7 fatores sobre a importância das tecnologias CAD/CAM para as indústrias

Atualmente, as tecnologias CAD/CAM representam avanços em soluções tecnológicas, que funcionam de forma integrada, propiciando um fluxo de trabalho mais eficiente e automatizado. Por consequência, eleva o nível de eficiência e produtividade industrial.

Desde o projeto até a fabricação, o uso dessas tecnologias gera maior precisão e qualidade dos produtos, enquanto reduz custos e tempo de produção. De fato, são amplamente utilizadas em várias indústrias, como automotiva, aeroespacial, eletrônica, dentre outras.

Para entender como funcionam estas tecnologias, suas principais funcionalidades e benefícios obtidos com a sua implementação para o desenvolvimento de projetos, continue lendo esse artigo, elaborado pela PLMX.

Como funciona a tecnologia CAD?

A tecnologia Computer-Aided Design (CAD) funciona através do uso de software e hardware especializados, proveniente da engenharia. O uso do CAD permite a criação, modificação, análise e otimização de projetos de arquitetura e designer.

É uma tecnologia amplamente utilizada em diversas indústrias, como automotiva, aeroespacial, construção civil, eletrônica e design de produtos. Assim sendo, o processo de utilização do CAD envolve várias etapas e funcionalidades, que incluem:

1.º – Interface gráfica

Oferece uma interface gráfica que permite aos usuários desenhar, modelar e visualizar projetos em 2D e 3D. De fato, as interfaces incluem ferramentas de desenho, como linhas, arcos, círculos e polígonos e modelagem 3D, como extrusão, revolução, lofting e varredura.

2.º – Precisão

Com o uso do CAD é possível obter uma precisão muito maior do que o desenho manual, tendo em vista que os projetos são baseados em coordenadas e parâmetros matemáticos. Desse modo, facilita a criação de modelos com tolerâncias e medidas exatas.

3.º – Layers e estruturação

Facilitam a organização dos elementos do projeto em camadas (layers) e a atribuição de cores, linhas e estilos diferentes. Desse modo, permite uma visualização e edição mais fácil e organizada do projeto.

4.º – Bibliotecas de componentes

Incluem bibliotecas de componentes padronizados, como parafusos, porcas, engrenagens e outros elementos comuns. Nesse sentido, facilita a inclusão desses componentes nos projetos e ajuda a economizar tempo.

5.º – Análise e simulação

Permite a integração com outras ferramentas de análise e simulação, como análise de elementos finitos (FEA) e dinâmica dos fluidos computacionais (CFD). Desse modo, facilita a avaliação e otimização do desempenho dos projetos antes da fabricação.

6.º – Colaboração e compatibilidade

Facilita a colaboração entre equipes de projeto, já que os arquivos podem ser compartilhados e modificados por diferentes usuários. Além disso, a maioria dos softwares é compatível com outros sistemas CAD e formatos de arquivo padrão, como DXF e STEP.

7.º – Documentação

Permitem a criação de documentação técnica, como desenhos 2D, vistas explodidas, listas de materiais e especificações de fabricação.

Como funciona a tecnologia CAM?

A tecnologia Computer-Aided Manufacturing (CAM) funciona com o uso de software e hardware especializados, sendo vista como uma ciência semiautomática. De fato, é usada para controlar e automatizar máquinas-ferramenta e equipamentos de fabricação.

O objetivo principal desta tecnologia é converter os modelos e projetos gerados pelo CAD em instruções que podem ser lidas e executadas por máquinas de fabricação. Por exemplo: fresadoras, tornos, máquinas de corte a laser e impressoras 3D.

É uma tecnologia amplamente utilizada em diversas indústrias, como automotiva, aeroespacial, eletrônica e manufatura em geral. Nesse sentido, o funcionamento da tecnologia CAM está relacionado com as seguintes etapas e funcionalidades:

1.º – Importação de modelos CAD

O processo tem seu início com a importação do modelo CAD 3D ou o desenho 2D do projeto a ser fabricado. De fato, o modelo ou desenho contém informações sobre a geometria do objeto, tolerâncias, materiais e outras especificações para a fabricação.

2.º – Planejamento do processo de fabricação

Após a importação do modelo, a tecnologia CAM é usada para planejar e otimizar o processo de fabricação. Nesse sentido, inclui as seguintes etapas:

• Seleção de ferramentas;
• Definição de parâmetros de corte;
• Escolha das estratégias de usinagem;
• Determinação da sequência de operações a serem executadas pela máquina.

3.º – Geração de trajetórias de ferramentas

É calculada a trajetória da ferramenta a ser seguida pela máquina de fabricação, sendo que esta é a rota que a ferramenta de corte (como uma fresa ou uma broca) seguirá para remover material e criar a forma desejada do objeto.

4.º – Criação do código G

Tendo calculado a trajetória, é realizada a conversão das informações em instruções chamadas código G, que é a linguagem de programação para controlar as máquinas-ferramenta Computer Numerical Control (CNC).

O código G contém informações sobre as coordenadas, velocidades, avanços e outras variáveis necessárias para a execução do processo de fabricação.

5.º – Simulação

Antes de enviar o código G para a máquina, pode ser realizada uma simulação do processo de fabricação para verificar se há erros ou colisões entre a ferramenta e a peça. Com isso, é possível identificar e corrigir problemas, reduzindo o risco de danos no processo.

6.º – Controle da máquina-ferramenta

O código G é enviado para a máquina-ferramenta CNC, que interpreta e executa as instruções para realizar o processo de fabricação. Sendo que estas máquinas possuem um alto grau de precisão e executam movimentos complexos em várias direções.

Como se deu a integração das soluções tecnológicas CAD/CAM?

Inicialmente, criadas como soluções independentes, surgiram como tecnologias assistidas por computador nos anos 1960 e 1970, voltadas para melhorar a precisão e a eficiência dos processos de projeto e fabricação nas indústrias.

A integração das tecnologias CAD/CAM ocorreu naturalmente, à medida que os benefícios de conectar os processos de projeto e fabricação se tornaram mais evidentes. De fato, os benefícios obtidos pelas indústrias são inúmeros, podendo destacar os seguintes:

1.º – Maior eficiência no fluxo de trabalho, com base em uma transição mais suave entre as etapas de projeto e fabricação. Por isso, gera um tempo menor de inatividade e um fluxo de trabalho mais eficiente, acelerando o processo de desenvolvimento e produção.

2.º – Melhoria da precisão dos projetos e reduz a possibilidade de erros durante a fabricação. Uma vez que a simulação e verificação no CAM ajuda a identificar e corrigir problemas antes da fabricação, minimiza risco de retrabalho e desperdício de material.

3.º – Melhoria na qualidade do produto por ter maior precisão na geometria e nas tolerâncias dos produtos. Como resultado, as peças e componentes apresentam maior qualidade, com encaixes mais precisos e melhor desempenho.

4.º – Criação de projetos complexos e personalizados, com a modelagem 3D no CAD, que são facilmente modificados e adaptados, se for necessário. Em virtude da integração com o CAM, as alterações são rapidamente incorporadas aos projetos e na fabricação.

5.º – Permite uma redução de custos na fabricação, uma vez que o processo de projeto e fabricação é otimizado e os erros são minimizados. Além disso, implica em menor necessidade de mão de obra especializada e menor tempo de produção.

6.º – Facilita a comunicação e a colaboração entre as equipes de projeto e fabricação, visto que os arquivos e informações são compartilhados e acessados por todos os envolvidos.

7.º – A integração do CAD e CAM, em conjunto com tecnologias de fabricação avançadas, como a impressão 3D, permite a prototipagem rápida de projetos. Desse modo, agiliza o desenvolvimento e permite a realização de testes e ajustes antes da produção em escala.

Portanto, a importância das tecnologias CAD/CAM para as indústrias está em melhorar a precisão dos projetos, otimizar o fluxo de trabalho e reduzir a possibilidade de erros antes do processo de fabricação.

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