Aula 3

Última etapa do curso. Aqui o protótipo amadurece de verdade! e isso só acontece quando processo de fabricação e material entram no jogo. Eles não são detalhes finais: andam lado a lado com o desenvolvimento desde cedo.

No vídeo a seguir, é descrita a importância de se levar em consideração os processos de produção e o material utilizado desde as etapas inciais do projeto:

Módulo 3-20260531_144720-Gravação de Reunião.mp4

Apresentação_Módulo 3.pdf

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Resumo do módulo

1. Por que o processo importa?

A evolução da maturidade do protótipo caminha junto com a escolha consciente do processo de fabricação.

• Cada processo tem características próprias de precisão, velocidade, custo e complexidade geométrica — e define quais materiais você pode usar.
• O processo é, muitas vezes, o limitante do design. Um design pensado para um processo costuma ser bem diferente do mesmo design pensado para outro.
• Incorporar as limitações do processo cedo permite otimizar o design e reduzir custo. Às vezes uma pequena alteração de projeto elimina a necessidade de uma ferramenta cara.

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Exercício: usinar vs. injetar uma peça plástica

| | Usinagem (remoção de material) | Injeção (preenchimento de molde) | | --- | --- | --- | | Material | Mantém as propriedades do tarugo original; exige boa usinabilidade | Pode introduzir tensões internas, falhas e solda fria; restrito a termoplásticos | | Acabamento e precisão | Boas tolerâncias (~0,01 mm); marcas de passagem da ferramenta | Tolerâncias dependem da contração do material; replica exatamente o molde | | Restrições de design | Limitada pelo acesso da ferramenta | Exige ângulos de saída e regras de extração/fluxo | | Viabilidade financeira | Custo linear e relativamente alto; grande flexibilidade | Alto investimento inicial (molde); custo por peça decresce com o lote |

Resumindo: usinagem é flexível e cara por peça — ideal para lotes pequenos e variados. Injeção é rígida e barata por peça — ideal para lotes grandes. Por isso é tão importante saber como você vai fabricar antes de fechar o design.

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2. Seleção de materiais

Por que cada peça de um sistema é feita de um material diferente?

Porque cada peça tem uma aplicação própria: condições de operação, cargas e requisitos distintos. Num carro, uma peça interna do motor (carga, temperatura, desgaste) nada tem a ver com uma peça de acabamento (aparência, resistência a riscos). A seleção fina equilibra engenharia × fabricação × custo

Gráficos de seleção São mapas que cruzam propriedades e ajudam a selecionar ou descartar famílias inteiras de material antes de afinar a escolha. Alguns exemplos são:

Propriedades físicas

• Resistência × Temperatura de serviço: ex.: requisito de 100 °C já elimina a maioria dos plásticos e espumas; metais e cerâmicas passam tranquilos.
• Resistência × Peso (densidade): para aliviar peso, você avalia trocar um metal por um polímero: perde resistência, mas pode ainda atender o requisito com ganho grande de massa.