a célula carrega, corta, etiqueta e descarrega com magazine de 12 ferramentas, e o cabeçote de 9 brocas se pede junto com a máquina, para quem já sabe que vai furar muito. Na New Pro Nesting, o cabeçote de 9 brocas é de série, sobre a base da Linha New Pro: magazine de 16 ferramentas no pórtico, 90 m/min de deslocamento e etiquetadora Zebra no lift. Na Pro Max Nesting, a furação é com o pente 5+4 brocas, também 9, com a etiquetadora ligada ao comando e o magazine de 16.

Quem fura menos e quer a mesma base sem a furação dedicada tem a New Pro 16 UL, com lift, esteira e 16 ferramentas no magazine, onde as brocas entram como ferramenta avulsa. E para a borda da peça, a furação de topo fica com a coladeira: o artigo sobre qual coladeira de borda escolher explica quando a Drill Side se paga.