Programas CAD – Quais são adequados para a impressão em 3D?
Quando se fala de impressão em 3D, a palavra-chave CAD surge sempre. A “concepção assistida por computador”, ou seja, a criação assistida por computador de dados de concepção, é indispensável para a impressão em 3D. Seja Blender, Tinkercad ou Autodesk – existe o programa certo para quase todas as tarefas dentro da construção. E em muitos casos até gratuitamente, porque alguns programas CAD estão disponíveis como freeware. Gostaríamos de dar uma vista de olhos mais atenta ao programa CAD. O que é exactamente um programa CAD, como é que os principiantes começam a conceber no computador e o que devem ter em atenção ao seleccionar programas CAD especificamente para a impressão 3D? Estas e muitas outras questões são exploradas neste artigo.
O que é um programa CAD?
No sentido mais restrito, CAD é a criação e modificação de um modelo geométrico num ambiente virtual no computador. Mais amplamente, a modelação geométrica, cálculos e simulações também fazem parte do mandato do CAD. Consequentemente, um programa CAD é uma ferramenta que pode resolver as tarefas acima mencionadas e está disponível para sistemas comuns de PC (Linux, Windows, Mac, etc.).
O software CAD tem como objectivo automatizar o maior número possível de tarefas de rotina. Para além do dimensionamento automático ou hatching, a capacidade de modificar e optimizar os modelos existentes em qualquer altura é uma das principais vantagens da concepção assistida por computador.
Que ferramentas fornecem os programas CAD?
O CAD faz uso de diferentes áreas. O domínio da teoria de conjuntos, álgebra matricial ou teoria gráfica do sector matemático é tanto uma parte do software CAD como a engenharia de software ou o processamento de estruturas de dados da ciência da computação. Os programas CAD modernos podem lidar tanto com a modelação 2D como com a modelação 3D. Enquanto a modelação 2D envolve principalmente secções e vistas de componentes (análogas ao clássico, desenho técnico à mão), a modelação 3D cria e salva corpos geométricos complexos de forma tridimensional. Embora os dados de modelação 3D signifiquem um maior esforço de concepção durante a criação, os dados obtidos desta forma podem então ser passados directamente para a impressora 3D.
Qual é a melhor maneira de começar com um programa CAD?
A dura notícia logo no início: sem prática suficiente, nenhum dado CAD pode ser criado. Porque qualquer pessoa que pense que os programas podem ser dominados “sem mais nem menos” está muito enganada. Porque há uma coisa a ter em conta: para além de apenas utilizar o software, também quer aprender e implementar passos básicos em termos de concepção! Por conseguinte, é altamente recomendável para principiantes ou pessoas que apenas lidam com a impressão 3D e a criação de dados correspondentes de lado, que recorram a um dos programas freeware disponíveis gratuitamente. Porque, também é evidente, o preço do software CAD aumenta proporcionalmente com o âmbito dos serviços oferecidos. Embora os programas gratuitos possam ser descarregados fácil e rapidamente da rede (e sejam perfeitamente adequados para utilizadores privados), há um investimento a ser feito antes de se utilizarem programas profissionais. E dependendo do software seleccionado, isto pode variar de algumas centenas a vários milhares de euros!
Para os primeiros passos no campo do CAD, é aconselhável participar num fórum especializado correspondente. Nos países de língua alemã, o fórum Cad.de ou o fórum MegaCAD (www.megacad.de) são lugares ideais para começar para principiantes. Aqui pode falar de compras entre pessoas que pensam da mesma maneira e também pedir dicas e truques úteis.
Para aqueles que nunca lidaram com desenhos técnicos, as directrizes correspondentes e símbolos especiais, é altamente recomendado um curso intensivo no centro de educação para adultos mais próximo. Mesmo que se possa ensinar CAD autodidacticamente, dicas úteis de profissionais não estão de forma alguma erradas e nunca podem fazer mal.
A que devo prestar especial atenção ao escolher software CAD para impressão 3D?
Enquanto um depende de SoildWorks, o outro está completamente satisfeito com o TurboCAD – e vice versa. O que queremos dizer: Infelizmente, não existe uma ferramenta perfeita, óptima e completa que cubra todas as necessidades de todos os utilizadores. Alguns programas são excelentes para a concepção técnica, as outras ferramentas são mais do canto artístico-criativo e podem implementar melhor as formas orgânicas.
No entanto, é sempre importante que o software CAD possa produzir os dados de desenho criados de forma limpa, ou seja, finamente resolvidos, como dados STL. Os dados STL são então lidos pelo software da impressora 3D e são utilizados para a produção real. A propósito: Alguns programas fornecem a interface entre o programa CAD e a impressora 3D directamente ou oferecem-na como uma aplicação adicional!
Que software CAD está disponível e o que tenho de considerar quando o utilizo?
O mercado para programas CAD é extremamente grande. Isto é algo que qualquer pessoa que esteja a considerar a compra de software apropriado pela primeira vez, irá perceber. AutoCAD, Blender e Tinkercad – existe um programa para cada necessidade. Os preços variam entre zero euros (para freeware) e vários milhares de euros para programas profissionais. Mas antes de invadir a conta poupança e comprar software que, em retrospectiva, está completamente errado, deveríamos dar uma vista de olhos aos diferentes programas.
Em geral, os programas diferem em termos da sua área de aplicação nas várias plataformas de sistemas operativos. Os sistemas operativos mais conhecidos aqui são o Windows da Microsoft, MacOS da Apple e Linux, que é baseado em código aberto. É portanto lógico verificar qual o sistema operativo que o seu computador está a funcionar antes de comprar software CAD.
Além do software que é instalado directamente no próprio computador, existem também programas que podem ser executados no browser. Com este software, nenhuma instalação é necessária, os programas são acedidos através da Internet. Esta chamada “solução de nuvem” é particularmente adequada para utilização independente da localização e do computador ou para utilização em equipa. O software baseado na Web é tão poderoso como os programas que têm de ser instalados, mas é preciso lembrar que os modelos criados são armazenados na nuvem – ou seja, num servidor de terceiros na Internet. Especialmente com servidores no estrangeiro, aplicam-se directrizes de protecção de dados menos rigorosas do que na Alemanha. Assim, qualquer pessoa que queira manusear dados CAD sensíveis e dê importância à máxima segurança dos dados deve antes olhar na direcção de software instalável.
Visão geral do software CAD
Analisámos de perto os dez programas mais populares para construção no computador. Queríamos saber exactamente o que os programas podem fazer, como eles diferem uns dos outros e, claro, também estávamos interessados no preço.
Autodesk Fusion 360
Qualquer pessoa envolvida na impressão em 3D irá mais cedo ou mais tarde deparar-se com a Autodesk. O renomado fabricante de software de desenho tem estado activo no campo do CAD há muitos anos. Autodesk Fusion 360 é a última versão da ferramenta e, segundo o fabricante, uma “ferramenta 3D para CAD, CAM e CAE que reúne todo o processo de desenvolvimento do produto numa única plataforma baseada em nuvens”.
E de facto, o Autodesk Fusion 360 não deixa praticamente nenhum desejo por realizar. Poderosas ferramentas de escultura facilitam o teste de formas e ferramentas de modelação com diferentes características de superfície, ajustes e movimentos de conjuntos inteiros podem ser testados usando o software e os renderings fotorealistas podem ser criados com apenas um clique do rato.
Para a produção das criações criadas, podem ser criados percursos de ferramentas (para fabrico em fresadoras CNC) ou fluxos de trabalho para impressão directa em 3D, conforme desejado.
Custos: O Fusion 360 está disponível gratuitamente para muitas pessoas. Dedicámos um artigo separado a isto: Autodesk Fusion 360 em Impressão 3D – Livre e Poderosa
Sistemas operativos: Janelas e macOS
Versão experimental disponível?
SIM. A versão de teste pode ser executada durante 30 dias sem restrições e é gratuita.
Descarregar:
FreeCAD
FreeCAD é um programa de design de código aberto, o que significa que foi desenvolvido por uma comunidade livre sem formação comercial e está livremente disponível na rede. O programa pode ser utilizado para desenhar objectos reais de qualquer tamanho.
O FreeCAD é baseado em software livre e é, por isso, totalmente personalizável, escrevível e extensível. Também prático: O FreeCAD está disponível para Windows e Mac, bem como para Linux. Quase todas as funções do FreeCAD são acessíveis através do Python. Se tiver algumas capacidades de programação, pode alargar a funcionalidade do programa de acordo com as suas próprias ideias e automatizá-lo com scripts.
Também pode criar os seus próprios módulos e incorporar o FreeCAD nas suas próprias aplicações. Uma comunidade extremamente activa tem o prazer de ajudar os principiantes com os seus primeiros passos.
Custos: O FreeCAD está disponível totalmente gratuito.
Sistemas operativos: Windows, Mac, Linux
Versão experimental disponível?
NÃO. O FreeCAD pode ser descarregado e utilizado com plena funcionalidade e sem restrições.
Descarregar:
Construtor Microsoft 3D
Pode pensar o que quiser sobre o Microsoft Windows – mas não pode realmente dizer que o sistema operativo é mesquinho com funções! O que provavelmente nem todos sabem: o Windows 10 vem com o seu próprio programa CAD a bordo!
Se introduzir “3D Builder” na pesquisa do Windows, os resultados da pesquisa levá-lo-ão directamente para a “App” pré-instalada. No 3D Builder, tudo gira em torno das chamadas cenas. Quaisquer objectos podem ser inseridos e adaptados nestas cenas. Os objectos são seleccionados a partir de categorias pré-definidas. Entre outras coisas, estão disponíveis cubos, cilindros, cones ou esferas, que podem, naturalmente, ser mudados ou adaptados.
A impressão 3D dos objectos criados é realmente uma brincadeira de criança aqui: um clique no ícone do menu na lista de selecção e o objecto construído é enviado directamente para a impressora 3D conectada.
É claro que o 3D Builder não deve ser entendido como software profissional. Em vez disso, a aplicação destina-se a principiantes que queiram conhecer as possibilidades do CAD pela primeira vez. O programa é portanto facilmente acessível, simples de utilizar e perfeitamente adequado para a criação de modelos iniciais.
Custos: O 3D Builder faz parte do Microsoft Windows e, portanto, está disponível sem custos adicionais
Sistema operativo: Windows 10
Versão experimental disponível?
NÃO. O Construtor 3D já está pré-instalado sob Windows 10
Descarregar:
Liquidificador
Se quiser criar modelos 3D com qualidade profissional, não tem necessariamente de recorrer a software caro! O misturador é a solução de fonte aberta gratuita aqui, adequada tanto para uso privado como comercial. O misturador convence com uma imensa gama de funções, mas requer um certo tempo para aprender.
O misturador pode ser utilizado não só para construir modelos impressos em 3D, mas também para animações. Não admira que o software se tenha tornado amplamente utilizado no campo da criação de vídeo ou jogos. A interface de utilizador modular do misturador pode ser configurada de acordo com as preferências pessoais do utilizador.
Como já foi mencionado, o Blender é extremamente abrangente e poderoso. As instruções, que não são necessariamente auto-explicativas, deixam muitas perguntas sem resposta, especialmente para principiantes, mas estas podem ser respondidas rapidamente através de vídeos tutoriais no YouTube ou pela comunidade muito activa. As funções em falta podem ser facilmente adicionadas através de add-ons ou programadas com o próprio Python.
Custos: O misturador está disponível como software de código aberto e, portanto, é completamente gratuito.
Sistemas operativos: Windows, Mac, Linux
Versão experimental disponível?
NÃO. O misturador pode ser descarregado gratuitamente como uma versão completa.
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Cortes 3D
Simples, intuitivo, baseado na web: 3D Slash é uma ferramenta extremamente fácil de usar para a criação de desenhos 3D. A característica especial do Slash 3D: é explicitamente dirigido aos utilizadores sem conhecimentos de CAD! A barra 3D pode ser iniciada directamente no browser ou através de uma aplicação descarregável.
À primeira vista, repara na barra de ferramentas arrumada, que está quase “vazia” em comparação com outras aplicações. Esta redução ao essencial é o programa em 3D Slash. As formas complexas são criadas a partir de pequenos cubos de uma forma quase lúdica, adicionando ou removendo estes cubos do objecto.
Além disso, o 3D Slash permite-lhe importar as suas próprias imagens como modelos para as suas próprias formas. Uma vez terminado o trabalho de desenho, o modelo acabado pode ser produzido directamente como um ficheiro STL para impressão 3D. A opção VR é também extremamente interessante. Com a última versão, a Realidade Virtual foi implementada no programa para que os objectos criados possam ser visualizados directamente num ambiente virtual, tridimensional.
A versão básica do Slash 3D pode ser utilizada gratuitamente, mas só depois de se registar uma vez. A versão de teste também tem uma gama limitada de funções. Os modelos acabados não podem ser exportados aqui para impressão 3D.
Custo: Versão Premium para uso privado $24 por ano. Para uso comercial, a taxa aumenta para $240 por ano.
Sistemas operativos: Windows, Mac, Linux, pode ser usado como uma aplicação ou no browser
Versão experimental disponível?
SIM. O Slash 3D pode ser experimentado gratuitamente após o registo
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Tinkercad
O software de desenho 3D gratuito Tinkercad, que pode ser usado completamente no navegador da web, vem da Autodesk. A ferramenta de desenho 3D é extremamente fácil e intuitiva de utilizar. A operação é feita principalmente pelo rato. Os objectos pré-fabricados podem ser obtidos de uma extensa biblioteca e livremente adaptados de acordo com as suas próprias ideias.
É claro que também pode criar as suas próprias criações de forma completamente livre. Os utilizadores são guiados através do processo de concepção pelo Tinkercad e informados sobre os princípios básicos do software antes de serem explicadas as técnicas avançadas de modelação. Através de um plug-in gratuito e livremente disponível, os objectos criados podem ser impressos através de i.materialise. Também é possível carregar os seus próprios objectos directamente no Thingiverse sem qualquer problema.
O Tinkercad pode não parecer tão abrangente como as aplicações profissionais, mas é precisamente a sua fácil acessibilidade que o torna uma verdadeira dica para principiantes e novatos em design 3D. Se quiser saber mais sobre isto, dê uma vista de olhos ao nosso tutorial do Tinkercad em alemão.
Custos: Actualmente ainda disponível gratuitamente, os modelos de assinatura serão utilizados mais tarde.
Sistemas operativos: Baseado em navegador, portanto executável em todos os sistemas operacionais comuns
Versão experimental disponível?
NÃO. O Tinkercad pode ser utilizado imediatamente com plena funcionalidade sem restrições.
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Vectário
Qualquer pessoa que gosta de trabalhar num projecto independentemente do seu computador e localização, bem como numa equipa, deve dar uma vista de olhos mais atenta ao Vectary. Vectary é um programa de desenho 3D completamente baseado em nuvens que não requer instalação. O Vectary é simplesmente lançado no browser e os desenhos criados são armazenados numa nuvem.
Para além da operação extremamente simples, quase auto-explicativa e adequada mesmo para iniciantes absolutos de CAD, a utilização colaborativa do software é principalmente convincente. Os dados criados podem ser editados por uma equipa completa, simultaneamente ou com um atraso de tempo. Isto torna o Vectary particularmente interessante para uso em escolas ou formação.
Após o registo, o Vectary pode ser utilizado completamente sem custos. Se quiser criar mais de 100 projectos ou renderizar imagens em resolução de 4k, terá de pagar pelas versões premium.
Custos: Variante básica gratuita, prémio dependendo do âmbito $19 – $49 por mês
Sistemas operativos: O Vectary funciona exclusivamente com base na web, pelo que pode ser utilizado em todos os sistemas operativos comuns.
Versão experimental disponível?
NÃO. O vectário pode ser utilizado gratuitamente após o registo.
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DesignSpark Mechanical
DesignSpark Mechanical é um software de desenho 3D gratuito, destinado principalmente a engenheiros e profissionais da indústria. DesignSpark Mechanical quer evitar os maiores obstáculos relativamente à compra de um software 3D – nomeadamente um preço elevado e um longo período de formação. E fá-lo sem esforço, porque o DesignSpark Mechanical não só é completamente livre de usar, como também intuitivo de operar.
A tecnologia básica de “Direct Modelling” permite a criação de qualquer geometria baseada em gestos. A interface do utilizador baseia-se no Microsoft Office, o que reduz o tempo de familiarização para alguns minutos. Mais de 100 milhões de modelos 3D disponíveis estão disponíveis para os utilizadores experimentarem, personalizarem e utilizarem.
A licença de utilização do DesignSpark Mechanical é ilimitada, não há limitações. Todos os ficheiros criados podem ser exportados para o formato STL e assim directamente utilizados para a impressão 3D.
Custos: O DesignSpark Mechanical é completamente gratuito.
Sistemas operativos: Windows a partir do Windows XP com Service Pack 3
Versão experimental disponível?
NÃO. DesignSpark Mechanical só está disponível como versão completa.
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OnShape
OnShape é outra aplicação de desenho 3D puramente baseada em nuvens. A ferramenta é ideal para o processo de concepção em equipas pequenas ou médias, convence com uma vasta gama de funções, utilização intuitiva e uma representação gráfica atraente dos componentes concebidos.
Tal como outros serviços de nuvem, nenhuma instalação é necessária para utilizar OnShape, tudo tem lugar na rede. Isto inclui também salvar os modelos acabados, o que não agradará a todos os utilizadores em termos de segurança de dados. O preço também não é exactamente um motivo de alegria: mesmo a versão standard sem gestão de dados, ferramentas administrativas e de gestão de lançamento custa 1500 § por ano. A variante “Profissional” é de $2100, as empresas têm de pôr pelo menos $20.000 na mesa (mas apenas uma vez).
OnShape é, portanto, simplesmente demasiado caro para experimentar – não é? Não, porque a OnShape também tem uma variante pronta para o sector dos passatempos ou para testes. OnShape free corresponde à versão Professional em termos de desempenho e pode ser utilizado sem restrições. No entanto, o utilizador deve aceitar que os seus objectos criados serão livremente acessíveis a todos os outros utilizadores e armazenados na nuvem.
Os dados sensíveis da empresa não devem, portanto, em circunstância alguma, ser criados com a versão gratuita, e mesmo no sector dos passatempos deve ser cuidadosamente considerado se as suas próprias ideias devem ser divulgadas na rede pelo preço do software gratuito.
Custos: De $1500 por ano a mais de $20000 para empresas
Sistemas operativos: Baseado na Web, portanto independente do sistema operativo utilizado
Versão experimental disponível?
SIM. OnShape pode ser utilizado gratuitamente, mas os objectos criados são então publicados na nuvem para que todos possam aceder.
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OpenSCAD
Como última ferramenta na nossa visão geral, gostaríamos de apresentar o OpenSCAD. Ao contrário dos outros programas listados, o freeware funciona com guiões descritivos. Estes guiões dão ao utilizador um controlo muito preciso sobre cada uma das etapas do processo. A base é sempre constituída por formas básicas bidimensionais e tridimensionais que são montadas em modelos complexos dentro do software. Vários operadores matemáticos, transformações e variáveis estão disponíveis para este fim.
O OpenSCAD destina-se principalmente à realização de componentes de máquinas, mas também pode ser utilizado de forma excelente para a impressão 3D. A entrada não tão fácil é facilitada por uma extensa documentação. Aqueles que já têm conhecimentos de programação encontrarão rapidamente o seu caminho em torno do OpenSCAD. No entanto, se não estiver de todo familiarizado com guiões, estará muito melhor com alternativas de base gráfica.
Custos: OpenSCAD está disponível como freeware sem custos
Sistemas operativos: Windows, Mac, Linux
Versão experimental disponível?
NÃO. O OpenSCAD está directamente disponível como versão completa
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Conclusão
Desde o principiante absoluto até ao profissional completo: um software de desenho 3D adequado é garantido de estar disponível. Quer se gaste agora vários milhares de euros num produto premium licenciado ou se prefira confiar no freeware está ao seu próprio gosto (e a sua conta bancária está mais ou menos cheia). O seguinte aplica-se: gratuito não é igual a pior! Os actuais programas de código aberto ou os freeware disponíveis podem facilmente acompanhar os dispendiosos produtos pagos. Mesmo o software CAD baseado em nuvem que só funciona através do browser pode hoje em dia ser utilizado para construir modelos impressionantes.
