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.
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.
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.
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.
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.
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.
