Ficha 02 · Assemblies, simulação, render, export

a) Concêntrico (concentric) — eixos alinhados. b) Coincidência de faces — face inferior da tampa coincidente com face superior da carcaça. c) Distância — 5 mm entre face da engrenagem e face da carcaça. d) Ângulo — ângulo definido (ou variável se mecanismo). e) Tangência + engrenamento (alguns CAD têm constraint específico de engrenagens com razão de transmissão).

Significado: o veio (modelado) está a sobrepor-se ao furo do rolamento por 0,3 mm³ de volume. Na realidade, o veio não caberia — ou seria forçado destruindo o rolamento.

Causas possíveis: - Veio Ø maior do que o desenho indicava. - Furo do rolamento menor. - Constraint mal aplicada (veio e furo não concêntricos).

Resolução: 1. Verificar dimensões de cada peça (medir no CAD). 2. Verificar constraints — concentricidade correcta? 3. Ajustar: - Reduzir Ø do veio (ex.: de 25,1 para 25,0 ou 24,98). - Aumentar Ø do furo (ex.: de 25,0 H7 para 25,1 H7). - Mudar para ajustamento com folga (H7/g6 em vez de H7/h6). 4. Reverificar sem interferência. 5. Documentar revisão com motivo.

CAD 3D paramétrico (Inventor, SolidWorks, Fusion):

1. Abrir o assembly.
2. Activar ferramenta de BOM (Bill of Materials / Parts List).
3. CAD enumera todos os componentes no assembly, agrupando iguais (10× parafuso M6 = 1 linha com Quant=10).
4. Adicionar colunas conforme necessidade: Material (das peças), Norma (dos comerciais), Custo, Fornecedor, Peso.
5. Exportar para Excel/CSV ou inserir directamente no desenho 2D.

Resultado: tabela com ~7 linhas (5 peças únicas + parafuso + anilha + rolamento).

CAD mantém sincronia entre assembly e BOM — adicionar peça actualiza BOM automaticamente.

Inputs: 1. Material — Aço S235 (E ≈ 210 GPa, ν ≈ 0,3, σy ≈ 235 MPa). 2. Fixação — face da extremidade fixa (constraint "Fixed"). 3. Carga — força de 500 N na face da outra extremidade (direcção definida; vertical para baixo, por exemplo). 4. Malha — densidade adequada (mais fina em zonas críticas; tipicamente automática refinada). 5. Tipo de análise — Estática linear (suficiente para esta carga).

Resultados: 1. Tensão equivalente von Mises (MPa) — máximo onde concentra (provavelmente na fixação ou onde há cantos). 2. Deformação (mm) — máxima na ponta livre. 3. Factor de segurança = σy / σmáx = 235 / σmáx. Aceitável se > 1,5; idealmente > 2. 4. Modo de falha — local de tensão máxima.

Se factor de segurança < 1,5: aumentar secção, mudar material, adicionar reforços, mudar geometria.

1. Modelar as 4 peças (manivela, biela, pistão, cilindro/guia).
2. Assembly com constraints:
3. Manivela roda em pivô fixo.
4. Biela liga manivela a pistão (2 articulações rotativas).
5. Pistão desliza em guia linear.
6. Adicionar motor:
7. Constraint rotativa na manivela.
8. Velocidade angular (ex.: 100 rpm, ou seja 600°/s, ou 10,5 rad/s).
9. Activar motion study / animation.
10. Resultados:
11. Posição do pistão ao longo do tempo (movimento harmónico aproximado).
12. Velocidade e aceleração do pistão (máxima quando manivela 90° e 270°).
13. Forças em cada articulação.
14. Trajectória de pontos críticos.

Aplicação: validar funcionamento antes de fabricar. Verificar interferências dinâmicas (em algum momento da rotação, peças colidem?).

1. Material — aço escovado realista, plástico colorido, alumínio anodizado. Não deixar tudo cinza-padrão.
2. Iluminação — HDRI ambiente (estúdio profissional) ou cena de exterior; luzes adicionais para destacar zonas-chave.
3. Câmara — ângulo que mostra funcionalidade da peça; lente longa (50-85 mm) para perspectiva natural.
4. Composição — peça no centro ou regra de terços; fundo limpo (não distrair).
5. Pós-processamento — contraste, saturação, vinheta subtil; output 2K-4K para reuniões/print.

Bónus: 6) Sombras suaves (raytraced). 7) Profundidade de campo (focalizar zona crítica). 8) Materiais distintos entre peças num assembly. 9) Tag/legenda profissional adicionada em pós.

a) STEP (.step / .stp) — padrão neutro universal entre softwares CAD 3D.

b) STL — formato padrão de impressoras 3D FDM; configurar resolução adequada à peça.

c) STEP primeiro. Se SolidWorks perde algo crítico, tentar Parasolid (.x_t) que é o formato base do SolidWorks.

d) GLB / GLTF — padrão web 3D, abre em browsers e apps AR (8th Wall, Apple Quick Look com USDZ).

e) DXF — formato 2D universal para corte. Exportar a planificação (se chapa) ou vista 2D directa.

Para peça de Ø 50 mm com qualidade FDM padrão:

• Tolerância angular: ~5-15° (típico ~10°).
• Tolerância linear / Chord deviation: ~0,01-0,1 mm (típico ~0,05 mm).

Justificação: - Impressora FDM imprime tipicamente em 0,1-0,2 mm de altura de camada. Não vale a pena exportar STL mais fino que isso. - Tolerância 0,05 mm dá curvas suaves sem facetas visíveis. - Tolerância 0,01 mm seria fiel demais → ficheiro muito grande (centenas de MB) sem ganho visível. - Tolerância 0,5 mm ou maior → facetas visíveis em peças curvas.

Se a peça for muito pequena (Ø 5 mm), reduzir tolerância para 0,01 mm faz sentido (1% do tamanho).

Sempre abrir o STL num visualizador antes de imprimir para confirmar qualidade.

1. Modelar as 4 peças em CAD 3D paramétrico (sketch → features); criar assembly com constraints.
2. Verificar interferências e FEA estática sob carga prevista; iterar se factor de segurança < 1,5.
3. Renders com materiais, iluminação HDRI e composição profissional para apresentação.
4. Desenhos 2D de cada peça com cotagem, tolerâncias ISO, Ra e cartouche; desenho de conjunto com BOM.
5. Exportar STEP para o operador de CNC + PDF dos desenhos + arquivar versões.