Após os ajustes, parte-se para a etapa de modelagem 3D do molde. Verificou- se nesta etapa, a necessidade de aplicação de um fator de escala antes da modelagem final do molde. Portanto, altera-se o valor Scale da prótese craniana, aplicando-se 1,01 para cada um dos eixos (X, Y, Z). Após esta etapa, com a ferramenta Select, divide-se a prótese em 2 partes, com o objetivo de separar pela metade o molde. A Figura 100 ilustra a seleção da prótese com 1% de fator de escala e aplicação da função Separate (Edit > Separate).
FIGURA 100 - FERRAMENTA SELECT E OPÇÃO SEPARATE PARA DIVIDIR EM 2 PARTES
FONTE: O autor (2019).
Depois da operação, recomenda-se renomear as partes em macho – com relevo e fêmea – parte lisa (Figura 101 a, b), e na sequência seleciona-se toda a superfície com comando Ctrl+A, aplicando a função Flip Normals (Figura 101 c), com o objetivo de inverter o objeto, visto que será utilizada a parte interna para a modelagem 3D do molde.
FIGURA 101 - REDEFINIÇÃO EM MACHO E FÊMEA E FUNÇÃO FLIP NORMALS
FONTE: O autor (2019).
LEGENDA: a) Parte “Macho” do molde (com relevo). b) Parte “Fêmea” do molde (lisa).
c) Comando Ctrl+A (seleção) e função Flip Normals para ambas as partes.
Com as partes obtidas, deve-se exportá-las no Meshmixer, para na sequência importar cada uma, no outro programa de modelagem 3D, o Blender.
Nesta etapa, o objetivo é melhorar a borda de cada parte, obtendo um ajuste fino do encaixe da parte macho e fêmea, e posterior melhoria no corte do material com uso do PMMA.
Após a importação no Blender 3D, no modo de Edição (Edit Mode), seleciona- se a borda e escolhe-se a opção Extrude Region. Utiliza-se a tecla Esc, confirmando a operação, posteriormente o tamanho da borda é modificado com o manipulador de Escala. Para a parte Fêmea, a superfície ao redor (da borda) deve ficar plana (Figura 102 (a)), para o Macho aplica-se uma borda mais pontuda (para facilitar a função de corte do material ao confeccionar a prótese), conforme Figura 102 (b).
FIGURA 102 - EXTRUSÃO DAS BORDAS NO BLENDER 3D
FONTE: O autor (2019).
LEGENDA: a) Operação Extrude Region com parte fêmea plana. b) Mesma operação e superfície com ponta no macho.
Com a edição das bordas, novamente devem ser exportadas as partes (Menu
File > Export > Stl) e deve-se retornar para o programa Autodesk Meshmixer.
No Meshmixer, deve-se importar as novas partes Macho e Fêmea, utiliza-se a opção Import. Na sequência, com o comando Ctrl+A, é feita a seleção do objeto e utiliza-se a opção Edit > Extrude, conforme mostra a Figura 103.
FIGURA 103 - EXTRUSÃO DAS PARTES MACHO E FÊMEA
FONTE: O autor (2019).
No primeiro momento, deve-se fazer a base do molde, foi utilizada a medida de 4 mm de altura e o fator de escala dimensional de 1,17 em comparação com o núcleo do molde. Cria-se um cubo, a partir do botão Meshmix, com 4 mm de altura. As operações serão melhores executadas, se os objetos forem convertidos para sólidos, portanto, utiliza-se o recurso Make Solid. No menu Solid Type deve-se marcar a opção Sharp Edge Preserve e para Solid Accuracy e Mesh Density deve-se apontar os pontos para o valor mínimo das opções, ou seja, 512. Na sequência, clica-se em Update e no final da operação, confirma-se com Accept.
Após o Make Solid, utilizam-se as operações booleanas como Difference e
Union. Com as teclas Ctrl e também Shift, pode-se selecionar 2 objetos ou mais e
executar o comando boolean. A Figura 104 ilustra esses detalhes utilizando recursos no programa Meshmixer.
FIGURA 104 – PARTES DO MOLDE UNIDAS COM A BASE DE 4 MM DE ESPESSURA
FONTE: O autor (2018).
Na sequência, a partir de 2 cubos a 45º e uso da ferramenta Boolean
Difference, pode-se dar um formato diferenciado para o molde (Figura 105), essa
característica (poka-yoke) auxilia o usuário do molde, no momento do encaixe, pois não haverá dúvidas sobre qual lado será feita a montagem.
FIGURA 105 – PARTES DO MOLDE COM A BASE DE 4 MM DE ESPESSURA NO MESHMIXER
FONTE: O autor (2018).
LEGENDA: a) Cubos a 45º para execução da ferramenta Boolean difference. b) Vista de topo após Boolean.
c) Vista isométrica do molde, com dispositivo poka-yoke que ajuda no posicionamento.
Com o objetivo de facilitar a manipulação, pode-se fazer um puxador, a partir de um rebaixo na parte de cima do molde – macho (é importante verificar se há a dimensão adequada para tal operação, conforme o tamanho do molde). Partindo de geometrias simples (cilindro e cubo) juntamente com as ferramentas booleanas, o resultado pode ser visto na Figura 106. Para o pegador, a superfície foi transformada em formato de trapézio, para que as laterais ficassem inclinadas (deve-se selecionar o topo e dar o comando Transform), com o objetivo de melhorar a manipulação no molde.
FIGURA 106 – REBAIXO E PUXADOR PARA FACILITAR A MANIPULAÇÃO DO MOLDE
FONTE: O autor (2018).
LEGENDA: a) Cilindro para fazer o rebaixo com a ferramenta Boolean difference. b) Puxador com superfícies laterais inclinadas, seleciona o topo e Transform.
c) Vista geral do molde após as operações.
Outro dispositivo poka-yoke foi feito a partir da geometria simples de cones (cortando suas pontas) e adicionando-os em uma parte do molde – parte fêmea. Na parte oposta foram colocados furos passantes, com o objetivo de garantir um encaixe preciso, o qual permite o travamento da posição ao juntar as partes. Todo esse procedimento foi realizado, novamente com o auxílio de ferramentas booleanas (Figura 107). Para a aplicação nos estudos de caso, foram colocados 3 pinos.
FIGURA 107 – DISPOSITIVO POKA-YOKE PARA FACILITAR O ENCAIXE DAS PARTES
FONTE: O autor (2019).
LEGENDA: a) Molde encaixado com dispositivos poka-yoke.
b) Partes separadas, no sentido de encaixe, com poka-yoke. c) Partes do molde com poka-yoke.
Além disso, devido a espessura da base ter 4 mm, optou-se por reforços em formato cilíndrico no encaixe dos dispositivos poka-yoke (Figura 108), facilitando a operação, visto também que o material do molde é flexível. As operações utilizadas com os cilindros, foram Boolean Union com o macho e Boolean Difference com os dispositivos poka-yoke da parte fêmea.
FIGURA 108 - REFORÇOS COM CILINDROS PARA OS DISPOSITIVOS POKA-YOKE
FONTE: O autor (2019).
Para que ocorra o escape de material, evitando excesso de PMMA dentro do molde, podem-se fazer sulcos nas bordas, utilizando geometria simples, como por exemplo, cilindros de 3 mm de diâmetro, conforme ilustra a Figura 109. Para a aplicação nos estudos de caso, optou-se por 5 cilindros distribuídos na parte Fêmea do molde. Neste caso, foi utilizada a operação booleana Difference, dos cilindros com o molde.
FIGURA 109 - DETALHES PARA O ESCAPE DE MATERIAL NO MOLDE
FONTE: O autor (2019).
LEGENDA: a) No detalhe, cilindros de 3mm de diâmetro – operação booleana Difference. b) Resultado após operação Difference, molde com escapes de material na parte fêmea.
Há ainda a possibilidade de melhorar o acabamento final com a ferramenta