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Tópicos sistemas CAD
O desenvolvimento tecnológico desempenhou um papel essencial em todos os domínios da atividade humana, em especial na engenharia, tanto na base para cálculos computacionais, como no que diz respeito à ferramentas de desenho técnico.
CAD é a sigla que vem do inglês para “Computer Aided Design”, o que significa em tradução livre, projeto ou desenho assistido por computador. Os sistemas CAD são um conjunto de programas computacionais que auxiliam engenheiros, técnicos, arquitetos, designs e projetistas na concepção, elaboração, especificação, análise e avaliação de seus produtos e peças. Tem por finalidade desenvolver projetos e desenhos no computador em substituição aos instrumentos tradicionais de desenho: régua, lápis, lapiseira, esquadro, compasso, etc.
No que diz respeito aos desenhos técnicos, estes programas possibilitam um alto grau de precisão, visualização e execução destes. Dispõem de recursos para projetos, edição, modificação, impressão e armazenamento totalmente diferente dos praticados antes da era digital.
A tecnologia CAD, associada com o CAE “Computer Aided Engineering”, traduzida livremente para, análise de engenharia assistida por computador, possibilitou a realização de testes e simulações na análise de diversos parâmetros dos projetos, principalmente na mecânica, onde é possível realizar simulações dinâmicas, análises de estruturas e tensões máximas, prevenção de falhas por fadiga, etc. Os sistemas CAD trouxeram um grande aumento de produtividade, pois aumentaram a rapidez no desenvolvimento dos projetos, diminuíram os erros, entre outros benefícios. O início dos sistemas CAD, se deu em 1957, pelo desenvolvimento do primeiro sistema de controle numérico comercial (CNC) o PRONTO, criado pelo Dr. Patrick Hanratty. No ano de 1960, o Dr. Ivan Sutherland criou no MIT o SKETCHPAD, que foi o precursor de todos os sistemas CAD atuais. Este sistema foi o primeiro a usar uma interface de usuário gráfica total. O usuário escrevia com uma caneta de luz em uma tela, com um referencial “x, y”, o que permitia o usuário desenhar e editar os objetos na tela.
No decorrer das décadas seguintes, vários outros sistemas foram desenvolvidos e aprimorados, chegando-se nos sistemas atuais. Dentro da mecânica, tanto na engenharia quanto na base técnica, dois programas que são utilizados são o AutoCAD, da empresa Autodesk, usado principalmente para a modelagem de desenhos em duas dimensões (2D), mas que tem ganhado forças também na modelagem de desenhos tridimensionais (3D), e o programa SolidWorks, da empresa Dassault Systems, sendo aplicado dentro da mecânica na modelagem de peças tridimensionais, e também na simulação e análise de conjuntos mecânicos.
A interface e manuseio destes programas são bastante intuitivas, o que facilita o aprendizado de novos usuários. O AutoCAD é um software CAD que não é orientado a uma área específica, podendo ser utilizado na área da mecânica, civil, arquitetura, entre outras. É um programa que permite ao usuário trabalhar no ambiente 2D e 3D, no ambiente 2D de trabalho, o usuário deve utilizar o plano x, y, como referência para seus desenhos ou coordenadas. A geometria bidirecional, caso se procure uma modelagem 3D, é atribuída a coordenada z, que é normal ao plano x, y, logo através de recursos de ressaltos e extrusões, ocorre a modelagem sólida em 3D.
Antes de se começar a elaboração de um projeto no AutoCAD, o usuário deve configurar o programa para que este se adeque as necessidades dele. Como este é um software bastante completo, muitas vezes apresenta funções as quais não serão necessárias para determinado projeto, logo com a configuração da área de trabalho do programa, há uma melhora na eficiência e agilidade na hora de projetar. São exemplos dessas configurações: a escolha da cor de fundo do programa, das unidades que serão trabalhadas, das abas e painéis de comando, entre outras configurações.
Uma vez adequada a área de trabalho do programa, parte-se para o desenho propriamente dito. Existem diversos comandos básicos de desenho, como: linha, círculo, arcos, entre outros. Para se acessar e executar tais comandos o usuário deverá utilizar o teclado ou o mouse para selecionar o comando desejado, então seguir as instruções de cada um deles acompanhando a linha de comandos, local onde todos os comandos executados no programa são armazenados.
O programa conta também com ferramentas de edição e modificação de desenhos executados, o que facilita a vida do projetista quando este comete algum engano durante a confecção do desenho. Uma vez pronto o desenho o usuário deverá configurar a aba de impressão, através do comando de plotagem. Por este comando pode-se configurar diferentes tipos de impressão, em diferentes tamanhos de papéis, conforme for o mais adequado para o projeto ou mesmo salvar cópias digitais no formato utilizado no programa ou em impressões digitais (PDF).
O AutoCAD é um programa versátil, realizando projetos em duas e até três dimensões. Outro software utilizado na mecânica é o SolidWorks. Este programa é muito aplicado à modelagens tridimensionais de peças e conjuntos. Da mesma forma que o AutoCAD, é necessário que o usuário configure a área de trabalho inicialmente, para adequar o programa às suas necessidades. Após esta configuração, o programa demonstra uma interface muito intuitiva, o que agrada a muitos usuários. O programa trabalha com uma sequência de esboços, onde uma das vistas da peça é realizada em um plano e logo em seguida se aplicam recursos para a formação tridimensional do objeto. Esses recursos adicionam ou removem material na direção perpendicular à área formada no esboço. Com outros recursos de edição, para se aparar cantos ativos, suavizar contornos, entre outros, o projetista pode obter uma perspectiva tridimensional do projeto.
O SolidWorks também conta com ferramentas de montagem de conjuntos, onde é possível rodar simulações dinâmicas do projeto e prever possíveis falhas de construção. Conta também com uma grande biblioteca de materiais e suas propriedades, as quais podem ser utilizadas para serem aplicas as peças projetadas e em seguida analisadas quando a esforços solicitados na peça, pontos de concentração de tensões, entre outras análises.
Além do AutoCAD e SolidWorks outros sistemas CAD também são utilizados na indústria metal mecânica, existindo uma grande variedade destes e suas aplicações. Algumas empresas elaboram softwares específicos para se adequar ao seu processo produtivo, aumentando e muito a eficiência deste.
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