CAD 2D e 3D: Ferramentas tecnológicas para projetos mecânicos

CAD 2D e 3D: Ferramentas tecnológicas para projetos mecânicos

Todo projeto precisa de planejamento, tanto em seu desenvolvimento quanto em sua prática, para que tudo seja bem feito. Para uma aplicação, uma representação gráfica é imprescindível.

Diversas ferramentas tecnológicas têm agilizado a prática de projetos. Entre todas, existe o desenho assistido por computador (computer aided system), o qual agilizou muito todos os projetos dependentes de desenhos, quando se dependia demais de meios físicos no passado. O termo CAD foi criado pelo cientista americano da computação Douglas Taylor Ross, que já previa o uso futuro dessas.

Em 1960, o então pós-doutorando americano Ivan Sutherland criou o Sketchpad, o primeiro software CAD do mundo; embora comparavelmente primitivo aos atuais, tratava-se de um editor gráfico o qual demonstrava os princípios básicos e a viabilidade do desenho técnico de computador (o usuário usava uma caneta de luz para desenhar na própria tela do computador). Claro que demoraria ainda mais três décadas para a popularização dos CAD’s, uma vez que, já não bastasse os computadores serem de difícil posse para qualquer pessoa, esses softwares eram mais caros ainda (nem existiam computadores pessoais comerciais até 1975 aproximadamente aliás).

A visualização do desenho tridimensional foi um desenvolvimento ainda mais relevante, pois apresenta uma visualização ainda mais detalhista e mais fácil compreensão de um produto.

Com ainda maior avanço, surgiram ainda simulação de aplicações e movimentos. Com o que de mais vantagens veio a modelagem?

CAD 2D e 3D
Exemplo de um desenho 3D de uma fachada de casa por AutoCAD.
Autor: Interior Design Best, via Flickr.

Para que serve?

A modelagem 3D é usada para trabalhos e funções diversos: animação computadorizada, design de produtos (artísticos ou projetos de engenharia), arquitetura, exibição a um cliente, etc.

Sabe o trabalho e o tempo que são tomados para fazer uma maquete? Com materiais físicos e manufatura? Um projeto pode ser representado virtualmente para maior velocidade e sua representação.

Claro que muitas vezes um profissional precisa estar sempre treinado para utilizar o software, os quais alguns dependem de cursos, interesse e tempo de prática para domínio. Bem como, não costumam ser difíceis de aprender.

Somente saber utilizar uma ferramenta de CAD não te tornará obrigatoriamente um profissional logo. Além disso, a modelagem e desenho de um produto, um profissional deverá ter um senso de viabilidade de fabricação, orçamento e duração.

Todos já devem sempre ouvir que o mercado de trabalho está em constante mudança. Portanto, um software de CAD pode estar atualmente em alta relevância nos dias atuais dentro de uma área de trabalho, mas pode perder importância para concorrentes ou ainda cair em desuso. Aliás, tudo depende do tempo que a sua profissão estiver passando.

CAD 2D e 3D
Virabrequim criado através do AutoCAD Inventor.
Autor: Kuba.Záhora, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons.

Como era antes da modelagem: desenho a mão

Imagine o desenho técnico feito com lápis e papel de uma cidade planejada como Brasília. Ou pense no maior projeto mecânico de uma máquina industrial que seja capaz de imaginar.

Arquitetos e engenheiros projetistas pegavam em materiais físicos variados, dos mais comuns aos mais específicos para um desenho técnico: prancheta, papel manteiga, nanquim, esquadros, escalímetros, transferidor, tecnígrafo, lapiseiras de diâmetros de pontas diversos, limpa tipos, bigodes, até mesmo benzina, etc. Não era muita coisa para fazer um desenho técnico? 

Alguns projetos dependiam de papéis gigantes e de muitas pessoas para serem feitos – algumas inclusive se deitavam sobre o papel para alcançar o seu centro e ficavam mais posições mais diversas e pouco ergonômicas. Salas compridas eram lotadas de fileiras de mesas e projetistas em trabalho manual com todas as ferramentas necessárias.

Imagina para um profissional, de repente, ser informado que todo o escopo do projeto foi alterado? Como deveria ser o estresse com tanta gente e informações a serem geridas? Pensando nos empregadores agora: quantas pessoas ele teria que contratar para que algum projeto fosse concluído a tempo? Enfim, mais uma vez tecnologias distantes em menos de seis décadas chegaram ao tempo presente para o auxílio de seres humanos.

A importância do CAD para um projeto

Agilizam o processo de desenho para representação do produto devido a muitos processos automatizados. Por exemplo, alguns softwares já possuem a seleção e a colocação de normas de cotagem, centro de furo, linhas de centro e de simetria, representação de rosqueamento, visualização da peça, template padronizado, cores de arestas, atualização automática.

Diferente de rolos de papel guardados em tubos telescópicos além das ferramentas de desenho a serem guardadas e bem cuidadas, os CAD’s são facilmente guardados virtualmente na memória de um computador pessoal do profissional ou da empresa. Também pode ser copiado facilmente, reproduzido com poucas modificações em diferentes versões, transportado em pen-drives ou em uploads na nuvem.

Exemplo de um projeto executado no SolidWorks
Um exemplo de um projeto executado no SolidWorks. Muito mais é possível fazer com esse programa.
Fonte: Pixabay.

Exemplos de software para Engenharia Mecânica:

  • SolidWorks
  • AutoCAD
  • Catia
  • Autodesk Inventor
  • Autodesk Fusion 360

Simulação e movimento por computador

A princípio, junto com o CAD e a Indústria 4.0, apareceram o Computer aided engineering e o Computer aided manufacturing – engenharia e manufaturas assistidas por computador respectivamente. Esta última é o uso de software ou máquinas controladas por computador (um torno mecânico CNC por exemplo) a fim de tornar um material bruto em uma peça final a partir da execução de uma programação para fabricação. Enquanto o CAD é focado no desenho, design e dimensões do produto, o CAM é focado em como seria sua produção. Contudo, é claro que a presença humana é indispensável por enquanto, como operadores e programadores.

A outra, a CAE, é, em geral, simulações virtuais objetivando prever o desempenho de um produto na realidade. Isso inclui: eventos mecânicos (pontos de maior tensão, deformação dos componentes, deslocamento provocado pela força), determinação do fator de segurança, fenômenos de fluidos líquidos ou gasosos, efeitos da temperatura, entre outros. Logo, tempo, material e dinheiro são economizados, com a comprovação da viabilidade de um projeto.

Poderão substituir o desenho a mão?

Um desenho a mão só é feito em um início de projeto, ou seja, nos esboços iniciais. Até um rabisco no papel e um croqui ajuda no desenvolvimento das ideias e um esboço na discussão da equipe, ou seja, são mais táteis para muitas pessoas. Aliás, a mão é uma ferramenta primordial do ser humano.

Alguns arquitetos podem sentir que o desenho a mão pode ser uma maneira mais direta de se usar a criatividade uma vez que há maior liberdade – os softwares parecerão engessados para iniciantes -, mas o domínio das ferramentas CAD é inevitável nos dias atuais. Em grande parte das universidades (até 2020 pelo menos), todo estudante precisa cursar alguma matéria onde faça um desenho técnico a mão para desenvolver habilidades espaciais, abstração e cumprimento de padrões normativos; portanto, ainda aprenderão o uso indispensável de software de CAD.

Portanto, o CAD e o desenho a mão têm suas respectivas utilidades. O objetivo, afinal, é entregar um desenho técnico de qualidade, além de que o processo criativo depende muito da personalidade do engenheiro ou do arquiteto. 

Desenho feito a mão
Um simples desenho é um dos primeiros passos para começar um projeto.
Fonte: Pixabay

Enfim, já pensou o que um projeto mecânico pode fazer por você? Precisa de alguma ajuda para desenvolver um produto? Contate a TM Jr., pois temos experiência com softwares de CAD e conhecimento de mecânica para fazer um projeto de qualidade.

Autoria de: Akhenaton Gomes

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