Departamento de Arte e Design

PLANO DAS IDÉIAS

Aluno: Karina Oliveira Santos Orientador: Cláudio Magalhães

1- Introdução Após uma pesquisa cujo objetivo foi implantar o uso da fresa 3D - e por consequência o desenho 3d digital - em 5 empresas do setor joalheiro e de bijuterias , percebeu-se que a maioria das empresas utiliza a tecnologia em seu nível mais básico: desenhos 2D aplicados em chapas planas, como por exemplo, inscrições de nomes ou datas especiais. A maioria dos projetos desenvolvidos pelas empresas da amostra (três micros e duas pequenas) não exploram as possibilidades da tecnologia. Inicialmente, o problema começa no posicionamento conservador das empresas no mercado. Depois, para a produção de modelos em cera usando a fresa é necessário conhecimento de desenho 3D digital, que ainda não se disseminou no setor. No entanto, tanto os empresários quanto os designers entendem que estas novas tecnologias devem ser utilizadas para a redução de erros entre projeto e modelo, para sistematização do processo, para a melhoria da qualidade total e para a inovação do produto e processo (Benz e Magalhães, 2010) Percebeu-se ainda que o uso desta tecnologia integra fases e conhecimentos separados por especialistas no processo tradicional. Assim, em muitos casos atualmente, o designer faz o desenho e o ourives faz o detalhamento. Com a nova tecnologia, o desenho digital exige a inclusão do detalhamento. Desta maneira, o designer tem que trabalhar em parceria com o ourives desde a concepção da peça e conhecer o processo de subtração de material (no caso cera) específico da fresa, programado através de softwares CAM (computer-aided manufacturing). Estas são características especificas do setor e que merecem atenção estudo para seu desenvolvimento. Considerando-se que a demanda (empresas) entende a potencialidade da nova tecnologia, identifica-se uma oportunidade para o desenvolvimento de pesquisa exploratória sobre suas possibilidades para posterior demonstração o setor joalheiro, uma vez que sendo na sua maioria micro empresas, não tem condições para a compra da máquina, investimento em programas e treinamento 2- Objetivos

Explorar as possibilidades do desenho digital 3D, para a prototipagem digital, utilizando a fresa 3D aplicada ao design de joias.

3- Metodologia Para a exploração das possibilidades do desenho digital 3D foram realizadas pesquisas

iconográficas de produtos desenvolvidos com esta característica. Foram levantados diversos produtos e registrados em uma página própria para o projeto no Flickr (http://www.flickr.com/photos/lgdpuc), site onde é arquivado os similares e informações para futuras pesquisas.

O desenvolvimento de modelos partiu de alternativas mais simples para as mais complexas para permitir o domínio e conhecimento incrementais. Desta forma, as primeiras alternativas tentaram responder a questão: como desenvolver peças 3D inovadoras partindo de uma modelagem 2D?

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Uma matriz foi proposta para a exploração inicial do plano, partindo de princípio existente em um simples prendedor de cabelo chamado “Tic-Tac”. Ou seja, uma chapa com um corte e as possibilidades de transformação possíveis a partir deste princípio. Para explorar as possibilidades de variações do princípio “Tic-Tac”, foram definidos seus parâmetros fundamentais. A partir deles, uma matriz de variantes foi desenvolvida através do software paramétrico GrassHopper, pelo aluno Antônio Carlos Thiele, bolsista PIBIC. A progressão geométrica de Fibonacci (que é uma sequência de números naturais, na qual os primeiros dois termos são 0 e 1, e cada termo subsequente corresponde à soma dos dois precedentes) foi usada para a variação de alguns parâmetros. As variações geradas no software nos possibilitou um grande número de formas planas.

As formas planas geradas foram separadas e cortadas no laser em uma placa de PETG. O material escolhido foi o PETG por ser um plástico que pode ser cortado na máquina de corte a laser e por ele ter a resistência necessária para simular as formas tridimensionais. Desta maneira obteve-se mais agilidade para fazer diversos testes, transformando as formas planas em formas tridimensionais mais rapidamente do que na fresa.

A geração das formas tridimensionais desencadearam associações e uma série de objetos foram imaginados e vislumbrados. Por fim, o objeto escolhido para teste foi um anel. A partir da definição deste, começou a fase de detalhamento técnico. Nessa fase analisaram-se as características ergonômicas e estéticas o objeto proposto.

No detalhamento técnico foram feitas pequenas alterações na forma. Essas alterações foram testadas em pequenos mock-ups de papel. Nesses mock-ups foram estudados a altura do anel, a necessidade de forro, a inclinação das laterais entre outras características necessárias para que o anel seja o máximo confortável para o usuário sem alterar a estética e inovação do produto.

Depois de já definido a forma definitiva do anel iniciaram-se os testes em cera prototipados na fresa. A manipulação do modelo usinado em cera acarretou outras dificuldades, como por exemplo, as dificuldades e conhecimento inerentes à manipulação da cera. Partiu-se para a alternativa do desenho digital 3D do projeto do anel para posterior impressão 3D. 4- Descrição dos resultados 4.1- Pesquisas Iniciais Pesquisamos alguns princípios de deformação do plano que fizemos a transformação 2D para o 3D, a partir dessa pequena pesquisa uma matriz foi proposta para a exploração inicial do plano, um prendedor de cabelo chamado “Tic-Tac”. Após essa pequena pesquisa, começamos uma pesquisa iconográfica de produtos desenvolvidos com esta característica. Com pesquisa iconográfica foi levantados diversos produtos e registrados no Flickr, site onde é arquivado os similares e informações para futuras pesquisas. Os registros no Flickr, foi computado ao longo de toda a pesquisa, para um maior arquivamento e analise de similares. 4.2- Exploração do Tic-Tac

Para explorar as possibilidades de variações de “Tic-Tac”, essa matriz foi parametrizada

no software Grasshopper pelo aluno Antônio Carlos. Esses parâmetros foram feitos a partir da progressão geométrica Fibonacci. A sequência de Fibonacci é uma sequência de números naturais, na qual os primeiros dois termos são 0 e 1, e cada termo subsequente corresponde à soma dos dois precedentes. A sequência tem o nome do matemático pisano do século XIII

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Leonardo de Pisa, conhecido como Leonardo Fibonacci, e os termos da sequência são chamados números de Fibonacci. Os números de Fibonacci são, portanto, os números que compõem a seguinte sequência de números inteiros: 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, …

Sequência de Fibonacci Prendedor de cabelo: Tic Tac

4.3- Variações do Tic Tac As formas planas parametrizadas geradas no software foram separadas e cortadas no

laser em uma placa de PETG. Desta maneira tivemos mais agilidade em fazer diversos testes, transformando as formas planas em formas tridimensionais. O material escolhido foi o PETG por ser um plástico que pode ser cortado na máquina de corte a laser e suas excelentes propriedades reduzem os desperdícios, quebras e substituições, tornando o PETG um produto de baixo custo, praticidade e grande diversidade de uso e aplicações. Além disso, ele pode ser dobrado a frio sem esbranquiçar, rachar ou ficar irregular, tendo a resistência necessária para simular as formas tridimensionais.

Desenhos vetoriais dos módulos de tic-tac.

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Módulos de tic-tac já transformados em formas tridimensionais. Após a transformação das formas planas em formas tridimensionais, observamos e definimos objetos. O primeiro a ser definido foi um anel. A partir da definição deste, começamos a fase de detalhamento técnico. Nessa fase analisamos as características ergonômicas , para buscar a melhor forma estética e ergonômica para o objeto proposto.

Forma plana do anel

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Forma tridimensional do anel

5- Detalhamento Técnico No detalhamento técnico , foram feitas pequenas alterações na forma. Essas alterações foram testadas em pequenos mock-ups de papel e cera. Nesses mock-ups foram estudados a altura do anel, a necessidade de forro, a inclinação das laterais entre outras características necessárias para que o anel seja o máximo confortável para o usuário sem alterar a estética e inovação do produto.

5.1- Variações em papel Os testes feitos de papel foram feitos estudos na altura do anel, o tipo de forro que

seria usado, as inclinações das laterais e outras.

Tipos de forro

Forros testados, desenhos feitos a partir da forma planificada

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Tipos de vincos nas laterais

Vinco duro Vista superior Vinco suave Vista superior

Tipos de vistas superior

Tipos de bordas laterais

Variações de medidas e inclinações

Modelo de papel

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5.2- Variações em cera Depois de já definido a forma definitiva do anel, começamos a fazer testes na cera de

prototipagem. Fazendo testes com outro tipo de material outras dificuldades surgem, como por exemplo a espessura do material. Anteriormente estávamos trabalhando com papel , onde quase não há espessura. Já a cera possui uma certa espessura, essa fez com que ocorresse uma alteração nas medidas que já tinham sido decididas.

Modelo feito a mão em cera

Modelo feito a mão em cera

Fresa CNC no momento da usinagem no anel

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Forma planificada usinada em cera

5.3- UPrint

Outro teste foi feito para avaliarmos a forma do anel, imprimimos o objeto na UPrint, mas uma vez tivemos que adaptar a forma as especificações da máquina.

6- Conclusões Nessa pesquisa foram levantados exemplos de transformação do plano em objetos

diversos e arquivados em plataforma compartilhável entre os pesquisadores. Ao longo do processo de pesquisa sobre a transformação do plano foi possível explorar e compreender melhor a forma volumétrica, experimentando diferentes processos de construção e obtenção de formas inovadoras.

Através do software GrassHopper foram desenvolvidos um grande número de variáveis dos parâmetros do princípio “Tic-Tac”, possibilitando a geração de diversas formas planas e diversas associações para o desenvolvimento de produtos inovadores. A partir das formas planas foram feitas intervenções e um anel foi o produto foi escolhido para desenvolvimento.

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Referências BAXTER, Mike. Projeto de Produto – Guia prático para o desenvolvimento de novos produtos. 1.ed. São Paulo: Edgarg Blücher Editora, 1998. BENZ, I; MAGALHÃES, C. Interação entre design de joias e novas tecnologias. P&D Design 2010 – 9º Congresso Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento em Design, São Paulo, 2010

GOMES FILHO, João. Gestalt do Objeto: Sistema de leitura visual da forma. 1.ed. São Paulo: Escrituras Editora, 2000.

ROSETTI, Eliânia – Desenhando Joias com Rhinoceros. 2.e.d. São Paulo: Editora Leon, 2011. WONG, Wucius. Princípios de Forma e Desenho. 1.ed. São Paulo: Martins Fontes, 2001.