A Prototipagem Rápida

ENGENHARIA DE PRODUÇÃO

ENGENHARIA DO PRODUTO

CAD/CAM - Prototipagem Rápida

Bianca Fernandes Louzada Silveira,

Giovana Ferreira Moreira,

 Isabella Lima Balltar

Laís Gonçalves Oliveira Ferreira,

 Lorena Almeida Ferreira

Ipatinga, 01 de abril de 2015

INTRODUÇÃO

Entende-se por sistemas CAD/CAM/CAE um conjunto de facilidades implantadas em computadores que visa a auxiliar o projeto e desenvolvimento de produtos, desde a fase de concepção e modelamentos, passando pela análise de engenharia e simulação de desempenho de produto em serviço, bom como ainda o planejamento, prototipagem e execução das atividades relacionadas com a fabricação do mesmo.

Na fase de prototipagem por meio de sistema CAD/CAM, antes de tudo, temos o desenvolvimento e integração de métodos, ferramentas, ambientes e tecnologias que sincronizam projeto e produção. Tal integração possibilita ao designer testar e simular os produtos antes de sua produção em escala, reduzindo assim, o tempo entre a concepção e a colocação deste produto no mercado, trazendo redução nos custos de investimento e é claro, melhorando a qualidade do produto final.

Prototipagem é a versão inicial do que poderá vir a ser o modelo do sistema de informações final. Desenvolver um protótipo significa trabalhar diretamente com os requisitos. Nesta fase do projeto, o cliente interage com o desenvolvedor, apresentando as funcionalidades desejadas de acordo com sua necessidade.

CAD - Computer Aided Design (desenho auxiliado por computador)

São programas utilizados pela engenharia, geologia, arquitetura, design e disciplinas diversas de Engenharia, para facilitar o projeto e desenho técnicos, como por exemplo, os 2 maiores sistemas de CAD do Mundo: AutoCAD (www.autodesk.com) ou Microstation (www.bentley.com).

CAE - Computer Aided Engineering (engenharia auxiliada por computador)

Sistema para cálculos de engenharia em projetos elaborados via CAD.

CAM - Computer Aided Manufacturing (Fabricação Assistida por Computador)

São programas utilizados para fabricação das peças desenhadas em CAD, por exemplo, Pitágoras ou Mastercam. A tecnologia CAD/CAM corresponde à integração das técnicas CAD e CAM num sistema. Sendo assim, pode-se projetar um componente qualquer na tela do computador e transmitir as informações entre o computador e uma máquina CNC (máquinas controladas numericamente).

PROTOTIPAGEM

O termo prototipagem rápida designa um conjunto de tecnologias usadas para se fabricar objetos físicos diretamente a partir de fontes de dados gerados por sistemas de projeto auxiliado por computador (C.A. D). Tais métodos são bastante peculiares, uma vez que eles agregam e ligam materiais, camada a camada, de forma a constituir o objeto desejado. Eles oferecem diversas vantagens em muitas aplicações quando comparados aos processos de fabricação clássicos baseados em remoção de material, tais como fresamento ou torneamento. Tais métodos permitem aos projetistas criar rapidamente protótipos concretos a partir de seus projetos, ao invés de figuras bidimensionais. Esses modelos apresentam diversos usos. Eles constituem um auxílio visual excelente durante a discussão prévia do projeto com colaboradores ou clientes. Além disso, o protótipo pode permitir testes prévios.

OS BENEFÍCIOS DA PROTOTIPAGEM

Ao adotar o hábito da prototipagem na rotina de projetos da empresa, a aprovação de verba para qualquer projeto torna-se bem mais descomplicada, já que se tem uma proposta palpável em mãos.

Além disso, uma vez que a ideia pode ser testada — seja com a equipe ou o consumidor —, a possibilidade de se lançar um produto ou serviço mais alinhado com necessidades e expectativas do mercado também se torna bem maior, e as ideias podem não apenas ser ajustadas, como ainda refinadas ao se manejar uma prévia do produto final.

Vale ressaltar que, geralmente, esse é um processo de baixo custo e que pode ser feito em menos tempo do que um projeto piloto, por exemplo.

POR QUE PROTOTIPAR?

Além de poder ter uma ideia clara da viabilidade e eficiência de um projeto antes que ele seja plenamente desenvolvido, as facilidades e vantagens trazidas pelos protótipos incentivam colaboradores e gestores a explorarem mais ideias, já que, através do protótipo, elas não trazem tantos riscos e podem gerar grandes benefícios ao empreendimento.

PROTOTIPAGEM RÁPIDA

O conceito de prototipagem rápida surgiu na década de 80 quando apareceram os primeiros resultados das investigações feitas no sentido de produzir uma peça a partir de um modelo tridimensional gerado num programa CAD.

Prototipagem rápida é um processo “aditivo”, que combina camadas de papel, cera ou plástico para criar um objeto sólido. Ao contrário, a maioria dos processos mecânicos (moagem, perfuração, trituração, etc.) são processos “subtrativos” que removem material de um bloco sólido. A natureza aditiva da PR permite a criação de objetos com características internas complexas que não podem ser produzidos por outros meios.

A prototipagem rápida - RP (Rapid Prototyping), desenvolvida há cerca de duas décadas, permite a construção de um modelo em poucos dias ou horas, a partir da materialização de desenhos ou modelos virtuais projetados em computa dor, através de sistemas CAD, CAM, CAE e outros com alta fidelidade. A diferença entre a prototipagem convencional e a rápida é que no primeiro processo o foco principal é a remoção de material, através da usinagem de um bloco de material e no segundo o material é adicionado, camada a camada, definindo a forma do produto. A RP permite obter elevadas velocidades de execução e alta complexidade do produto.

As diversas técnicas de prototipagem rápida são baseadas no mesmo princípio: sinterização, aglutinação, polimerização ou solidificação de camadas do material de que serão construídas as fatias do modelo virtual, transportadas do computador para a máquina de prototipagem, independentemente da natureza desse material, como pós (cerâmicos, plásticos ou metálicos), filetes plásticos, resina líquida ou outros. As máquinas de prototipagem rápida são basicamente constituídas de:

· Mesa deslocável verticalmente: onde as fatias do modelo tridimensional são construídas e empilhadas;