Entenda como a modelagem mecânica 3D pode auxiliar o seu projeto

Assim como muitas vezes antes de fazer um texto ou um discurso preparamos um rascunho, a modelagem mecânica também é um passo muito importante para estudar e prevenir eventos antes mesmo de eles acontecerem. Criar suas próprias peças e não depender de modelos já existentes, personalizando o produto de acordo com seu propósito, pode ser um grande diferencial competitivo para a sua empresa. 

A modelagem mecânica 3D, que se baseia na representação tridimensional de algo a ser criado, tem sido cada vez mais utilizada pela indústria para realizar uma simulação, uma prototipagem e também para fabricar as peças finais, justamente pelas vantagens que essa etapa do processo de desenvolvimento oferece: seu custo é mais baixo, pois o produto é criado digitalmente;  permite um maior nível de detalhes, visto que utiliza-se o apoio da tecnologia; e é uma ação mais rápida, versátil e passível de personalização. 

Este processo é aplicado em diversas áreas relacionadas à criação e desenvolvimento de máquinas e produtos, como na engenharia, arquitetura e design, e pode ser feito através do uso de diferentes softwares, que permitem personalizar o resultado de acordo com a demanda do cliente.

Qual a importância da modelagem 3D?

Realizar a modelagem mecânica de uma peça ou máquina é parte fundamental do desenvolvimento e da otimização de um projeto, já que isso auxilia também na definição dos processos de fabricação do produto final e até mesmo do marketing. Isso é possível pois a prototipagem facilita a explicação de suas funcionalidades: através da utilização de imagens em alta definição para campanhas publicitárias e também para manuais de instrução,  é possível realizar um projeto, anunciá-lo e fabricá-lo de acordo com a demanda. 

Em um protótipo virtual, é bem mais fácil visualizar a dimensão das peças com maior precisão, verificando todos os detalhes. Além disso, ao simular seu funcionamento, é possível prever e corrigir possíveis problemas e planejar o processo de fabricação. Por isso mesmo, a modelagem mecânica dá espaço à expansão das inovações, visto que é possível aplicar todas as ideias a um protótipo e identificar a viabilidade de sua execução na vida real, criando peça por peça e desenvolvendo um esquema que se aproxima do produto final. 

Ao finalizar a modelagem 3D, os desenhos técnicos do produto já podem ser colocados em prática, buscando os insumos necessários, medidas e detalhes e encaminhando-se para a fase de produção da máquina ou equipamento final. 

No momento em que o modelo dos produtos em desenvolvimento é adequado à linha de produção, é viável realizar um atendimento mais rápido, entendendo e suprindo as necessidades do cliente; diminuir os custos ao poupar recursos que seriam utilizados na construção física de um protótipo; e ampliar a qualidade, customizando a produção e compreendendo o melhor caminho para elaborar um produto final com o melhor custo-benefício, as melhores funcionalidades e que irá gerar maior satisfação para o usuário. 

Que benefícios a modelagem mecânica 3D traz?

Como já vimos, realizar um modelo tridimensional permite prever o peso, as medidas, o centro de gravidade, realizar análises estruturais e térmicas por meio do protótipo… Isso sem mencionar a maior facilidade em identificar os pontos mais frágeis, que podem quebrar ou amassar quando o equipamento for exposto a algum tipo de tensão, ou até mesmo a identificar o ciclo de vida daquele produto. Além de todos estes pontos, possivelmente um dos maiores benefícios dessa prática seja a otimização de tempo, recursos e do projeto na totalidade, antes de fabricar o protótipo em sua forma física.

A modelagem melhora o desenvolvimento de produtos e máquinas, aumentando a confiabilidade no processo por meio da eliminação de erros, garantindo, assim, a qualidade do produto final.  Além da agilidade no desenvolvimento do produto, os softwares utilizados também permitem levar em consideração o design e o funcionamento da máquina ou equipamento, por meio de análises estruturais e acompanhamento dos processos de produção. Por isso, o tempo total de execução e fabricação acaba sendo menor, e o produto pode ser inserido mais rapidamente no mercado, aumentando a competitividade. 

Outro ponto bastante relevante, além do menor tempo para produção, é a questão do menor custo, que pode ser reduzido em até 10 vezes quando comparado com o protótipo físico. Com a modelagem, é possível saber se uma ideia tem condições de ser colocada em prática ou não, antes de investir na fabricação do produto idealizado. 

Como fazer uma modelagem mecânica 3D?

Tudo acontece a partir de um modelo criado em um software CAD, que pode, posteriormente, ser enviado para uma impressora 3D, no processo chamado de fatiamento. Nesta etapa, configuram-se as temperaturas, a velocidade, o preenchimento e a resolução da peça, além da inserção de suportes, se necessário. Há diversos tipos de materiais usados para realizar a impressão 3D; em sua maioria, garantem bom acabamento, resistência mecânica, térmica e química.

Elencamos, aqui, alguns programas que podem facilitar sua vida na hora de realizar a modelagem 3D. Escolher um bom programa facilita a prototipagem, criação e edição de projetos em três dimensões. Todos eles são pagos, mas oferecem uma versão de teste gratuita:

1. SolidWorks: baseando-se na computação paramétrica, onde cada variável espacial é expressa como uma variável independente, as formas tridimensionais são criadas a partir de formas geométricas. Primeiro, definem-se os modelos em 2D, que posteriormente são transformados em 3D. Suas soluções incluem todos os níveis de desenvolvimento do processo do produto, acompanhando o fluxo do trabalho através do projeto, consolidação, design, comunicação e gerenciamento de dados. Muito usado por engenheiros e projetistas 3D, é uma ferramenta completa para a criação de modelos mecânicos, com uma interface amigável.
2. CATIA: da mesma empresa do SolidWorks, seu objetivo inicial era atender às demandas da indústria aeronáutica, diminuindo o tempo de execução do projeto e aumentando a confiabilidade no resultado. Este programa viabiliza o design de superfícies e formas, podendo ser utilizado para projetos elétricos, eletrônicos, mecânicos e dos sistemas de fluidos, ou seja, seus recursos podem ser aplicados em diversos segmentos. Por ser utilizado para projetar, simular e analisar produtos de diversas áreas, é um dos programas mais avançados do mercado.
3. AutoCAD: desenvolvido pela Autodesk, contém um conjunto de ferramentas que auxilia os desenhos técnicos, especialmente por profissionais da área civil, arquitetônica, hidráulica, elétrica, estrutural e mecânica.
4. Solid Edge: desenvolvido pela Siemens, é o programa ideal para projetos mais complexos, possuindo poderosos recursos de simulação. Sua análise é integrada e conta com recursos modernos de gerenciamento de requisitos e colaboração de projetos
5. Inventor: também desenvolvido pela Autodesk, é utilizado majoritariamente na aplicação de projetos mecânicos para criar protótipos funcionais, contando inclusive com animações. Além de modelar peças, permite avaliar seu comportamento mecânico. Na versão 11, é possível analisar o comportamento da peça sob a aceleração da gravidade.
6. PTC Creo: utilizado em vários tipos de indústria, permite que o usuário desenvolva conceitos, modele protótipos, realize a renderização avançada em 3D, etc. Com ótima capacidade de análise e de fabricação. 

Esperamos ter ilustrado, com esse post, os benefícios que uma modelagem mecânica pode trazer ao seu projeto e através de quais meios é possível desenvolvê-la. A equipe da Poli Júnior está à disposição para ajudar sua empresa a alcançar seus objetivos através da prototipagem de objetos, máquinas e equipamentos. Ficou com dúvidas? Entre em contato e entenda como podemos te auxiliar!