Modelagem CAD avançada para fabricação

A modelagem de projeto auxiliado por computador, ou CAD, refere-se ao processo de usar modelos virtuais para testar e refinar o projeto de peças antes do início da produção física. Os modelos CAD 3D são idênticos ao produto final em dimensões e detalhes, o que pode ajudar os engenheiros a otimizar peças para projeto e fabricação de maneira econômica. Os modelos CAD 3D são utilizados para fabricar protótipos de forma aditiva, por exemplo, enquanto os modelos CAD 2D podem ser usados ​​para criar renderizações e visualizações fotorrealistas de peças e componentes.

As ferramentas de modelagem CAD podem fornecer às equipes de fabricação uma série de benefícios - como maior produtividade e validação de projeto mais eficiente - mas o software tradicionalmente exige treinamento especializado e anos de experiência no local para ser usado com eficiência. Até recentemente, a maioria dos materiais de treinamento de software CAD visava novos usuários, deixando os especialistas interessados ​​em desenvolver suas habilidades sem os recursos para fazê-lo.

Embora isso tenha começado a mudar nos últimos anos, as vantagens que as ferramentas e técnicas de modelagem CAD mais avançadas podem oferecer são significativas, e as equipes de fabricação fariam bem em incorporá-las às práticas de produção. Aqui está o que designers e gerentes de produto precisam saber.

Técnicas avançadas de modelagem CAD

Duas técnicas-chave para melhorar a eficiência e eficácia da modelagem CAD são a modelagem mestre e o projeto orientado por equações.

A modelagem mestre – também conhecida como projeto de cima para baixo ou modelagem de esqueleto – é a maneira mais limpa de projetar montagens. Isso ocorre porque todos os componentes estão vinculados parametricamente:cada montagem contém uma peça mestre, da qual as peças filhas herdam sua geometria, dando aos engenheiros uma maneira de controlar as peças posteriores com mais facilidade.

Considere este exemplo:se um designer precisa aumentar ou diminuir o tamanho de uma caneta esferográfica ou mouse de computador, ele terá que ajustar cada um dos componentes do produto individualmente – um processo que cria várias oportunidades de erro. No entanto, a modelagem mestre permite que o projetista faça alterações apenas na peça mestre, que então traduz automaticamente as alterações nos outros componentes da montagem. Isso ajuda a manter os modelos de peças e componentes organizados e melhora radicalmente a eficiência das modificações de projeto.

O projeto orientado a equações, por outro lado, é uma técnica que permite aos engenheiros criar e modelar geometrias de peças que se alinham com restrições ou relações baseadas em equações dentro da montagem da peça. Muitos sistemas incorporam relações e proporções dinâmicas que mudam em resposta a certas características geométricas; o projeto orientado por equações fornece um meio útil de unir a geometria e o desempenho da peça.

Bocais de fluido dinâmico são um exemplo de projeto orientado por equações na prática. Esses bicos modificam seu diâmetro de saída em resposta a mudanças no diâmetro ou pressão de entrada – em essência, os valores de diâmetro ou pressão determinam como o projeto pode alcançar o desempenho desejado da peça.

Considerações importantes para modelagem CAD avançada

Além das vantagens específicas da modelagem mestre e do projeto orientado por equações, o software de modelagem CAD oferece uma série de benefícios aos fabricantes. A precisão dos modelos CAD permite projetos mais limpos e menos oportunidades de erro, ao mesmo tempo em que torna mais fácil para os engenheiros projetar o que eles realmente têm em mente - em vez de serem limitados por habilidades ou recursos. Os modelos CAD também são mais fáceis de manter e editar em comparação com o antigo paradigma de desenhar desenhos em papel, pois não estão sujeitos ao desgaste de suas contrapartes físicas e podem ser facilmente entendidos quando compartilhados com outros designers.

A modelagem CAD tem algumas limitações, sendo a principal o tempo e a energia significativos necessários para aprender a usar o software de forma eficaz. Historicamente, não havia muitos recursos disponíveis para aprender técnicas avançadas de modelagem CAD e familiarizar-se com toda a gama de recursos do software exigia muitas horas de prática.

Há também muito poucos recursos de “código aberto” disponíveis para ensinar essas funções avançadas, embora algumas empresas de software, como a Fusion360, tenham começado a fornecer tutoriais nos últimos anos. Outra limitação é que os sistemas CAD tradicionais normalmente não podem criar formas, formas e texturas orgânicas. Existe, no entanto, uma classe separada de software projetada para criar formas orgânicas e complexas.

Aproveitando ao máximo a modelagem CAD

Em última análise, a modelagem CAD, embora difícil e demorada de aprender, ajuda designers e gerentes de produto de várias maneiras importantes. Os modelos CAD 3D ajudam a tornar o gerenciamento de montagens complexas – algumas que podem incluir centenas de peças relacionadas – um processo muito mais simples. Eles permitem um design de peças mais limpo, organizado e compreensível, o que, por sua vez, permite que as equipes de produto testem e otimizem componentes antes do início da produção.

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