¿Qué es CAD?
CAD significa diseño asistido por computadora y se refiere al uso de equipos y software para ayudar en el proceso de diseño. El CAD ayuda a automatizar el proceso de creación de modelos geométricos 3D, dibujos técnicos, ilustraciones y anotaciones para comunicar visualmente la función y la construcción de productos.
En el pasado, para completar estos dibujos técnicos se utilizaban herramientas manuales tradicionales, como lápices, papel, reglas, escuadras en T, compases y transportadores. Al ser manual, este método era lento y, en ocasiones, dificultaba alcanzar altos niveles de precisión. Otra desventaja del diseño tradicional en papel era que el dibujo no podía modificarse una vez plasmado en papel. Si había que hacer cambios, el diseñador tenía que volver a crear el dibujo desde cero.
El software CAD, desarrollado originalmente por Ivan Sutherland a principios de la década de 1960, supuso el comienzo de una forma mucho más eficaz y precisa de crear dibujos técnicos, ya que el CAD ayuda a automatizar tareas y ofrecer un nivel de precisión muy alto. También permite almacenar electrónicamente los archivos de dibujo, lo que facilita su recuperación y edición.
¿Qué es el CAD 3D?
Al principio, los programas de CAD sólo eran bidimensionales, lo que significa que sólo se podían mostrar dos dimensiones a la vez, como la longitud y la altura en una superficie plana sin profundidad. Esto significa que cuando se utiliza CAD 2D, se necesitan múltiples dibujos, como vistas en planta, secciones, alzados, planos y dibujos de detalle, para mostrar toda la información dimensional necesaria para ilustrar completamente un objeto u producto. Esto dificulta la captura y comunicación del diseño de una pieza o ensamble. Esto significa que se necesitan más prototipos físicos para probar la forma, el ajuste y la función antes de que pueda llevarse a cabo la fabricación real de la pieza o el ensamble. Si el proceso de creación de prototipos revela que va a ser necesario realizar cambios en el diseño, significa que todos los planos independientes necesarios para la fabricación deben modificarse individualmente.
El CAD 3D arrancó a finales de los años 60 por Pierre Bézier, ingeniero de Renault, para ayudar al diseño y modelado de piezas y herramientas para la industria del automóvil. El CAD 3D permite crear un modelo virtual de la pieza o ensamble que se va a crear con las tres dimensiones representadas: longitud, altura y profundidad. El software de CAD en 3D no sólo permite a un diseñador modelar objetos tridimensionales, sino que también se pueden asignar a esos objetos todas las propiedades que tendría el objeto físico real, como material, peso, tamaño, propiedades visuales, propiedades físicas, etc. Esto permite a los diseñadores ver el aspecto y el comportamiento de la pieza o el ensamble en el mundo real, incluso antes de construirlo.
También se puede interactuar con estos modelos de forma dinámica, lo que permite al diseñador verificar el ajuste, la forma y la función con rapidez y precisión. Con el CAD se necesitan menos prototipos, lo que acorta el tiempo entre el diseño y la fabricación. Si es necesario hacer cambios, sólo hay que actualizar el archivo del modelo 3D, en lugar de todos los demás archivos de dibujo que se necesitan con el CAD 2D.
Una vez aprobado el diseño, cualquier plano o dibujo 2D necesario para la fabricación puede crearse rápida y fácilmente a partir de los modelos 3D. En muchos casos, los modelos 3D pueden exportarse como formatos de archivo de control numérico por computadora (CNC), lo que automatiza el proceso de fabricación en máquinas herramientas como fresadoras, tornos, moldes de inyección o impresoras 3D.
Ventajas del CAD 3D
Las empresas buscan constantemente formas de aumentar la productividad y reducir el ciclo de vida del diseño del producto para sacarlos al mercado en el menor tiempo posible y mantenerse por delante de la competencia. Por este motivo, muchas empresas han pasado o están pasando del CAD de 2D al CAD en 3D.
El software CAD en 3D permite una comunicación más eficaz del diseño
A los diseñadores a veces les cuesta comunicar sus ideas a personas ajenas a sus equipos de diseño industrial o ingeniería. Esto se debe a que los dibujos a lápiz y papel pueden ser difíciles de entender, especialmente para las personas que no están tan versadas en su análisis. En cambio, los diseños CAD en 3D son mucho más fáciles de entender para las personas comunes. Una imagen vale más que mil palabras. Las partes interesadas también pueden interactuar con el modelo en el software de diseño nativo o con herramientas de colaboración como un documento PDF en 3D.
Los modelos 3D también son útiles para la comunicación externa del diseño, por ejemplo, en comunicaciones de marketing y para procesos posteriores como el renderizado fotorrealista.
Evite errores
El modelado en 3D ofrece mucha más información durante el proceso de diseño. Permite probar la forma, el ajuste y la función antes de tener que crear un prototipo. Esto se traduce en un ahorro de tiempo y dinero, ya que se invierte menos tiempo en la creación de prototipos y los productos llegan antes al mercado. También garantiza la detección de problemas antes de que comience el proceso de fabricación.
Mayor eficiencia y productividad
Con el CAD 2D, es necesario realizar más evaluaciones para garantizar que el diseño es preciso y está listo para la fabricación. Además, si se requieren cambios en el diseño, hay que revisar varios planos. Sin embargo, con el CAD en 3D, sólo es necesario actualizar el modelo 3D. Toda la documentación 2D de apoyo se actualiza automáticamente en función de los cambios en el modelo. El CAD en 3D también permite aislar, analizar y probar piezas individuales sin afectar a otros componentes del diseño.
El software CAD en 3D ayuda a los diseñadores a visualizar el producto final junto con sus componentes individuales. Esto permite identificar más rápido las fallas de diseño, lo que acorta el proceso de diseño, reduce el costo y acorta el tiempo total de finalización del proyecto.
Beneficios en visualización
El CAD en 3D ayuda a los diseñadores a visualizar el producto final y a comunicar ese diseño a su equipo o a un cliente. Se pueden añadir animaciones, materiales y otras propiedades físicas al modelo, lo que ayuda a demostrar la funcionalidad del componente mecánico al equipo de diseño o al cliente.
Colaboración
Los modelos 3D son ideales para la colaboración, ya que los miembros no técnicos del equipo o los clientes pueden entender más fácilmente el diseño cuando se presenta en 3D, en lugar de todos los dibujos 2D separados que serían necesarios para comunicar el mismo diseño. Muchos departamentos de marketing y ventas pueden utilizar los modelos 3D, los renderizados fotorrealistas y las animaciones que puede proporcionar el CAD 3D.
Reducción del tiempo de manufactura
Dado que el mismo modelo 3D utilizado en el proceso de diseño también se utiliza en los procesos de fabricación, como CNC, moldeo por inyección e impresión 3D, se reduce el tiempo de producción y el plazo de comercialización.
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