DISNEY RESEARCH DESENVOLVE UM MÉTODO DE MODELOS IMPRESSOS EM 3D QUE SE EQUILIBRAM

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DISNEY RESEARCH DESENVOLVE UM MÉTODO DE MODELOS IMPRESSOS EM 3D QUE SE EQUILIBRAM

É frustrante quando você passa horas – ou dias – desenvolvendo e imprimindo uma estatueta perfeita ou algum outro objeto decorativo e eles se recusam a parar em pé corretamente, ou tombam toda vez que você bate uma porta em algum lugar nas proximidades. Essa é a realidade da impressão 3D, assim como outros métodos de fabricação de brinquedos – até mesmo as figuras mais bem trabalhadas podem ter problemas de equilíbrio. Imagine, porém, que você possa imprimir uma figura que não só mantém um centro sólido de gravidade em pé, mas também pode equilibrar facilmente de ponta cabeça ou de lado. Intrigante, não?

O projeto mais recente da Disney Research, equipe de pesquisadores dedicados projetos impresionantes sobre tecnologias 3D, envolve a criação de objetos impressos 3D capazes de realizar proezas que desafiam a gravidade. Confira este urso dançarino de break:

Tudo se resume a esferas de metal embutidas dentro do objeto impresso em 3D. A equipe de pesquisadores, num artigo intitulado “Balancing 3D Models with Movable Masses,” descreve um processo de design 3D que inclui cavidades ocas, ou “cápsulas”, em que as esferas de metal podem ser colocadas durante a impressão. A quantidade e a posição das esferas dependem da posição que o designer quer o objeto seja capaz de segurar. Por exemplo, “Break Teddy” pode conter um total de seis poses estáveis ​​graças a duas cápsulas estrategicamente colocadas.

“Com massas móveis embutidas, temos a capacidade única de satisfazer múltiplos objetivos de equilíbrio ao mesmo tempo,” a equipe de pesquisa explica. “Dependendo da posição do modelo, as massas estarão em locais diferentes, resultando em diferentes centros de massa. Com um único centro de massa, a maioria dos objetivos seriam incompatíveis”.

É um processo delicado e preciso que envolve uma série de cálculos cuidadosos para garantir que as esferas de metal rolem para as posições apropriadas para criar centros de gravidade estáveis. A Disney Research, no entanto, quer criar um sistema que mesmo os iniciantes possam tirar vantagem. Com um sistema de software que estão desenvolvendo, o usuário não só projetará um modelo como de costume, mas também indicará as diferentes formas que o objeto deve ficar em pé ou em equilíbrio. Os algoritmos, então, usam esses parâmetros para adicionar um ou mais alojamentos no design, assim, suas formas, tamanhos e locais são calculados e otimizados automaticamente.

Durante a impressão do objeto, o usuário precisará fazer uma pausa no processo para colocar as esferas nos alojamentos e depois continuar. Quando a impressão estiver concluída, o objeto deve facilmente se equilibrar em uma ou mais posições, exatamente como o designer imaginou. Não se trata apenas de deixar o objeto em pé – as cápsulas podem ser colocadas de modo que um objeto flutue ou fique pendurado em uma orientação precisa, como este golfinho (esquerda). Quando submerso em água, ele flutua com o nariz apontado para cima, enquanto que, quando suspenso por uma corda, o nariz aponta para baixo como se estivesse no meio de um mergulho.

“Para a impressão, contamos com a fabricação por filamento fundido (FFF ou FDM),” a equipe continua. “Muitas tecnologias FDM suportam a fabricação de saliências e curvaturas, sem a necessidade de uma estrutura de suporte. Isto permite a fabricação dos nossos modelos com esferas metálicas incorporadas sem a necessidade de realizar cortes nem depender de uma montagem manual após a fabricação. Nós podemos simplesmente parar a impressora, colocar uma esfera, e, em seguida, retomar a impressão. Para habilitar este posicionamento durante a impressão, é preciso garantir que os dois pontos finais tenham, pelo menos, um raio de distância, levando em conta contrações adicionais. Para outras tecnologias de impressão 3D, o corte e montagem manual é inevitável, tornando as restrições acima desnecessárias.

A equipe de pesquisadores não está satisfeita ainda; Eles também planejam experimentar o uso de materiais fluidos ou granulares como areia no lugar das esferas de metal, o que exigiria uma abordagem de design baseada em simulação.

“Como outra direção interessante, gostaríamos de estender nosso método para projetar modelos dinamicamente balanceados”, a equipe de pesquisa acrescenta. “Por último, um sistema de design para o controle do espaço e tempo cheio de modelos físicos por meio da conversão ótica entre a energia potencial e cinética é uma extensão interessante, mas um trabalho bastante ambicioso.”
Fonte: 3Dprint.com



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