Servo motor na router CNC: o que muda entre 750 W e 1500 W

O motor que ninguém olha e que decide a medida

Quem compra router CNC olha o spindle, a mesa, o magazine. O motor dos eixos fica escondido atrás de uma tampa e quase nunca entra na conversa. Só que é ele que leva o cabeçote até o ponto certo da chapa, e é ele que decide duas coisas que o dono da fábrica sente: se a peça 500 sai igual à primeira, e quanto tempo a máquina gasta andando de um corte para o outro.

As routers Etools de chapa usam servo motor Leadshine, com drivers da mesma marca, em todas as linhas. O que muda entre elas é a potência: 750 W na Start Full e na Start 10 ATC, 1500 W na Max, na New Pro 12 e na New Pro 16. Este artigo explica as duas coisas: por que servo, e o que os watts a mais compram.

Servo e motor de passo: um sabe onde está, o outro supõe

O motor de passo, comum nas máquinas mais simples, trabalha às cegas. O comando manda um número de pulsos, cada pulso é um pedacinho de giro, e o driver supõe que o motor andou. Ninguém confere. Enquanto o esforço é pequeno, a conta fecha. Quando a chapa é mais densa, o avanço é mais rápido ou a fresa está cega, o motor pode não completar o giro, e o comando continua achando que ele está onde mandou. A partir daí, todo o resto do programa sai deslocado.

O servo trabalha em malha fechada. Ele tem um encoder no eixo, que diz ao driver, milhares de vezes por segundo, onde o motor está de verdade. Se o movimento não bateu com o comando, o driver corrige na hora, puxando mais corrente para vencer o esforço. O comando manda, o encoder confere, o driver ajusta.

Na marcenaria, a diferença aparece na montagem. Um furo de dobradiça 1 mm fora não deixa a porta fechar alinhada. Uma lateral cortada alguns milímetros curta não fecha o módulo. Com motor de passo, esses erros podem nascer no meio do lote e ninguém fica sabendo até a peça chegar na bancada. O artigo sobre como escolher uma router CNC já coloca essa diferença na lista de decisão; aqui vale entrar no que ela muda no dia a dia.

Quando o eixo força: alarme em vez de peça errada

Esta é a parte que mais pesa e menos aparece no catálogo. O servo corrige o desvio pequeno sozinho, sem ninguém perceber. Mas se o eixo travar de vez, porque a fresa encostou num grampo, a chapa levantou ou alguma coisa bloqueou o pórtico, o driver percebe que não consegue levar o motor até onde o comando mandou. Aí ele para a máquina e mostra o alarme.

Para o operador, o resultado é uma máquina parada com uma mensagem na tela. Parece um problema, mas é o problema certo. Ele vai lá, vê o que aconteceu, resolve e retoma. O comando Syntec mostra o alarme por código e retoma o programa de um ponto escolhido, então a chapa não precisa ser jogada fora.

Com motor de passo, o mesmo choque não para nada. O motor perde a posição, o comando não sabe, e a máquina continua cortando a chapa inteira deslocada. O operador só descobre quando tira as peças e elas não batem com o projeto. A diferença não é só a peça perdida: é a chapa inteira, o tempo da máquina e, em muitos casos, a fresa que bateu de novo no mesmo obstáculo.

Por isso, quando alguém pergunta o que mais dá problema em router CNC, o motor dos eixos quase nunca aparece na resposta das máquinas com servo: o artigo sobre o que mais dá problema em uma router CNC mostra onde as falhas realmente costumam estar.

750 W e 1500 W: o que os watts compram

Os dois servos trabalham do mesmo jeito: encoder, malha fechada, alarme quando trava. A precisão de trabalho é a mesma nas cinco linhas, 0,1 mm. O que a potência muda é o quanto o motor consegue empurrar o pórtico para acelerar e frear.

Pense no pórtico como um carro carregado. Para andar rápido em reta longa, quase qualquer motor chega lá com tempo. Para sair parado, chegar em velocidade e parar de novo num trecho de 30 cm, é o motor que decide. Numa chapa de planejado, a maior parte dos movimentos é curta: de um furo para o vizinho, do fim de um contorno para o começo do próximo, de uma peça pequena para a do lado. Em trecho curto, a máquina passa mais tempo acelerando e freando do que andando na velocidade máxima.

O servo de 1500 W tem mais torque para fazer essa rampa. Ele chega mais rápido na velocidade de deslocamento e freia mais firme antes da próxima operação, sem deixar o eixo passar do ponto. É por isso que dá para usar a velocidade alta também nos trajetos curtos, e não só nas travessias longas da mesa.

Tem também o peso que ele carrega. Na Max e nas New Pro, o magazine fica no próprio pórtico, ao lado do spindle, com 12 ou 16 ferramentas montadas em cones. É mais massa para acelerar e frear a cada movimento do que num pórtico sem magazine. O servo de 1500 W é a resposta a isso: o dobro da potência dos 750 W, para mover o pórtico mais carregado mais depressa.

Os números de cada ficha

Duas leituras dessa tabela evitam conclusão errada.

O trabalho não muda com o motor. A velocidade de corte, 30 m/min nas linhas com spindle de 9 kW, é limitada pela fresa, pelo material e pelo spindle, não pelo servo. A Start 10 ATC corta na mesma velocidade que a New Pro 16. A Start Full, com o mesmo servo de 750 W da Start 10 ATC, corta a 20 m/min, e a página da Start 10 ATC liga os 30 m/min dela ao spindle de 9 kW, o dobro dos 4,5 kW de cada spindle da Start Full: de novo, quem limita o corte não é o motor dos eixos.

O deslocamento não depende só do motor. Max e New Pro têm o mesmo servo de 1500 W e deslocamentos diferentes, 60 e 90 m/min. A New Pro tem guias lineares de 30 mm no eixo Y, mais grossas que os 25 mm dos eixos X e Z, e é essa mecânica que sustenta a velocidade maior sem a máquina vibrar. O motor dá a força; a guia, a cremalheira helicoidal e o redutor planetário decidem se essa força vira movimento firme ou tremor na borda da peça.

O que o operador percebe no dia a dia

Nas duas potências, a primeira coisa que o operador percebe é o que não acontece: a peça não sai deslocada no meio do lote, e ninguém precisa conferir a medida de cada chapa com trena. Isso vale para a Start Full tanto quanto para a New Pro 16.

A diferença entre 750 W e 1500 W aparece no relógio. Na chapa de nesting cheia de peça pequena e furo, o pórtico da Max ou da New Pro vai de um ponto ao outro visivelmente mais rápido, e o ciclo da chapa encolhe. Em peça grande, com contorno longo e pouca operação, a diferença diminui, porque a máquina passa a maior parte do tempo cortando, e cortando todas andam a 30 m/min. Os movimentos fora do corte são os G0 do programa: quanto mais deles a sua chapa tem, mais o servo maior aparece.

O operador também ouve e sente a diferença entre servo e passo. O servo puxa só a corrente do esforço que está fazendo: esquenta menos e faz menos barulho parado. O motor de passo recebe corrente máxima até parado, e é comum ver o motor quente numa máquina que nem está cortando.

O que segura o servo funcionando

O servo é robusto, mas depende de três coisas em volta dele.

O driver precisa de painel frio. O driver Leadshine é eletrônica de potência e esquenta. Painel elétrico abafado num galpão quente é a causa mais comum de alarme por temperatura no meio do turno. Na New Pro 16, o resfriamento do painel vem de série justamente para evitar essa parada; o artigo sobre ar-condicionado no painel elétrico explica por quê.

A mecânica precisa estar lubrificada. Guia seca ou cremalheira com cavaco faz o servo puxar mais corrente para o mesmo movimento. Ele corrige, mas trabalha mais. A lubrificação automática das routers Etools cuida das guias; a limpeza do cavaco fica com o operador.

O alarme precisa ser lido, não só apagado. Alarme de servo que se repete no mesmo ponto do programa é aviso: fresa cega, avanço alto demais para o material, peça mal fixada. O operador que só reseta e segue troca um sinal útil por uma parada maior lá na frente.

Qual máquina Etools entra aqui

Na entrada, a Start Full e a Start 10 ATC usam servo Leadshine de 750 W com redutor planetário Shimpo e cremalheira helicoidal nos eixos X e Y, a 40 m/min de deslocamento. Para a marcenaria que corta chapa com volume moderado, é a mesma segurança de posição das linhas de cima, com o pórtico mais leve e mais lento.

Quando a chapa típica tem muito movimento curto, a Linha Max dobra a potência para 1500 W e sobe o deslocamento para 60 m/min, com o magazine de 12 no pórtico. A New Pro 12 e a New Pro 16 usam os mesmos 1500 W com guias de 30 mm no eixo Y e chegam a 90 m/min, o maior deslocamento da linha de chapa Etools. Para saber qual dessas velocidades a sua produção usa de verdade, comece contando quantos movimentos fora do corte a sua chapa típica tem.