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Mindmap

Representação geométrica 3D para AM

Thais Maria Portugiesisch

Mapa mental sobre representação geométrica 3D para AM: formato STL, modelo 3D, AMF e OBJ

Mapa mental: representação geométrica 3D para AM

Inhalt der Mindmap

Representação geométrica 3D para AM

  1. Formato STL

    • Forma simples e robusta de representar modelos 3D por malha triangular recobre superfícies de um objeto
    • Pode ser interpretada por qualquer sistema AM
    • Regra formação triângulos no STL
      • Regra da mão direita
        • Define o interior e exterior das superfícies
      • Conexão vértice-vértice
        • Degeneração e a malha é inválida
    • STL na representação ASCII
      • Interpretado facilmente por pessoas ou plataformas computacionais
      • Arquivo STL no ASCII é editável e tem valores numéricos
    • STL na representação binária
      • Arquivo mais compacto, pouco inteligível para interpretação humana, menos portável para computadores
      • Configurada como default nos sistemas CAD
    • STL em cores
      • Possível acompanhada da evolução processos AM para produzir peças coloridas
      • Cor do triângulo definida pela composição RGB
    • Deficiências do STL
      • Não tem informações topológicas que garante consistência da malha
      • Não representa cor, acabamento superficial, tipo de material e materiais com graduação funcional
      • Qualidade da malha depende da qualidade dos algoritmos gerado de malhas implementado na exportação do CAD
  2. Obtenção de Modelo Geométrico 3D

    • Sistema CAD 3D
      • Gera modelos 3D a partir de operações com sólidos e/ou superfícies
      • Modelagem sólida por superfícies ou as duas (modelagem híbrida), usuário decide pela complexidade da geometria
      • Problemas geométricos das peças
        • Superfícies não conectadas
        • Sólidas não conectadas
        • Sobreposição de superfícies
    • Digitalização Tridimensional
      • Obtém superfícies externas de objetos com scanner ou máquina fotográfica
      • Captura geometria de um objeto físico é convertido em superfícies para usar em modelos de engenharia
      • Modelos 3D pode ser feito por sistema de medição de coordenadas ou apalpamento
    • Tomografia computadorizada, ressonância magnética e ultrassom 3D
      • Anatomia interna de um paciente ou objeto vem por segmentação e reconstrução 3D
      • TC obtém radiodensidade dos tecidos ou componentes da estrutura do objeto
      • RM usa campo magnético de alta densidade pra orientar spin do átomo de hidrogênio
      • Ultrassom 3D emite e recebe onda acústica e a forma que os tecidos reflete as ondas é captada por um sensor e processadas computador
  3. Exportação de arquivos STL em sistema CAD 3D

    • CAD exporta dados da representação nativa para o STL
    • Ao converter modelo sólido para malha STL aproximam as superfícies do modelo CAD 3D por uma malha de triângulo
    • Parâmetros do CAD que controla a malha gerada
      • Comprimento da corda ou flecha
        • Determina máxima distância entre a superfície do modelo 3D e a superfície do triângulo
      • Ângulo de controle
        • Tolerância para curvas com raio pequeno e as pequenas dimensões do modelo
    • Qualidade representação STL
      • Conversão do modelo sólido em modelo representação de malhas polígono conduz a erros de aproximação de superfícies contínuas e regulares
    • Considerações sobre geração de STL
      • Tolerância de adjacência
      • Montagem
    • Problemas encontrados nos arquivos no STL
      • Malha com falhas ou aberturas por falta de triângulos
        • Os triângulos do STL deve recobrir a superfície do modelo
        • Se faltar triângulos as superfícies apresentam aberturas
      • Malha com degeneração de triângulos
        • Degeneração topológica dois vértices de triângulo adjacente coincidente ou próximo pode ser coincidente
        • Degeneração geométrica três vértices são pontos diferentes e colineares
        • Interseção de triângulos dois ou mais triângulos intersectam e fere regra de vértice-vértice
        • Inversão dos vetores normais regra da mão direita orientada a normal em relação ao triângulo não respeita sequência de vértices
        • Lógica da geração da malha de triângulos depende estratégia e robustez do algoritmo para sua geração
  4. Ferramentas manipulação e correção de arquivos formato STL

    • Útil desde importação e verificação da consistência dos dados até preparação do AM a ser usado gerando suporte e simulando o fatiamento
    • Auxilia o planejamento de processo, completo e rápido
    • Implementa algoritmo melhoria de triângulos para usuário planejar, simular e avaliar tempo construção da peça
    • Executam o planejamento de processo e o equipamento processa um planejamento feito anteriormente
  5. Formato AMF

    • Supre as deficiências no formato STL e atende necessidades da AM
    • Inclui informações sobre unidade, cor, material, gradiente, múltiplas cópias
    • Independência de tecnologias representa a geometria e qualquer tecnologia AM pode fabricar usando as informações com as propriedades
    • Simplicidade fácil de implementas, entender, editar e depurar para usar programas de CAD e os fabricantes de AM
    • Adaptabilidade ao aumento da complexidade ou tamanho da peça como melhoria da resolução e precisão na fabricação
    • Desempenho computacional garante tempo razoável nas operações escrita e leitura nos computadores
    • Compatibilidade com versões anteriores qualquer arquivo STL converte em formato AMF sem perder informações
    • Compatibilidade com versões futuras versátil para adaptar a evoluções tecnológicas de AM sem perder versões anteriores
  6. Formato 3MF

    • Formato 3D para manufatura
    • Especificado e implementado em bibliotecas livres e o código-fonte pode ser baixado e incorporado em qualquer produto
    • Representado por uma malha de elementos triangulares
    • Rica para representar modelo com informações internas, materiais, cores etc
    • Extensível para suportar inovações na área de AM
    • Interoperável
    • Amplamente adotado
    • Livre dos problemas encontrado nos formatos usados
    • Baseado em XML permite interoperabilidade entre plataformas computacionais e aplicativos
  7. Formato CLI

    • Desenvolvido em projeto europeu Brite-EuRam
    • Atende as tecnologias de AM e tem geometria organizada em contorno 2D fechado
    • Vantagem por ser simples usa entidades simples (polylines) e pode ser representado em ASCII ou binário e pode ser manipulado facilmente
    • Desvantagem direção fixa de fatiamento tira liberdade do usuário de AM na fabricação, e contorno obtido por segmento de reta
  8. Formato VRML

    • Permite modelos 3D visualizar com browsers da internet
    • Tem coordenadas da nuvem de pontos da 3D e suas cores e também informações não tão relevantes para AM
    • Independência de plataforma, extensibilidade e eficiência até em conexões com pequena banda da internet
    • Desvantagem pra AM não representa bem superfícies com sólidos, impedindo reprodução de peças de materiais com gradação funcional
  9. Formato OBJ

    • Visualiza programas gráficos pela simplicidade e são de código aberto
    • Pode se armazenada nos formatos ASCII ou binário
    • Armazena informações adicionais como textura e material
    • Importado por programas de tecnologias AM como Makerbot

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Beschreibung
Mindmap am Representação geométrica 3D para AM, erstellt von Thais Maria am 06/04/2021.
Erstellt von
Thais Maria
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