A modelagem 3D de peças e componentes é cada vez mais indispensável no desenvolvimento e dimensionamento de qualquer projeto de Engenharia. Hoje em dia, projetos inteiros são feitos em softwares CAD (do inglês, Desenho Assistido por Computador) e testados por ferramentas computacionais antes mesmo de se ter um protótipo ou modelo físico. No entanto, é muito importante se preocupar com a qualidade da modelagem ou da montagem dos componentes no seu projeto, para evitar problemas futuros.
Modelo 3D do CEA-311 Anequim, a aeronave experimental mais rápida do mundo, projetada e construída na UFMG. Fonte: (STEWART, 2015)
Aquilo que antes era feito no papel por desenhistas mecânicos, hoje se fazem no computador de maneira muito mais rápida, simples e intuitiva. Entretanto, há uma série de critérios e de bons hábitos que são seguidos para melhorar a qualidade do seu modelo, que dependem de um conhecimento mais avançado dos softwares utilizados, das ferramentas de construção e dos gastos computacionais envolvidos em cada uma dessas ferramentas. Diante disso, serão apresentados alguns motivos para se fazer um modelo 3D, bem feito, no computador, e algumas consequências de um projeto mal modelado.
1. Evitar erros na modelagem 3D após alguma alteração
Em fase de projeto, é muito comum a necessidade de se alterar algumas medidas na peça, de forma a adequá-la melhor à finalidade proposta ou para atender aos novos requisitos de projeto. Porém, determinadas situações podem ocasionar em diversos erros ao produto. Por exemplo, mau referenciamento das linhas de esboço, da base 2D, má definição das cotas no esboço ou até mesmo uma má organização e sequenciamento na utilização das ferramentas de construção.
Ao se alterar um determinado parâmetro, todo um esboço ou até mesmo a peça completa pode perder suas demais referências. Além disso, nos casos em que se usa essa peça na montagem 3D de algum mecanismo, podem ocorrer erros de posicionamento. Em ambos os casos, os erros podem fazer com que precise redefinir, redesenhar ou reposicionar todo o componente em alguma montagem. Ou seja, causando um grande dispêndio de tempo.
2. Evitar demora no carregamento dos arquivos
A maioria dos softwares de CAD exigem uma grande capacidade de processamento dos computadores. Ademais, quando se utiliza esses programas para projetos maiores e mais complexos não há capacidade operacional que sustente a agilidade no carregamento e na visualização desses projetos. Assim, uma das causas desse problema pode ser o mau planejamento dos recursos utilizados durante a construção de uma peça, e a consequente utilização de ferramentas de construção que possuem maior “gasto” computacional sem necessidade.
Peças e montagens muito pesadas demoram a carregar quando abertas no software e geram muitos “delays” durante sua utilização. Desse modo, o software pode ficar lento e demorar para responder aos comandos do projetista. Isso pode gerar atrasos e, até mesmo, causar perturbações funcionais no software com consequências desastrosas, como o seu travamento, desligamento e, talvez a perda de detalhes no arquivo caso ele não tenha sido salvo corretamente.
3. Garantir a fidelidade no funcionamento físico real de montagens
Uma das maiores vantagens de projetar utilizando softwares de modelagem 3D é a possibilidade de se prever o funcionamento de um mecanismo antes de construí-lo. No computador é possível visualizar o projeto de todos ângulos, alterá-lo e montá-lo já em seu formato quando pronto.
Os recursos de montagem permitem a união dos componentes de maneira articulada, que precisam ser muito bem posicionados. Assim, o mau posicionamento e um mau referenciamento na união das peças de uma montagem podem não traduzir fielmente como será o projeto real. Consequentemente, pode causar erros de projeto que trariam enorme prejuízo se propagados até a sua produção. Portanto, conhecer os recursos de montagem mecânicos e avançados também é fundamental na visualização de possíveis alterações necessárias para se otimizar um componente do projeto.
4. Evitar erros na importação para outros softwares
Assim como no computador é possível visualizar o projeto antes de sua fabricação, é possível testá-lo e analisá-lo de diversas formas, segundo diferentes critérios. Existem muitos softwares utilizados no mercado para simulação estrutural e fluidodinâmica e, eles estão presentes nas máquinas utilizadas para a fabricação de componentes, como em máquinas CNC (do inglês, Comando Numérico Computadorizado) ou de impressão 3D. Todos esses programas necessitam da importação de um modelo tridimensional da peça ou da montagem para cumprirem seu propósito.
Entretanto, eventualmente, ocorrem erros durante a importação de componentes de um software para outro. Por exemplo, um erro na modelagem da peça ou má definição na mesclagem de partes de uma peça mais complexa podem ocasionar em determinados desalinhamentos ou até mesmo ocos no modelo, que correm o risco de não serem interpretados pelos softwares de simulação ou de fabricação.
Anequim em análise por CFD. Fonte: (BRESCIA, 2018).
Além disso, em análises por MEF (Método de Elementos Finitos) ou CFD (do inglês, Fluidodinâmica Computacional), quinas vivas no modelo dificultam a criação da malha sobre a peça. A malha é essencial para a simulação e influencia substancialmente no seu resultado final, podendo qualquer erro acarretar em um dimensionamento incorreto do componente.
Por onde começar o seu projeto
Diante de todos os motivos pelos quais uma modelagem 3D deve ser bem-feita, é interessante que se tenha experiência na utilização de softwares CAD. Uma série de problemas graves que podem acontecer devido a modelagens malfeitas representam perda de dinheiro e de tempo, desde a fase de projeto até a fabricação. A AEROJR. além de realizar serviços de consultoria no setor aeronáutico, pode te ajudar a tirar seu projeto do papel para o computador, evitando riscos e otimizando suas soluções.
Ficou interessado em saber como a AEROJR. pode ajudá-lo? Então, entre em contato com o nosso time!
Autores: Victor Montandon de Medeiros Chaves e Maria Clara Lobo
