O que é CAD: Suas vantagens e aplicações na prototipagem rápida

Vantagens do CAD

CAD é um termo que significa Design Auxiliado por Computador. O software de computador é usado para criar modelos tridimensionais de produtos planejados. Este tipo de software é usado em muitos setores para criar projetos e modelos. Ele pode ser usado para projetar desenhos bidimensionais e modelos tridimensionais com medidas precisas.

Se você está lendo este artigo, provavelmente deseja conhecer as vantagens do CAD em relação ao desenho manual e/ou sua importância para a prototipagem rápida e a fabricação auxiliada por computador. É importante reconhecer o papel crucial do CAD no design e como ele simplifica o processo de desenvolvimento de produtos, especialmente durante este período em que o trabalho remoto está se tornando o novo normal.

O que é design auxiliado por computador (CAD)?

As origens do software de design auxiliado por computador remontam a 1963, quando Ivan Sutherland desenvolveu o Sketchpad e o Dr. Patrick J. Hanratty introduziu o Desenho e Usinagem Automatizados (ADAM) em 1971.

Desde então, o software de engenharia e design auxiliado por computador fez grandes avanços, tornando-se mais avançado à medida que os sistemas de computador melhoram, introduzindo recursos automatizados e ferramentas de design que tornam o fluxo de trabalho do projeto fácil e agradável. Antes do desenvolvimento do CAD, os designers usavam lápis, réguas, compassos, pranchetas, esquadros, etc. para criar desenhos 2D.

Projeto CAD

CAD é uma abreviatura de Computer-Aided Design, que é o uso de software de computador para modelagem 2D e 3D de produtos e estruturas nas áreas de engenharia, arquitetura e design de produtos industriais. Mais do que um substituto para os esboços em papel e lápis, abriu possibilidades completamente novas para engenheiros, designers, técnicos e arquitetos.

Quais vantagens o CAD tem sobre o desenho manual?

O CAD oferece uma série de vantagens sobre os desenhos manuais que o tornam uma ferramenta essencial no mercado de design atualmente. Essas vantagens ajudam o engenheiro moderno ou designer de produto de várias maneiras.

Desenho 2D

1. Produtividade

Os programas CAD estão em constante evolução, agregando diversas ferramentas e recursos que aumentam a produtividade do processo de projeto. Essas ferramentas ajudam a reduzir o tempo de desenvolvimento do produto, o que por sua vez reduz os custos de produção e reduz os erros, pois há menos espaço para erros, o que também melhora a qualidade do produto.

Ao desenhar manualmente, caso sejam necessárias alterações, os esboços devem ser descartados e reiniciados. Os desenhos digitais são muito mais fáceis de editar com um programa de design CAD e um número infinito de variações modificadas pode ser criado sem a necessidade de redesenhá-los desde o início. Diferentes partes de um único modelo podem ser desenhadas separadamente por diferentes projetistas e montadas em CAD.

E quase todos os sistemas CAD possuem um conjunto de componentes padrão (por exemplo, fixadores como parafusos, porcas, etc.) a partir dos quais os projetistas podem selecionar o tamanho apropriado e montá-los. Desenhos 2D, vistas de seção, desenhos detalhados e vistas auxiliares podem ser gerados a partir de modelos 3D na convenção padrão preferida.

2. Precisão

O desenho manual não é tão bom quanto os desenhos CAD quando se trata de criar desenhos técnicos precisos. Os programas CAD possuem recursos e ferramentas desenvolvidos de acordo com convenções e padrões de projeto e desenho, o que ajuda os projetistas a reduzir a taxa de erros. E recursos de projeto complexos que seriam extremamente difíceis com um desenho manual podem ser criados muito mais facilmente com CAD.

Desenho de peças

3. Legibilidade

Às vezes, os desenhos manuais podem ficar confusos, o que não é o caso dos desenhos CAD. Mesmo que o modelo seja altamente complexo e possua muitas peças e funções, os programas CAD precisam mostrar e ocultar ferramentas para remover temporariamente peças sem importância e focar nos detalhes específicos do restante, o que não é bem possível com desenhos em papel e lápis.

Além disso, a disponibilidade de vistas 3D isométricas e seccionais em projetos CAD melhora a visibilidade e a compreensão, pois permitem girar e cortar respectivamente, o que novamente é um trabalho muito demorado quando se projeta manualmente.

4. Apresentação

Você pode facilmente influenciar seus clientes e colegas apresentando seu projeto com modelos virtuais sem ter que fazer um protótipo, pois você pode simular movimentos, mostrar partes internas dividindo-as e mostrá-las de diferentes lados. Você pode transmitir facilmente a função e a estética do seu design, até mesmo para um leigo não técnico, usando um modelo 3D renderizado no qual diferentes partes têm cores diferentes.

5. Operações subsequentes

Além de criar desenhos, o software CAD também oferece a capacidade de realizar cálculos técnicos e análises por meio de equações matemáticas. Por exemplo, o designer do produto pode calcular propriedades geométricas (área, volume, centro de gravidade, etc.) e propriedades gerais (massa, densidade) do modelo, geralmente com um único clique em programas CAD.

Além disso, muitos programas CAD suportam estudos e simulações de movimento, modelagem paramétrica, análise estrutural, térmica, de fluidos, etc. de elementos finitos, que ajudam os projetistas a analisar a resistência, funcionalidade e outras propriedades de seus modelos antes da fabricação e a melhorar.

Compartilhamento e colaboração

Outra grande vantagem dos desenhos CAD em relação aos desenhos manuais é que um designer pode criar um modelo e enviá-lo para outro designer, mesmo que este esteja do outro lado do mundo. O destinatário pode visualizar o histórico do modelo, ver exatamente como ele foi projetado e editá-lo. Isso é muito difícil ao desenhar manualmente.

A maioria dos sistemas CAD está facilitando cada vez mais a colaboração no trabalho remoto, aproveitando o compartilhamento na nuvem e ferramentas automatizadas de gerenciamento de dados que permitem aos engenheiros editar o mesmo projeto simultaneamente e em tempo real, a partir de qualquer local e dispositivo.

6. Documentação

Após a modelagem, as dimensões lineares e angulares, bem como as dimensões das peças, montagens e submontagens e listas técnicas são registradas digitalmente e armazenadas para uso futuro. Ao fazer desenhos manuais tradicionais, o papel de desenho deve ser guardado, pois está sujeito a danos e desgaste.

Aplicações industriais de CAD

Hoje em dia, os pacotes de software CAD comercial são uma ferramenta de design indispensável em fábricas, escritórios de design e universidades, pois economizam tempo e garantem uma boa colaboração e integração perfeita com outros sistemas de produção auxiliados por computador, como o CAM.

Muitas indústrias, incluindo fábricas, arquitetura, escritórios de design de produtos, etc., usam CAD, pois ele agiliza o fluxo de trabalho de design e a entrega do produto final. O CAD melhora a colaboração dentro da empresa e entre setores, bem como o trabalho de projeto paralelo.

CAD e CAM (Fabricação Assistida por Computador)

O CAD não é apenas usado para criar modelos que são exatamente o que você deseja, mas também é usado em conjunto com a fabricação digital em um processo chamado CAD/CAM. Combinado com o CAM, o CAD suporta todas as fases da fabricação do produto, incluindo planejamento de processos e produção, programação, gerenciamento de produção e controle de qualidade.

Desenho CAD

No CAD/CAM, os processos de design e produção são mesclados à medida que o arquivo eletrônico de saída do software CAD é usado em processos parciais de produção. Isso permite que alterações sejam feitas em qualquer parte do fluxo de trabalho e reduz o tempo desde a matéria-prima até o produto acabado.

O software CAD permite realizar simulações estruturais, térmicas, de vibração, movimento e transientes para investigar e diagnosticar problemas. Isso ajuda a fazer pequenas alterações iterando os parâmetros de projeto e observando melhorias.

CAD em prototipagem e fabricação rápidas

A prototipagem rápida permite que os designers transformem sua imaginação e ideias inovadoras em realidade na primeira vez, sem ter que passar por múltiplas iterações. Isso oferece uma oportunidade incrível de comunicar suas ideias visualmente e com experiência prática com colegas, clientes ou até mesmo usuários finais e receber feedback e provas do conceito de design.

A prototipagem rápida minimiza o tempo e o desperdício e aprimora o processo de design criativo, especialmente para empresas que oferecem produtos personalizados e complexos. Quase todos os métodos de prototipagem rápida dependem de design auxiliado por computador para criar protótipos e, portanto, podemos dizer que o CAD é o coração da prototipagem rápida. Então, vamos dar uma olhada rápida em como o CAD automatiza técnicas de prototipagem rápida de usinagem e fabricação aditiva.

1. CAD com usinagem CNC

A prototipagem CNC, que inclui fresamento multieixos de precisão, torneamento, eletroerosão, eletroerosão a fio e retificação, é um processo subtrativo no qual o protótipo é feito removendo a maior parte do material. A ampla gama de materiais de engenharia que são difíceis de moldar usando outros métodos de prototipagem pode ser fabricada usando usinagem CNC. A maioria das máquinas CNC trabalha com códigos G que determinam a direção da ferramenta de corte, velocidade de corte, avanço e profundidade de corte. E os códigos G podem ser obtidos no formato DXF de arquivos CAD.

Impressão 3D com CAD

2. CAD com impressão 3D

O software CAD oferece aos usuários as ferramentas necessárias para criar um modelo 3D do zero. Este modelo pode então ser processado, fatiado e enviado para uma impressora 3D para impressão. Criar um modelo 3D é o primeiro passo na criação de uma réplica física e real de um objeto ou conceito.

O software CAD permite exportar seu modelo para um formato de arquivo compatível com software de fatiamento. Este software de fatiamento traduz o modelo em instruções de código G que podem ser interpretadas por uma impressora 3D. Assim que a impressora tiver essas instruções, ela poderá criar uma cópia física do modelo digital original.

3. CAD com fundição a vácuo

A fundição a vácuo usa moldes de silicone para criar componentes de plástico e borracha de alta qualidade sob vácuo. O modelo mestre utilizado para fazer o molde é criado em modelo CAD 3D e fabricado em técnica de prototipagem.

Concluindo

O uso do CAD também oferece inúmeras vantagens para a prototipagem rápida. O software CAD está em constante evolução e se tornando mais fácil de usar, tornando mais fácil até mesmo para pessoas com pouca experiência a criação de modelos complexos. Além disso, os protótipos criados em CAD podem ser facilmente modificados e testados, permitindo um processo de design mais eficiente.

Somos um fabricante líder de produtos de prototipagem rápida, com excelente histórico de produção de protótipos e peças usinadas de alta qualidade. Graças aos nossos anos de experiência e abordagem em usinagem, podemos lidar com uma variedade de processos, incluindo serviço de usinagem CNC, impressão 3D, moldagem por injeção, etc. Portanto, carregue seu arquivo CAD hoje e nós pegaremos seus projetos CAD e daremos vida a eles. viva da melhor maneira possível.

Perguntas frequentes

Qual software é usado para CAD?

Os softwares CAD populares são AutoCAD, CATIA, Fusion 360, Inventor, SolidWorks, Onshape e Solid Edges.

Que vantagens o 3D oferece em relação aos desenhos CAD 2D?

O modelo 3D é mais fácil de visualizar para uma pessoa sem conhecimentos técnicos de desenho. É mais satisfatório para o designer do que 2D. Claro que podemos criar vistas 2D a partir de modelos 3D.

Quais são as limitações do CAD?

Às vezes, um designer tem em mente uma ideia incomum que pode ser modelada em CAD, mas é cara para implementar fisicamente. Um usuário de CAD precisa de treinamento para usar qualquer programa CAD comercial.

Conteúdo Relacionado

Voltar para o blog

Deixe um comentário

Os comentários precisam ser aprovados antes da publicação.