FreeCAD: Conceitos Básicos de Modelagem 3D Paramétrica – Parte 3 Deixe um comentário

Se você chegou até aqui, deve ter bons conhecimentos em Geometria, não se preocupe se ainda não estamos modelando: os conceitos básicos são muito mais importantes, no início, do que obter resultados rápidos.

FreeCAD: Conceitos Básicos de Modelagem 3D Paramétrica

O FreeCAD é um software de modelagem 3D sólida, construtiva e paramétrica. Entender estes 3 conceitos, antes de começar a modelar, por mais chato que pareça, é fundamental para que possamos realmente utilizar o FreeCAD de forma profissional.

Modelagem sólida

FreeCAD: Conceitos Básicos de Modelagem 3D Paramétrica

Se você modelar um cubo, o FreeCAD entende que aquele cubo é sólido, maciço. Diferente do Blender, que trabalha com malhas, e interpreta o mesmo cubo como se fosse uma caixa de papelão, vazia por dentro. Há vantagens e desvantagens, em cada caso.

Isto é muito importante, sobretudo na impressão 3D: erros de processamento, na modelagem sólida, são raros. Porém, a modelagem sólida exige muito mais recursos de processamento e memória. E, quando aparece algum erro, geralmente é desastroso!

Não que isso seja realmente ruim, porque nos permite encontrar logo o erro (e não somente quando o STL já está na impressora 3D, ou quando a estrutura de um prédio já está levantada). Estes erros são geralmente matemáticos, causados por inexperiência ou falta de conhecimento do usuário.

Quando inserimos uma regra matemática sem solução, no FreeCAD, é como tentar dividir 42 por zero, na calculadora. Uma equação, sem solução matemática possível, fará o programa retornar uma mensagem de erro, e o modelo não poderá ser processado.

Mas podemos identificar e corrigir logo estes erros, obtendo modelos matematicamente perfeitos, acessando o histórico de modelagem. Para isso, temos outro recurso importante: a modelagem construtiva.

Modelagem construtiva

Para modelar um tijolo maciço, um simples paralelepípedo, em qualquer software de modelagem 3D, desenhamos primeiro um retângulo no plano XY. Depois, aplicamos a ele uma altura (extrusão) na direção de Z, para obter um paralelepípedo.

Neste momento, o retângulo inicial deixa de existir, na maioria dos softwares de modelagem 3D.

FreeCAD: Conceitos Básicos de Modelagem 3D Paramétrica

Num software de modelagem construtiva, como o FreeCAD, o retângulo que gerou o bloco permanece ativo no documento, como parte de uma hierarquia de objetos.

Esta hierarquia se apresenta no formato de uma árvore, e é visível na caixa Combo.

FreeCAD: Conceitos Básicos de Modelagem 3D Paramétrica

Ali, temos o histórico de operações que utilizamos para criar nosso tijolo: primeiro criamos um retângulo, depois uma extrusão dele (o tijolo). Logo abaixo desta árvore, na Caixa Combo, vemos as dimensões de cada objeto.

Estas dimensões, assim como diversas outras características do objeto (cor, espessura de linha, chanfro, etc…) são chamadas de parâmetros.

Parâmetros

Cada objeto ou forma geométrica tem parâmetros próprios. Por exemplo, os parâmetros de um retângulo são o comprimento e a largura. Para uma caixa, temos altura, largura e comprimento. Um círculo tem outros parâmetros (centro e raio), assim como uma linha, cilindro, cone, hexagonal, etc.

O importante é que o formato de um tijolo é sempre o mesmo: um paralelepípedo. Então, suas dimensões podem ser controladas por apenas 3 parâmetros: altura, largura e comprimento.

O mesmo acontece com a forma geométrica de qualquer objeto, seja um tijolo, um cilindro, um cone, um parafuso, pilar, chaveiro, botão, chave de fenda, mesa, engrenagem… Os parâmetros mudam, mas o formato é sempre o mesmo!

Modelagem paramétrica

Ė a possibilidade de definir parâmetros, ou regras matemáticas, ao modelo.

Por exemplo, podemos dizer que a largura do tijolo é sempre igual a metade do comprimento.

Ou que o diâmetro de um furo é igual a metade da espessura da peça, e que uma determinada linha é tangente ao círculo deste furo.

Mas o FreeCAD faz muito mais que isso: podemos utilizar fórmulas matemáticas complexas para calcular automaticamente centenas de parâmetros!

E podemos fazer com que os parâmetros “conversem” uns com os outros. Desta forma, se eu mudar o parâmetro “comprimento” de uma mesa, o tamanho e a posição de todas as peças que fazem parte do modelo são automaticamente recalculados, e uma nova mesa é modelada em alguns segundos.

FreeCAD: Conceitos Básicos de Modelagem 3D Paramétrica

O segredo da personalização em massa está aí: partindo de uma tipologia de objeto (uma mesa, por exemplo) podemos criar centenas de variantes de um mesmo objeto, de forma rápida e dinâmica.

Partindo de um único modelo paramétrico, no FreeCAD, podemos criar uma infinidade de máquinas, prédios e objetos personalizados, para os mais variados usos e exigências, para cada cliente ou projeto específico.

E ainda com a máxima precisão e todos os requisitos de um projeto profissional, incluindo diagramação de pranchas em formato ABNT.

Porém, o planejamento inicial do modelo é de suma importância, para um trabalho bem sucedido!

Diferente da modelagem tradicional, que é quase intuitiva, a modelagem paramétrica exige certos cuidados iniciais, e um método matemático mais rigoroso, especialmente no início do projeto.

FreeCAD: Conceitos Básicos de Modelagem 3D Paramétrica

No próximo artigo, vamos fazer como projetistas profissionais que somos: preparar nossa mesa de trabalho, antes de iniciar nosso projeto!

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