Encaixes e uniões de marcenaria na router CNC: o que a máquina faz e como programar

Três eixos e a ferramenta sempre de cima: o limite que define tudo

A router CNC de marcenaria tem três eixos, X, Y e Z, e a fresa está sempre na vertical. Ela alcança a face de cima da peça e o que dá para fazer a partir dela: contorno, rebaixo, rasgo, furo de cima para baixo. O que ela não alcança é a face de lado, o topo da peça, a espessura da chapa. É esse limite que organiza toda a marcenaria de encaixe na CNC: o que se faz de cima sai da router; o que precisa da peça em pé vai para o centro de furação, para uma fresa especial ou para um gabarito.

O segundo limite é a fresa redonda. Um canto interno nunca sai vivo: fica com o raio da fresa. Isso muda como o encaixe macho e fêmea é desenhado, e é onde entra a folga. Este artigo percorre as uniões, da mais comum à mais rara, dizendo em cada uma o que a router faz, com que ferramenta, e o que fica com outra máquina.

Furação de face: cavilha, minifix e o sistema 32

É a união do móvel de painel, e a router faz a metade dela. O minifix é um tambor que entra num furo de 15 mm na face da peça e um parafuso que entra no topo da peça vizinha; a cavilha é um pino de madeira que entra em dois furos, um na face e outro no topo. O furo na face sai da router com broca no spindle ou, nas linhas com troca automática, com a broca não passante chamada pelo magazine, no mesmo programa do contorno. O furo da dobradiça, com a broca de dobradiça de 35 mm, é o mesmo caso.

O sistema 32 é a fileira de furos de 5 mm a cada 32 mm na lateral do armário, para prateleira e ferragem, e sai da router como uma sequência de furos de face. O CAM coloca a fileira a partir da referência da peça, e a mesma fileira serve para dobradiça, corrediça e suporte de prateleira.

Furação de topo: onde entra o centro de furação

A outra metade do minifix e da cavilha é o furo no topo da peça, na espessura, de lado. A router não chega ali com a ferramenta vertical. Na marcenaria pequena esse furo é feito com gabarito e furadeira manual, peça por peça. Em volume, é trabalho da furação de topo no centro de furação: o Pro Drill 6 recebe a peça que saiu do nesting, lê o código de barras da etiqueta e fura as seis faces em uma passagem. A Easy Drill 6 resolve o mesmo com pedal na fábrica menor.

Existe uma alternativa dentro da router para poucos furos: a peça em pé, presa num gabarito no Slot-T ao lado da mesa, com o furo feito pela broca vertical na face que agora está para cima. Funciona para a peça avulsa, não para produção.

Rasgo e canal: fundo de gaveta, lingueta e o disco lateral

O rasgo do fundo de gaveta é o canal mais comum do móvel: um sulco de 6 mm na face interna da lateral, feito de cima com uma fresa reta de 6 mm, no mesmo programa do contorno. O rebaixo para fita de LED é o mesmo tipo de operação, um pocket estreito e comprido na largura do perfil.

O canal na borda da peça, no meio da espessura, para a lingueta de união ou para o encaixe do lambri, é outro caso. A fresa vertical não entra na borda; quem entra é a fresa de canal lateral, um disco na ponta de uma haste que gira na horizontal e corta pelo lado. Ela só trabalha depois do contorno, com a peça já solta e presa só pelo vácuo do setor dela, então peça pequena pede tabs ou um segundo setor ligado, e o nesting precisa deixar folga entre as peças para a haste passar. A rotação é a do disco, 12.000 a 16.000 RPM, não a da fresa de topo.

Macho e fêmea, meia-madeira e dedo

São as uniões que a router faz inteiras de cima, quando as duas peças estão deitadas na chapa. O encaixe macho e fêmea é um rebaixo numa peça e uma aba na outra. A meia-madeira é um rebaixo de metade da espessura nas duas peças, que se sobrepõem. O encaixe de dedo (finger joint) é uma sequência de rebaixos e abas alternados na borda de duas peças, cortados no contorno.

O detalhe que faz ou quebra esses encaixes é o canto interno. A fresa redonda deixa um raio no canto da fêmea, e a aba do macho tem canto vivo: ela não entra. Duas saídas. A primeira é o alívio de canto, o "osso de cachorro" (dogbone), em que o CAM faz a fresa avançar um pouco além do canto para abrir espaço para o canto vivo da peça que entra. A segunda é arredondar o canto do macho com o mesmo raio. O CAM faz as duas quando se desenha o encaixe com essa intenção, e a compensação de raio cuida de a fresa passar do lado certo da linha.

Rabo de andorinha e as uniões que pedem outra máquina

O rabo de andorinha tradicional, com o encaixe em ângulo na borda das duas peças, pede a ferramenta chegando de lado ou a peça em pé. Na router de três eixos ele é feito com gabarito que prende a peça na vertical ao lado da mesa e uma fresa cônica invertida, ou com uma versão adaptada em que a fêmea é fresada de cima com a fresa cônica e o macho é cortado no contorno. Sai, mas é peça avulsa e trabalho de gabarito, não linha de produção. O mesmo vale para o encaixe de espiga e a união de moldura em 45° com espiga: são trabalhos de tupia de bancada ou de centro com quarto eixo.

Na fábrica de painel isso não é limitação: o móvel de MDF e MDP é montado com minifix e cavilha, e a router e o centro de furação fazem os dois furos.

Ripado de encaixe e painel macho-fêmea

Um caso que rende: o painel ripado de encaixe rápido, em que cada ripa tem uma aba e a base tem os rasgos, e o painel é montado na obra sem cola. A ripa sai do contorno com a aba, e a base sai com os rasgos feitos de cima com fresa reta. O painel de parede macho-fêmea, em que uma chapa entra na outra pela borda, usa o disco de canal lateral para a fêmea e o contorno para o macho. Os dois dependem da folga estar certa, e é o próximo assunto.

A folga que faz o encaixe fechar

Encaixe de CNC fecha por três números, e nenhum deles é o nominal do desenho. O primeiro é o diâmetro real da fresa: a de 6 mm reafiada tem 5,9, e o rasgo sai mais estreito. Cadastro atualizado no comando resolve. O segundo é a espessura real da chapa: MDF de 18 mm varia uns décimos de um lote para outro, e o rasgo desenhado para 18 não recebe a chapa de 18,3. O terceiro é o acabamento: pintura ou verniz na aba tiram ou põem décimos.

A prática é deixar folga na largura do rasgo, na faixa de décimos, e acertar com peça de teste no lote real antes de rodar o lote. Encaixe que precisa de martelo está justo e vai trincar a pintura; encaixe que chacoalha está folgado e vai depender da cola. O CAM guarda a folga no cadastro da operação, para não ser feita na mão a cada projeto.

Encaixe em madeira maciça e em painel

Em MDF e MDP o encaixe é estável: o painel não muda de medida com a umidade do jeito que a madeira muda, e a folga acertada no teste serve para o lote inteiro. O cuidado é o miolo: no MDP a aba fina esfarela e o rasgo mostra a partícula, então encaixe fresado é coisa de MDF. Na madeira maciça o encaixe muda com a estação, o veio decide de que lado a aba lasca, e a fixação da tábua na mesa é o primeiro problema. Encaixe em maciço na router é para a peça de destaque, não para a produção.

Qual máquina Etools entra aqui

O encaixe na router é trabalho de magazine: broca de dobradiça, broca de 15 mm do minifix, broca de 5 mm do sistema 32, fresa reta de 6 mm do rasgo, fresa de contorno e disco de canal lateral, cada uma na sua posição. A Start 10 ATC com 10 ferramentas, a Max 12 ATC com 12 no pórtico e a New Pro 16 com 16 fazem o móvel inteiro sem troca manual, com o probe medindo cada ferramenta.

A furação de topo, a outra metade do minifix e da cavilha, fica com o Pro Drill 6, lendo a etiqueta da peça, ou com a Easy Drill na marcenaria menor. E a Start Full, com dois spindles e 200 mm de Z, é a máquina de quem vai fazer encaixe em madeira maciça e peça alta. Traga o desenho do seu encaixe e a Etools mostra a peça saindo na demonstração.