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Os métodos de empacotamento 3D no Fusion

Quando se trata do processo de empacotamento de peças, também conhecido como encaixe 3D, a escolha das variações dos diferentes métodos de encaixe pode afetar significativamente a eficiência e os resultados, pois cada variação tem suas próprias metodologias e características de desempenho distintas.

O Autodesk Fusion oferece três métodos diferentes de agrupamento 3D: Bounding Box, Monte Carlo e True Shape. O motivo pelo qual o aplicativo oferece três opções diferentes é que cada método tem suas próprias vantagens relativas, e os utilizadores podem achar que certos métodos são mais vantajosos em determinadas aplicações.

Então, quais são as vantagens e limitações de cada método?

Empacotamento com caixa delimitadora

O empacotamento com caixas delimitadoras é o mais simples dos três métodos e é a melhor opção para quem é novo no empacotamento de peças. Este método utiliza a caixa delimitadora do objeto para calcular a melhor forma de empacotar as peças num volume 3D. A principal vantagem do empacotamento com o método da caixa delimitadora é a sua simplicidade e facilidade de utilização.

No entanto, a própria simplicidade do empacotamento com caixas delimitadoras tem limitações. Não oferece qualquer possibilidade de rodar as peças, o que pode levar a uma utilização ineficiente do espaço. Além disso, não pode duplicar peças durante o processo de empacotamento. Assim, as peças devem ser duplicadas manualmente antes do empacotamento. Apesar destas desvantagens, o empilhamento com caixa delimitadora garante que as peças não se sobreponham e que possam ser empacotadas em torno de zonas não imprimíveis, bem como de peças pré-posicionadas. O empacotamento com caixa delimitadora será, portanto, mais adequado para peças simples em forma de bloco.

Principais características:

• A dependência do bloco delimitador pode levar a uma menor densidade de embalagem

• Garante que as peças não se sobreponham (intertravamento)

• Pode lidar com zonas não imprimíveis, não construíveis e peças bloqueadas

• Não gira as peças durante a embalagem

• Não duplica peças durante a embalagem

Embalagem Monte Carlo

A embalagem Monte Carlo é mais avançada do que o método da caixa delimitadora. É um algoritmo de encaixe baseado em translação que usa um arranjo inicial aleatório das peças antes de movê-las para o espaço disponível durante o processo de embalagem. Organizar as peças usando um empacotador Monte Carlo evita que elas se interliguem, evitando que se sobreponham ao serem movidas. No entanto, devido ao arranjo inicial aleatório das peças, os resultados não são repetíveis, o que pode ser uma desvantagem em cenários que exigem consistência.

Ao contrário do método Bounding Box, o empacotador Monte Carlo inclui uma etapa de pré-processamento que permite que as peças sejam rodadas antes do empacotamento. Esta etapa de pré-processamento aumenta a eficiência da utilização do espaço. Também pode lidar com zonas não imprimíveis. Em geral, a sua capacidade de rodar peças antes do empacotamento e o seu algoritmo de aninhamento baseado em voxels tornam-no uma escolha melhor em comparação com o empacotador Bounding Box para os utilizadores que procuram maior eficiência, especialmente para peças mais complexas.

Principais características:

• Abordagem voxel

• Tradução/deslocamento baseado em nester com ordenação inicial aleatória

• Garante que as peças não se sobreponham

• Pode acomodar zonas não imprimíveis e peças bloqueadas

• Capacidade de rodar peças antes da embalagem

• Não roda peças durante a embalagem

• A dependência do caminho de alimentação pode resultar em menor densidade de embalagem

• Não gera resultados repetíveis devido ao posicionamento inicial aleatório das peças

• Não duplica peças durante a embalagem

Embalagem True Shape

True Shape é um novo método de empacotamento que é o sucessor do método Monte Carlo e oferece aos utilizadores outra variante de alto desempenho do empilhamento 3D. Ele também usa uma abordagem baseada em voxel, verificando a representação voxel do volume de impressão disponível antes de colocar as peças. Este método também oferece controle total de rotação durante o empacotamento. Isso significa que, para qualquer peça, é possível controlar qual rotação pode ser considerada antes de colocar a peça no volume de construção. As opções de controlo de rotação disponíveis com este empacotador aumentam significativamente a utilização do espaço e a eficiência.

Uma das principais vantagens do empacotamento True Shape é a capacidade de criar duplicados durante o processo de empacotamento. Esta abordagem é muito mais rápida e eficiente do que criar duplicados manualmente antes do empacotamento. O empacotamento True Shape elimina a necessidade de reprocessar cada duplicado após a voxelização da peça, poupando tempo e recursos informáticos. Isto torna o empacotador True Shape o método mais rápido para aninhar várias cópias de uma peça.

Principais características:

• Abordagem baseada em voxels

• Garante que as peças não se sobreponham

• Pode acomodar zonas não imprimíveis e peças bloqueadas

• Capacidade de rodar peças durante o empacotamento

• Capacidade de duplicar peças durante o empacotamento

• Gera resultados repetíveis

Conclusão

Em conclusão, todos os três métodos de organização permitem aos utilizadores priorizar o agrupamento de peças de acordo com o seu volume ou ordem de seleção, oferecendo flexibilidade nas estratégias de agrupamento. O algoritmo de agrupamento Bounding Box é uma ótima escolha para iniciantes devido à sua simplicidade e facilidade de uso, mas carece de eficiência e flexibilidade.

Os algoritmos de aninhamento Monte Carlo e True Shape oferecem melhorias significativas, permitindo a rotação das peças antes e durante o processo de aninhamento, respetivamente, e utilizam algoritmos de aninhamento baseados em voxels. No entanto, quando se compara o desempenho geral do aninhamento, o True Shape Packing é o vencedor claro.

Embora o método Monte Carlo seja uma ótima escolha, o True Shape Packer destaca-se como o melhor algoritmo.

Ele oferece controlo total da rotação, adapta-se perfeitamente a geometrias complexas, suporta a duplicação de peças durante o empacotamento e garante resultados repetíveis. Para utilizadores com uma licença comercial do Fusion, o True Shape Packing é, sem dúvida, a melhor escolha para um empilhamento 3D eficiente e fiável.

Mais informações

Pode descarregar a aplicação CAD/CAM localizada Autodesk Fusion e experimentá-la. Mais informações sobre o Autodesk Fusion.

(Baseado em material originalmente partilhado no blogue Fusion)