Modelagem CAD explicada:escolhendo o software de design certo para impressão 3D

O que é modelagem CAD e por que é uma ferramenta essencial para a fabricação digital? Explore os tipos de software CAD disponíveis para trazer ideias para o mundo físico por meio de modelagem digital 3D. Encontre as ferramentas de software certas para sua aplicação.

O que é software CAD? 

CAD (Computer Aided Design), também chamado de modelagem 3D, permite que engenheiros e projetistas construam modelos computacionais realistas de peças e montagens para simulações complexas e fabricação digital. Os modelos criados com CAD podem ser produzidos como componentes físicos com impressão 3D, usinagem CNC e moldagem por injeção. 

O software CAD pode simular uma ampla gama de parâmetros, incluindo resistência ou resistência à temperatura antes de qualquer modelo físico ser criado. O uso de software CAD permite que você trabalhe de forma mais rápida e econômica, sem comprometer a qualidade de seus componentes.

O que é modelagem sólida? 

A modelagem sólida cria modelos 3D sólidos como se fossem peças reais, com um fluxo de trabalho lógico semelhante aos processos que seriam usados para fabricar a peça. Algumas dessas operações incluem extrusão, perfuração e rosqueamento. Os modelos sólidos podem cruzar, unir e subtrair objetos uns dos outros para criar a peça desejada.

Outra vantagem da modelagem sólida é que ela geralmente é paramétrica, o que significa que alterações ou parâmetros são salvos em todas as etapas do processo de modelagem e podem ser editados a qualquer momento. Isso permite que os recursos do modelo sejam modificados rapidamente sem a necessidade de criar a peça do zero.

A modelagem de montagens é uma etapa importante na modelagem de sólidos, permitindo que peças individuais sejam montadas juntas, formando modelos complexos. As montagens podem ser usadas para inserir componentes padrão, como fixadores ou rolamentos, que foram baixados diretamente dos fabricantes. Elementos de movimento também podem ser aplicados a montagens, permitindo que análises detalhadas de movimento sejam usadas para avaliar o desempenho mecânico do projeto.
Processo de modelagem 3D sólido usando o software CAD Fusion 360

O que é modelagem de superfície? 

A modelagem de superfície é geralmente usada para características mais estéticas de um produto. É muito mais fácil criar geometria mais orgânica e de forma livre usando este tipo de software CAD. Muitas das restrições encontradas na modelagem sólida não são um problema na modelagem de superfície; no entanto, isso tem o custo de, às vezes, ser menos preciso.

Como o nome sugere, a modelagem de superfície trata apenas das superfícies da peça, sem nenhum interior sólido. No entanto, uma vez que a peça tenha superfícies suficientes para fechá-la, ela pode ser preenchida e depois usada para impressão 3D. Ao desenvolver projetos usando modelagem de superfície, pode ser difícil voltar atrás e fazer alterações porque geralmente não é paramétrico.

Cada tipo de software de modelagem tem vantagens e desvantagens, dependendo do tipo de projeto que está sendo produzido, isso precisa ser considerado. Às vezes, é necessário usar modelagem sólida e de superfície para combinar os benefícios de cada uma.
Modelagem de superfície de uma forma livre

O que é escultura (modelagem orgânica)?

A escultura, ou modelagem orgânica, é usada principalmente para criar superfícies de forma livre com detalhes intrincados, como personagens, joias ou formas orgânicas encontradas na natureza.

Pacotes de software de escultura, como o ZBrush da Pixologic ou o Mudbox da Autodesk, foram projetados tendo em mente a escultura clássica. Eles permitem que os escultores digitais comecem a partir de uma bola de argila simulada e usem uma mesa digitalizadora ou monitor sensível à pressão para manipular seu objeto com pincéis que refletem ferramentas clássicas de escultura para mover, adicionar ou remover material de seu objeto.

Usando essas ferramentas, os artistas podem criar esculturas que consistem em dezenas de milhões de polígonos que capturam até os detalhes mais intrincados.
Escultura de personagem com ZBrush

Qual é o melhor software CAD para impressão 3D?

Existem muitos programas CAD para escolher, cada um com suas próprias vantagens e nichos industriais. Vamos analisar as opções de software CAD mais comuns de acordo com seus principais benefícios e tipos de arquivo comuns. 
Software Descrição Tipo de arquivo comum Solidworks é um software de engenharia padrão do setor usado para modelagem de peças e montagens. Inclui recursos de simulação, bem como ferramentas de desenho e montagem. .sldprt .sldasmslddrw Autodesk AutoCAD, um pacote de software para CAD 2D e 3D, é usado em uma ampla variedade de setores, por arquitetos, gerentes de projeto, engenheiros, designers gráficos e muitos outros profissionais. .dwt .dwg O Inventor possui recursos muito semelhantes ao Solidworks, com projeto mecânico 3D profissional, ferramentas de desenho e ferramentas de simulação de produtos. .ipt .iam .idw O Autodesk Fusion 360 é semelhante ao Solidworks, com a adição de ferramentas integradas de fabricação e de escultura. Também está disponível gratuitamente para estudantes, entusiastas, hobbyistas e startups. .f3d Sketchup é um software básico fácil de usar, mas que vem com recursos básicos. É usado principalmente para aplicações como modelos arquitetônicos e design de interiores. .skp O Solid Edge fornece modelagem de sólidos, modelagem de montagens e funcionalidade de visualização ortográfica 2D para projetistas mecânicos. Solid Edge é um concorrente direto do SolidWorks, PTC Creo e Autodesk Inventor. .prt .asm PTC Creo é um conjunto de software de design com foco em design de produtos para fabricantes discretos. O conjunto consiste em aplicativos, cada um oferecendo um conjunto distinto de recursos no desenvolvimento de produtos. .prt .asm Onshape é um pacote completo de software CAD online. Ele faz uso extensivo da computação em nuvem, com processamento intensivo e renderização realizada por meio de servidores. Cloud Only Rhino é um modelador de superfície de formato livre e multiuso para engenharia, arquitetura e design de joias. .3dm ZBrush é uma ferramenta de escultura digital que combina modelagem, texturização e pintura 3D/2.5D. A principal diferença entre o ZBrush e os pacotes de modelagem mais tradicionais é que ele se parece mais com a escultura. .obj Autodesk 3ds Max é um programa profissional de computação gráfica 3D para fazer animações, modelos, jogos e imagens 3D. .3ds .max
Todos esses programas CAD podem gerar arquivos STL ou OBJ para impressão 3D, bem como STEP e IGES para fabricação CNC.

Quais programas CAD os profissionais usam?

Ao desenvolver este artigo, enviamos uma pesquisa a mais de 750 designers e engenheiros que usaram a Protolabs Network para ver qual software CAD eles preferem. Vamos explorar os resultados. 
Resultados da pesquisa sobre software CAD usado por engenheiros. Resultados da pesquisa sobre software CAD utilizado por projetistas.
A pesquisa descobriu que a maioria dos engenheiros e designers usa o Solidworks para projetos CAD. Os engenheiros tendiam a preferir o AutoCAD, o Inventor e o Fusion 360 (o único pacote de software CAD profissional gratuito da lista), enquanto o Rhino provou ser a segunda ferramenta de modelagem mais popular para designers. Curiosamente, o Rhino não apareceu na lista de engenheiros, embora tivesse uma classificação elevada para designers.

Perguntas frequentes

Qual é o software CAD mais comum?

Embora existam muitos programas CAD disponíveis hoje, o mais comum ainda é o AutoCAD. É um dos softwares mais antigos e populares para design e desenho 3D.

Qual é o melhor software CAD gratuito?

Se você não tiver acesso a software empresarial mais caro para modelagem CAD, poderá usar opções gratuitas como Fusion 360 e SketchUp Free.

Qual é o melhor software CAD para impressão 3D?

O software de impressão 3D mais poderoso que você provavelmente encontrará é o Autodesk Fusion 360, o que o torna a escolha preferida de designers, engenheiros e arquitetos. É ideal para projetar e produzir componentes mecânicos muito eficientes, para citar um de seus muitos benefícios. Você também tem o AutoCAD, o pilar do setor usado por engenheiros e designers em quase todos os setores.

Além desses dois, outro software viável é o nTopology. Voltado mais para usuários acadêmicos e profissionais, permite criar processos de design em vez de construir objetos do zero, o que torna a otimização de suas peças muito mais eficiente.

A Protolabs Network pode criar arquivos 3D a partir dos meus projetos?

Embora a Protolabs Network possa fornecer análise DFM em seus arquivos CAD e desenhos técnicos, não podemos criar modelos digitais para você com base em desenhos de sua peça ou componentes físicos.

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