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FreeCAD - Modelador Paramétrico 3D

FreeCAD - Apresentação

Apresentação

Sistemas CAD

Nunca a engenharia de forma geral, teve tanta tecnologia disponível e, da forma como evolui, estamos apenas iniciando uma curva de ascensão exponencial. Minha experiência própria na área de mecânica confirma essa velocidade absurda, talvez imperceptível por quem foi tolhido pela mesma já ao nascer.

Na década de 70, a construção de ferramentas para produção de veículos automotores era praticamente feita de forma manual, muitos não sabem, mas, a usinagem das ferramentas para estamparia eram através de copiadoras que obtinham o percurso da ferramenta através de modelos de resina em escala real. O acabamento superficial dessas ferramentas era feito primeiramente através de lixadeiras terminando com o esfregar manual de pedras abrasivas sobre a sua superfície, até que toda imperfeição desaparecesse, operação que levava semanas ou meses.

Entre as décadas de 70 e 80 chegavam ao Brasil os centros de usinagem programáveis, primeiro passo para o adeus aos modelos físicos, apalpadores e seguidores utilizados nas copiadoras. Surgiam os modelos virtuais. A programação dessas máquinas era passada à uma fita perfurada de 8 bits, com capacidade de memória suficiente para executar um bloco de código de cada vez, ou seja, um movimento. O bloco seguinte era carregado enquanto o movimento era executado e assim, sucessivamente, até que a usinagem fosse completada.

Na indústria de manufatura, peças usinadas complexas começaram a ser obtidas desta forma, substituindo os antigos setores classificados por tipo de máquina (tornearia, fresa, retífica, etc) por células de manufatura, onde um único operador comandava um pequeno grupo de máquinas que produzia um tipo de peça de forma seriada.

Foi justamente nessa fase que os programas CAD começaram a se propagar. Primeiro pela oportunidade oferecida pelo surgimento de estações de trabalho e depois pela expansão dos computadores pessoais, reduzindo, em muito, os custos operacionais. O tempo de projeto e fabricação diminuíram e a necessidade de reduzir o tempo dispendido no desenvolvimento dos processos de produção tornou-se uma necessidade premente.

Os cálculos que até então eram feitos através de calculadoras e transportados para o papel, passaram a utilizar o CAD em sua geração. Programas específicos para codificação e perfuração das fitas ajudavam na otimização da usinagem, utilizando como base, os desenhos gerados na etapa anterior. Não era mais necessário calcular seno, cosseno e tangente para estabelecer a rota das ferramentas, bastava desenhar o percurso e obter os pontos de transição e tangência diretamente no CAD.

Hoje os programas de CAD não representam inovação na utilização, mas sim, na enorme gama de recursos incorporados, cobrindo praticamente, qualquer ramo da engenharia à um custo insignificante para as grandes corporações; razoável para as empresas médias e considerável para as pequenas empresas. Para grande parte dos projetistas e desenhistas autônomos o preço é proibitivo. E é nesse contexto que surgiram alternativas em código aberto de livre distribuição, totalmente gratuitos.

Embora têm-se a crença de que softwares gratuitos não oferecem os mesmos recursos que os programas pagos, e até certo ponto isso é verdade, existem exceções. Podemos citar programas como Blender, Audacity, Inkscape, Gimp, LibreOffice, Kdenlive, Visual Studio Code, OBS, entre outros, como excelentes, que não deixam nada a desejar aos profissionais das diversas áreas abrangidas. No segmento de CAD, temos o FreeCAD que, apesar de ser ainda uma versão beta, oferece recursos poderosíssimos para modelagem 3D e integração com máquinas computadorizadas, como CNC, routers e impressoras 3D, contando com muitos módulos voltados à áreas específicas, como construção civil e caldeiraria, contando com uma comunidade de desenvolvimento bastante ativa e entusiasmada que inclui constantemente novas características e lançamento de novas versões.

Nessa série de artigos abordaremos os recursos do FreeCAD voltados à produção de modelos 3D para a área mecânica, utilizando principalmente os módulos Sketcher e PartDesign.

Para os já iniciados neste software, disponibilizo para download o e-book “Modelagem com FreeCAD” volume 1, abordando Planos de Referência (DatumPlanes), Problema da nomenclatura topológica (TNP) e Utilização de planilhas em desenhos parametrizados. Estou produzindo outro e-book, voltado ao módulo Sketcher, e também irei disponibilizá-lo aqui assim que estiver pronto.

No próximo artigo iniciaremos a sequencia com a visão geral do programa.

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