BP10 - Interplast

IMPRESSÃO 3D 59 teka sintética, um revestimento antiderrapante sintético baseado na madeira de uma árvore com o mesmo nome, nativa da Ásia. • Espaço interior de repouso suficiente para uma cama de casal e casa de banho com chuveiro; • Sistema de molinete vertical de ancoragem, devido à intenção de manter o molinete escondido; • O casco deve ter um duplo step transversal, para criar uma zona de baixa pressão na cavidade, de forma a conseguir absorver o ar vindo das entradas laterais, obrigando à criação de uma ‘almofada’ de ar nesta zona (diminui as forças de arrasto que a água inflige no casco); • Acabamento do barco por gelcoat, de forma a evitar a pintura. A modelação 3D da embarcação foi realizada com recurso ao software de modelação CAD 3D Solidworks, através de modelação por super- fícies. Inicialmente, procedeu-se à modelação individual de cada um dos componentes da embarcação. Seguiu-se a assemblagem dos mes- mos, e respetiva análise de folgas mínimas e máximas e interferências entre os diversos componentes, etc. (Figura 4). Adicionalmente, foram modelados os moldes e postiços do casco e do convés e realizada a respetiva assemblagem. Esta modu- lação permitiu simular o processo de desmoldagem dos mesmos, verificar a existência de interferências e as causas das mesmas e, assim, evitar e antecipar erros em fase de produ- ção (Figura 5). Este foi um processo complexo, em que foram realizadas múltiplas iterações de modelação, assemblagem, simulação e análise até se obter o resultado pretendido. Ainda com recurso ao software foram realizadas análises estáticas e dinâ- micas da embarcação recorrendo às ferramentas de simulação que este disponibiliza. A análise estática permitiu, por um lado, o cálculo da estabilidade longitudinal, com a obtenção da linha de água, o centro de gravidade (CG), e o centro de flu- tuação (CF) da embarcação. Por outro lado, permitiu o cálculo da estabilidade transversal com a obtenção do ângulo de adornamento máximo e respetiva linha de água. Para a análise dinâmica utilizou-se o add in Flow Simulation para a obtenção dos valores da dis- tribuição de pressões da superfície do casco, a força de atrito (permite calcular a força de arrasto) e fração volúmica da água (permite simular a esteira) (Figura 6) [8]. FABRICO DO PROTÓTIPO Para validação do design e da estrutura global da embarcação produziu-se um protótipo por impressão 3D, utilizando o processo de fabrico por extrusão de filamento fundido (FFF), à escala 1:20. Para a impressão do protótipo utili- zou-se uma impressora Prusa i3 MK3S com um bico de 0.4mm alimentada com filamento de PLA (Polyactic Acid) de 1,75 ± 0.05mm de diâmetro, onde foi usada uma resolução de camadas de 0,15mm. Importa ainda destacar o facto de a embarcação ser impressa em duas partes separadas, já que a sua dimensão é superior à capacidade da mesa de impressão (Figura 7a e b). Figura 6. Simulações e análises estática e dinâmica da embarcação: a) cálculo do adornamento máximo e respetiva linha de água; b) distribuição de pressões no casco a uma velocidade de 16 nós; c) fração volúmica e simulação da esteira a uma velocidade de 16 nós. Figura 7. Impressão 3D por extrusão de filamento fundido da embarcação em duas partes separadas, à escala 1:20 (a e b) e dos moldes à escala 1:40 (c).