Metodologia e aplicabilidade da digitalização 3D a laser no desenvolvimento de moldes para calçados e componentes - Freitas, Gustavo (2006)
Este trabalho discute a metodologia da aplicação e a importância do processo de Digitalização 3D em ambientes computacionais de suporte à Engenharia Simultânea aplicada ao setor de calçados. São apresentados os recursos de suporte computacional ao trabalho colaborativo em Engenharia e as tecnologias de digitalização disponíveis. A questão fundamental discutida é a forma de obtenção do arquivo de pontos (nuvem de pontos) e a transformação dos dados (coordenadas dos pontos), adquiridos com o equipamento de digitalização e a sua melhor forma de edição. As alternativas de aplicação da tecnologia são pesquisadas e discutidas, do ponto de vista de definição de produto, em contexto multidisciplinar, e não apenas de modelamento geométrico. São também apresentados e discutidos os materiais passíveis de utilização na prototipagem de calçados. Neste sentido, foram desenvolvidos padrões de geometria que representam as formas geométricas encontradas no mercado de calçado e aplicadas em solados. Os padrões foram digitalizados a laser utilizando o principio Conoscópico, que se mostrou adequado para a aplicação. As digitalizações foram comparadas com os padrões em modelo CAD onde se pode observar a importância dos parâmetros de digitalização escolhidos. Os arquivos digitalizados foram posteriormente editados em softwares de processamento de pontos, que resultou em modelos triangularizados de boa qualidade superficial e geométrica, bem como um tamanho de arquivo muito reduzido em relação à nuvem de pontos original. Os melhores resultados foram obtidos com as nuvens de pontos de uma digitalização com grande precisão e conseqüentemente um tamanho de arquivo elevado. Pode-se verificar que, quando editada em sua fase de pontos e posterior triangulação, com um software especifico para a aplicação, os resultados foram arquivos pequenos com fidelidade geométrica e precisão, demonstrando a necessidade de determinados procedimentos no processamento e edição dos pontos de uma digitalização.Uma das contribuições cientificas deste trabalho esta justamente no estudo da influencia da edição de pontos e triângulos de varias formas geométricas, desde representações extremante simples como um plano reto até geometrias complexas formadas por s-plines. Outra contribuição cientifica deste trabalho esta na relação estabelecida entre os arquivos digitalizados com e sem edição de pontos em relação a sua posterior usinagem em maquinas CNC “High Speed Milling”. Verificou-se a influência da edição das geometrias, em pontos e triângulos, nos tempos de processamento computacionais, dos softwares de CAM, e os tempos de simulação de usinagem em maquina também. A análise dos materiais utilizados no mercado de calçados também apresentou diferenças, principalmente em relação aos parâmetros de usinagem, pois os materiais que possibilitam as maiores velocidades de avanço e rotação são os mais beneficiados com arquivos leves e de geometrias suavizadas.