O pacote CAM dá vida a um sonho. Com os modernos pacotes de desenho, os designers têm muitas ferramentas à sua disposição para projetar formas complexas. Mas o desafio também é fabricá-las de forma eficaz. Isso impõe uma série de condições relacionadas às máquinas, especialmente no que diz respeito ao controle e à programação, mas também ao designer, pois ele precisa ser capaz de determinar o que é possível e o que não é. O software CAM de alto desempenho vincula essas condições e obtém o máximo dos projetistas e das máquinas.
A criação de formas complexas em 3D geralmente requer uma máquina de 5 eixos. Isso significa que o fuso com o cabeçote de fresagem não só pode se mover nos eixos X, Y e Z, mas também pode se inclinar em dois eixos adicionais. Isso aumenta a acessibilidade e é possível definir caminhos de fresagem mais avançados, que seguem curvas complexas em três dimensões. Entretanto, a definição de caminhos complexos é algo que dificilmente pode ser feito manualmente, pois as interpolações normais entre dois pontos não são mais suficientes. Além disso, à medida que a complexidade aumenta, também fica mais difícil levar em conta todas as condições limitantes, de modo que o risco de colisões ou outros erros aumenta. Um pacote CAM sofisticado atende a ambos os casos, pois a conversão de um projeto em um programa NC para a máquina ocorre automaticamente, levando em conta as possibilidades e limitações dessa máquina específica. Com isso, a liberdade do projetista aumenta, pois a viabilidade de cada projeto já pode ser verificada na tela do computador. Com um sistema CAM de alto desempenho, é necessário, pelo menos em teoria, ter menos experiência com máquinas, pois muito conhecimento sobre ferramentas foi integrado ao software.
Um usuário convicto de CAD/CAM é Ben Van Hool, fundador da empresa Zeydon, em Arendonk. A empresa começou no final de 2004 com o projeto e a construção de uma série de iates de luxo. O primeiro iate será lançado em Zeebrugge durante o verão (2008). A Industrie Technisch Mana-gement entrevistou Ben Van Hool e Serge Ulrich, gerente geral da 3D Ultra Surfaces, que forneceu o software CAD/CAM TopSolid e orientou os recém-chegados ao negócio para uma produção operacional.
CAD/CAM INTEGRADO
Ben Van Hool é neto do conhecido construtor de ônibus Van Hool, portanto, um certo empreendedorismo já está em seu sangue, assim como a paixão pelo iatismo. Ao fundar a empresa Zeydon, havia um motivo adicional que desempenharia um papel crucial: a empresa queria se destacar em tecnologia, trabalhando com meios e ferramentas avançados desde o início. Costuma-se dizer na Holanda que qualquer pessoa que queira produzir em nosso país deve se especializar em produtos de alta qualidade, e esse raciocínio foi seguido no caso da Zeydon. O iate de 18 metros de comprimento combina luxo e esporte e é repleto de materiais e tecnologias de alta qualidade. Além disso, o design do barco é da mais alta qualidade. O barco foi projetado em cooperação com a empresa Designworks USA, uma subsidiária da BMW. Essa cooperação pode ser vista no design do barco, pois as formas típicas dos carros também podem ser reconhecidas no casco do barco. No entanto, o design é funcional para começar, porque a forma externa determina também a aparência interna do barco. O barco foi projetado em cooperação com a empresa Designworks USA, uma subsidiária da BMW.
Com isso, a escolha recaiu sobre o TopSolid, um pacote com o qual é possível projetar objetos e superfícies 3D. Por si só, o software não se diferencia de outros pacotes, mas o que foi essencial na escolha dessa solução de software foi a integração completa com o software CAM que o acompanha. Essa integração implica que já é possível fornecer parâmetros para a fase de produção na fase de projeto, de modo que a conversão em um programa NC ocorra de forma muito rápida e eficiente pelo software CAM.
Isso é importante para a empresa, pois é possível discutir, avaliar e ajustar os projetos até o último momento, no qual as possíveis alterações são incluídas na conversão sem esforços adicionais do pacote CAM. Além de fornecer o pacote CAD/CAM, a 3D Ultra Surfaces, uma revendedora do TopSolid na Bélgica, cuidou de um pós-processador que foi escrito especificamente para a máquina Thermwood da Zeydon. O revendedor também forneceu um modelo 3D da máquina, para que fosse possível fazer uma simulação no software da maneira como a produção transcorreria na máquina. Essa é uma maneira eficiente de verificar com antecedência se não ocorrerão colisões ou outros erros.
TODAS AS PEÇAS COMEÇAM NO CENTRO DE PROCESSAMENTO
A máquina da Thermwood é um centro de processamento de 5 eixos com uma superfície de processamento de 1,5 por 3 metros, com um eixo Z de 1 metro. A máquina desempenha um papel crucial na empresa, pois todas as formas do barco ganham vida com ela. A máquina foi usada para produzir os primeiros modelos em escala na fase de projeto. Além disso, o modelo que foi usado no teste de tanque, para testar o comportamento hidrodinâmico do barco, vem da máquina. Mas ela também serve para fazer os moldes com os quais são produzidos o casco, o convés e várias outras partes do barco. Essas peças são feitas de um material composto de fibra de vidro, epóxi e espuma, com alguns reforços de fibra de carbono, que é moldado por injeção a vácuo. Isso significa que o material é aplicado ao molde na forma seca. Depois disso, o material é coberto com papel alumínio e é criado um vácuo no qual a resina é injetada. A vantagem dessa tecnologia é a grande flexibilidade na criação de formas e a economia de peso, pois a porção de fibra no material final pode chegar a 60%, enquanto que na laminação rígida esse percentual é limitado a 40%. A laminação rígida é aplicada com hachuras e similares, em que se aplica uma forma em um molde e o coloca no centro de processamento posteriormente, para obter a forma desejada com alta precisão.
Os moldes para o casco e o convés foram feitos no centro de processamento em peças e unidos posteriormente. A máquina primeiro cria uma forma positiva, na qual o molde real é feito. Além disso, há 60 moldes adicionais para escotilhas e peças internas. As peças de metal são terceirizadas, mas também são feitas de acordo com os projetos da Zeydon. O pacote CAD/CAM também oferece vantagens nesse caso, pois é possível fazer o trabalho preliminar do fornecedor por conta própria e, assim, ter o máximo controle sobre a qualidade do resultado final. Com isso, o design é crucial, pois é um dos pontos em que o iate de luxo pode se distinguir no mercado. A parte hidrodinâmica do barco foi projetada por um arquiteto naval, mas todas as partes acima da linha d'água e o interior são decisivos para o estilo e o prestígio do barco. A maneira flexível com que o design e a produção foram integrados significa que é possível ir muito longe em termos de design.
É possível desenvolver soluções elegantes para cada detalhe, como as conexões para combustível e água fresca, nas quais esses elementos são integrados em escotilhas ou dissipadores. Graças ao pacote CAM e à fresadora de 5 eixos, esses elementos são incluídos nos moldes de forma quase automática. O operador da máquina deve apenas colocar um bloco e pressionar start.
O TopSolid permite que você insira todos os parâmetros de produção na fase de projeto, de modo que o processamento em um programa NC seja realizado de forma rápida e eficiente.
JÁ EM PRODUÇÃO APÓS ALGUMAS SEMANAS
O valor de trabalhar com CAD/CAM pode ser visto claramente pelo fato de que Ben Van Hool não tinha nenhuma experiência com técnicas de usinagem quando montou sua empresa. Ele viu a máquina, que na verdade é uma máquina para trabalhar madeira - muitas formas para os moldes são feitas em MDF - em uma exposição em Paris. Poucas semanas após a entrega, as primeiras formas foram produzidas na máquina. Para isso, é necessário um bom pós-processador, desenvolvido para essa máquina específica. O pacote CAM calcula as curvas ISO necessárias com base em um projeto. É o pós-processador que as converte em um código NC para a máquina, levando em conta as possibilidades e limitações precisas da máquina. Como a empresa é a primeira usuária belga dessa máquina americana, optou-se por ter seu próprio pós-processador desenvolvido pela 3D Ultra Surfaces. Assim, foi muito simples converter os projetos dos pacotes de desenho para a máquina. Além disso, tarefas específicas da tecnologia de usinagem, como o gerenciamento de ferramentas, são executadas sem problemas com esse software. Para ferramentas de 5 eixos, são usadas principalmente fresas redondas. Quando elas são afiadas e o diâmetro não está exatamente de acordo com o original, basta inserir as novas dimensões no software e executar o programa CAM novamente. Em seguida, um novo programa NC é gerado, com novos caminhos de fresagem, ajustados à "nova" ferramenta. Dessa forma, o vínculo entre o projeto e o resultado é sempre mantido, mesmo em circunstâncias variáveis. Uma próxima tarefa do software é gerenciar a lista de materiais, de modo que também seja possível importar os dados relevantes de todas as peças compradas e ter uma visão geral completa de todos os componentes e parâmetros relevantes no software.
FONTES: INDUSTRIE TECHNIQUE ET MANAGEMENT ABRIL DE 2008
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