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Plano formação: Técnicas de engenharia reversa e prototipagem digital

Minicurso: Engenharia reversa e prototipagem digital

Este mini curso aborda técnicas de engenharia reversa e prototipagem digital, que vão da digitalização de objetos físicos até à criação de protótipos finais.

O objectivo é oferecer aos participantes uma compreensão geral dos processos de criação, aquisição, tratamento e modificação de modelos digitais assim como ter contacto com os equipamentos e técnicas digitais que facilitam a materialização desses protótipos.

Este mini curso de introdução, oferece uma visão prática da engenharia reversa e prototipagem digital, preparando os participantes com habilidades em digitalização 3D, modelagem, impressão 3D e maquinação CNC, para aplicação em seus próprios projetos de engenharia e prototipagem.


1. Digitalização e Preparação de Arquivos:

  • Introdução às técnicas de digitalização 3D, como luz estruturada e fotogrametria.
  • Demonstração prática usando o Revopoint POP e técnicas de fotogrametria.
  • Preparação de arquivos digitalizados para modelagem 3D, incluindo limpeza e otimização de meshes.

2. Modelagem 3D e Preparação de Arquivos:

  • Introdução à modelagem 3D com o software Fusion 360.
  • Demonstração prática de modelagem de peças de engenharia usando ferramentas avançadas do Fusion 360.
  • Discussão sobre boas práticas de modelagem para garantir precisão e eficiência.

3. Prototipagem Digital e Impressão 3D:

  • Preparação de arquivos modelados para impressão 3D.
  • Introdução aos conceitos de prototipagem digital e impressão 3D.
  • Demonstração prática de impressão 3D de protótipos de engenharia.

4. Maquinação e Prototipagem Final:

  • Introdução aos conceitos de maquinação CNC.
  • Demonstração prática de preparação de arquivos para maquinação CNC.
  • Operação de máquinas CNC para produção de protótipos finais.

Sessão de apresentação e resumo do ciclo de workshops

Título: Introdução às Técnicas de Engenharia Reversa e Prototipagem Digital

Objetivo da Sessão: Apresentar uma visão geral do ciclo de workshops sobre técnicas de engenharia reversa e prototipagem digital, fornecendo aos participantes uma compreensão clara do que será abordado em cada workshop.

Duração: 1 hora

Agenda:

I. Boas-vindas e Introdução

  • Saudações aos participantes.
  • Breve apresentação do instrutor/participantes.
  • Explicação do objetivo da sessão e do ciclo de workshops.

II. Visão Geral das Técnicas de Engenharia Reversa

  • Definição de engenharia reversa e sua importância na inovação e design de produtos.
  • Apresentação dos principais métodos de engenharia reversa, incluindo digitalização 3D, fotogrametria e modelagem 3D.
  • Discussão sobre as aplicações e benefícios da engenharia reversa em diferentes indústrias.

III. Prototipagem Digital e Fabricação Aditiva

  • Explicação do conceito de prototipagem digital e seu papel na aceleração do desenvolvimento de produtos.
  • Apresentação dos diferentes processos de fabricação aditiva, com foco na impressão 3D.
  • Discussão sobre as vantagens da fabricação aditiva em comparação com métodos tradicionais de fabricação.

IV. Visão Geral do Ciclo de Workshops

  • Apresentação dos diferentes workshops que compõem o ciclo: Digitalização 3D, Modelagem 3D, Impressão 3D e Maquinação CNC.
  • Explicação do conteúdo e objetivos de cada workshop.
  • Destaque das habilidades e conhecimentos que os participantes adquirirão em cada sessão.

V. Perguntas e Respostas

  • Abertura para perguntas dos participantes sobre o conteúdo apresentado.
  • Esclarecimento de dúvidas e preocupações dos participantes.

VI. Encerramento e Informações Adicionais (5 minutos)

  • Agradecimento aos participantes pela presença e interesse.
  • Lembretes sobre datas e horários dos workshops.
  • Instruções para inscrição nos workshops individuais, se aplicável.
  • Oferta de materiais de referência ou recursos adicionais relacionados ao tema.

Esta sessão de apresentação fornecerá uma base sólida para os participantes entenderem o ciclo de workshops sobre técnicas de engenharia reversa e prototipagem digital, preparando-os para participar e aproveitar ao máximo cada sessão individual.

Introdução à digitalização para engenharia reversa

Objetivo do Workshop: Capacitar os participantes com conhecimentos teóricos e práticos sobre técnicas de digitalização para engenharia reversa, com foco na digitalização com luz estruturada usando o Revopoint POP, abordar brevemente fotogrametria, digitalização 2D de documentos e o uso de técnicas simples como o uso de peclise para objetos mais simples.

Duração: 4 horas

I. Introdução à Engenharia Reversa e Digitalização 3D

  • Conceitos básicos de engenharia reversa.
  • Aplicações e benefícios da digitalização 3D para engenharia reversa.
  • Visão geral das técnicas de digitalização 3D: luz estruturada, fotogrametria, etc.
  • Apresentação do Revopoint POP e suas capacidades.

II. Digitalização com Luz Estruturada usando o Revopoint POP

  • Configuração inicial do Revopoint POP: calibração, posicionamento, etc.
  • Processo de digitalização passo a passo: preparação do objeto, ajustes de configuração, captura de dados, etc.
  • Uso do software de pós-processamento fornecido com o Revopoint POP para alinhamento e limpeza de dados.
  • Dicas e melhores práticas para obter resultados de alta qualidade.

III. Fotogrametria: Conceitos Básicos

  • Princípios básicos da fotogrametria.
  • Equipamentos e software necessários para fotogrametria.
  • Processo de captura de imagens e geração de modelos 3D a partir de fotografias.
  • Limitações e considerações ao usar fotogrametria para engenharia reversa.

IV. Técnicas Simples de Digitalização para Objetos Mais Simples

  • Apresentação de técnicas alternativas de digitalização: uso de régua digital, fotografia com referências, etc.
  • Integração de documentos digitalizados scanner 2D em fluxos de trabalho de engenharia reversa.
  • Demonstração prática de digitalização com o uso de técnicas simples como peclise.
  • Limitações e considerações ao usar técnicas simples de digitalização.

V. Aplicações Práticas e Discussão

  • Exemplos de aplicação de digitalização para engenharia reversa em diferentes setores.
  • Discussão sobre desafios comuns e soluções na digitalização para engenharia reversa.
  • Sessão de perguntas e respostas.

Recursos Necessários:

  • Sala de aula equipada com projetor.
  • Computadores com software de processamento de digitalização instalado.
  • Revopoint POP e acessórios.
  • Scanners 2D de documentos.
  • Objetos de teste para digitalização prática.

Avaliação (informal):

  • Avaliação contínua durante as atividades práticas.
  • Feedback dos participantes.

Bases de modelação 3D e preparação de meshes

Objetivo do Workshop: Capacitar os participantes com conhecimentos teóricos e práticos sobre modelagem 3D de modelos de engenharia usando Fusion 360, conhecimentos básicos sobre limpeza e preparação de meshes para impressão 3D usando Meshmixer, Blender e MeshInspector.

Duração: 4 horas

I. Introdução à Modelação 3D e Apresentação do Fusion 360

  • Conceitos básicos de modelagem 3D.
  • Aplicações da modelagem 3D na engenharia.
  • Visão geral do software Fusion 360: recursos, interface, etc.
  • Importância da modelagem precisa para a engenharia.

II. Modelagem 3D de Modelos de Engenharia com o Fusion 360

  • Introdução às ferramentas de modelagem do Fusion 360: extrusão, revolução, corte, etc.
  • Demonstração prática de modelagem de peças simples em modo histórico e directo.
  • Boas práticas de modelagem.

III. Introdução à Limpeza e Preparação de Meshes

  • O que são meshes e como diferem de solidos
  • Apresentação dos softwares Meshmixer, Blender, InstantMeshes e MeshInspector.
  • Noções básicas sobre limpeza de meshes: remoção de faces indesejadas, fechamento de buracos, etc.

IV. Uso do MeshInspector para Verificação e Correção de Meshes

  • Apresentação do MeshInspector e suas funcionalidades.
  • Demonstração prática de verificação de meshes e correção de problemas comuns.
  • Dicas e truques para garantir meshes adequados para impressão 3D.

V. Limpeza e Preparação de Meshes Orgânicas com Meshmixer e Blender

  • Demonstração prática de limpeza de meshes orgânicas no Meshmixer: remoção de partes indesejadas, suavização de superfícies, etc.
  • Introdução ao Blender para edição de meshes (sculpt only): navegação, seleção, modificações básicas, etc.

VI. Aplicações Práticas e Discussão

  • Sessão de perguntas e respostas.

Recursos Necessários:

  • Sala de aula equipada com projetor.
  • Computadores com Fusion 360, Meshmixer, Blender, InstantMeshes e MeshInspector instalados.

Avaliação (informal):

  • Avaliação contínua durante as atividades práticas.
  • Feedback dos participantes.

Introdução à impressão 3D

Objetivo do Workshop: Capacitar os participantes com conhecimentos básicos e práticos sobre impressão 3D, compreensão dos princípios fundamentais, operação de uma impressora 3D e finalização de peças impressas.

Duração: 4 horas

I. Introdução à Impressão 3D

  • Breve histórico da impressão 3D e aplicações atuais e potenciais da tecnologia.
  • Visão geral dos processos de impressão 3D: FDM, SLA, SLS, etc.
  • Benefícios e desafios da impressão 3D.

II. Princípios Básicos da Impressão 3D

  • Tipos de materiais utilizados na impressão 3D.
  • Preparação de arquivos para impressão: formatos de arquivo, software fatiador (slicer) e configurações básicas.

III. Operação de Impressoras 3D

  • Componentes principais de uma impressora 3D: extrusor, plataforma de impressão, sistema de movimentação, etc.
  • Configuração inicial da impressora.
  • Calibração da plataforma de impressão e nível de cama.
  • Configuração do software fatiador (slicer) e preparação para impressão.
  • Início e monitoramento do processo de impressão.

IV. Resolução de Problemas

  • Identificação e solução de problemas comuns durante a impressão.
  • Ajustes de configuração para otimização da qualidade de impressão.
  • Manutenção básica da impressora 3D: limpeza, lubrificação, substituição de peças, etc.

V. Finalização e Pós-Processamento

  • Remoção e acabamento de suportes.

VI. Aplicações Práticas e Discussão

  • Sessão de perguntas e respostas.

Recursos Necessários:

  • Sala de aula equipada com projetor.
  • Computadores com software CAD e software fatiador (slicer) instalados.
  • Impressora(s) 3D operacional(is).
  • Materiais de impressão 3D (filamentos, resinas, etc.).
  • Peças de demonstração e exemplos de impressões 3D.

Avaliação (informal):

  • Avaliação contínua durante as atividades práticas.
  • Feedback dos participantes.

Introdução ao CNC (Controlo Numérico Computorizado)

Objetivo do Workshop: Capacitar os participantes com conhecimentos teóricos e práticos sobre o funcionamento e operação de máquinas de CNC, incluindo a compreensão dos princípios básicos, o uso de software de CAD/CAM e a operação segura das máquinas.

Duração: 6 horas (3+3)

I. Introdução ao Controlo Numérico Computorizado

  • Breve história e evolução do CNC.
  • Visão geral dos tipos de máquinas CNC: fresadoras, tornos, plotters, etc.
  • Princípios básicos do CNC: coordenadas, eixos de movimento, etc.

II. Software de CAD/CAM

  • Introdução ao software de CAM (Computer-Aided Manufacturing) para geração de trajetórias de ferramentas e programação CNC.

III. Operação de Máquinas CNC

  • Segurança na operação de máquinas CNC: procedimentos de segurança, EPIs (Equipamentos de Proteção Individual), etc.
  • Configuração inicial da máquina CNC: fixação de peças, troca de ferramentas, zero de referência, etc.
  • Noções básicas de programação CNC: códigos G e M, interpretação de programas, etc.
  • Operação prática da máquina CNC: execução de programas simples, ajustes de parâmetros, monitoramento do processo, etc.

IV. Ferramentas de Corte e Materiais de Trabalho

  • Tipos de ferramentas de corte utilizadas em máquinas CNC: upcut, downcut, compression, geometria das fresas, etc...
  • Seleção de ferramentas adequadas para diferentes materiais de trabalho.
  • Parâmetros de corte: madeira, metal, plástico, etc.

V. Resolução de Problemas e Optimização

  • Identificação e solução de problemas durante a operação CNC.
  • Otimização de programas CNC: redução de tempo de ciclo, minimização de retrabalho, etc.

VI. Aplicações Práticas e Discussão

  • Sessão de perguntas e respostas.

Recursos Necessários:

  • Sala de aula equipada com projetor.
  • Computadores com software de CAD/CAM instalado.
  • Máquina CNC operacional.
  • Materiais de trabalho: blocos de metal/plástico, ferramentas de corte, etc.
  • Equipamentos de segurança: óculos de proteção, luvas, etc.

Avaliação (informal):

  • Avaliação contínua durante as atividades práticas.
  • Feedback dos participantes.

Lista Softwares / Licenças necessárias à formação

CAD (Solids) / CAM / FEA

Modelação Orgânica / Tratamento (Mesh)

Fotogrametria / Gaussian Splatting

Digitalização Luz Estruturada

CAM

Slicers impressão FDM

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