Como os Robôs Industriais Estão a Transformar a Arte Pública e a Fabricação Arquitectónica

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** CAD/CAM com robôs industriais para pequenos projetos arquitetônicos e construção**

** Em um antigo armazém na margem do Lago Vänern – sem sinalização, quase disfarçado – há uma oficina onde pequenos modelos se transformam em monumentos em escala real, elementos de parques temáticos e “troll skulls” cinematográficos.**

A oficina é gerida por uma pessoa: Joakim Målares. Ele pega um esboço, uma digitalização ou apenas uma ideia e leva tudo até moldes finais e kits de montagem para fundições e equipes de instalação.

Seu movimento característico para peças únicas é fresar diretamente o negativo, pulando a etapa “positivo → molde” – economizando semanas e evitando erros comuns na montagem manual. O fluxo conecta design e construção em um ciclo único, de modo que modelos 3D se transformem em estruturas de material com precisão de nível de produção e custo previsível.

Da arte escolar e pedra à robôs e geometria ‘limpa’

O percurso de Målares não foi linear: gráficos 3D desde os anos 90, formação artística fundamental, modelagem (incluindo argila em escala real no design automotivo), depois oito anos em pedra, onde aprendeu a programar máquinas e a valorizar a abordagem híbrida – “máquina + mão” – no acabamento.

Hoje, seu foco é arte pública e formas arquitetônicas pequenas – objetos grandes únicos onde o modelamento digital conecta diretamente à fabricação. Artistas, arquitetos e fabricantes podem trabalhar a partir da mesma geometria, mantendo o planejamento e a criação alinhados do conceito à instalação.

A configuração de produção

Dois robôs industriais usados, uma mesa fixa, uma mesa rotativa (posicionador) e fixações em trilho para configurações horizontais. O hardware é discreto: um antigo PC de jogos com memória suficiente; cálculos de trajetórias de ferramenta no Ency – sistema CAD/CAM da Ency Software – geralmente concluídos em segundos, facilitando o trabalho.

Para captura 3D, usa um scanner H2; malhas, modelos 3D e sólidos passam pelo Blender e Plasticity; o planejamento de configuração acontece no Rhino; a programação é feita no Ency 5X Mill com o módulo Robot – uma solução de programação offline (OLP) para robôs industriais – permitindo preparar trabalhos tanto para seus robôs quanto para CNCs tradicionais.

Os dados podem ser trocados com outras equipes de arquitetura e construção. É uma célula moderna compacta, cuja capacidade vem da tecnologia – não do tamanho.

De digital a físico: histórias de chão de fábrica

Parques temáticos: o escorregador “banana” e compósitos que encaixam na primeira tentativa

O cliente chega com um esboço quase infantil: “Aqui está uma banana – transforme-a em um escorregador.” Os tubos de aço e a “casca” de fibra de vidro vão para diferentes contratantes, mas todos permanecem ligados à mesma geometria digital. Grandes volumes são cortados de espuma de poliestireno; o excesso é queimado com um arame quente; o acabamento em cinco eixos cria superfícies limpas para a pele de fibra de vidro.

No local, a “casca” encaixa no aço sem ajustes – e até se ouve a surpresa mesmo com as parafusadeiras: “Não achávamos que fosse tão fácil montar assim.” O material se comporta perfeitamente ao ar livre: durável, reparável e praticamente ilimitado em escala – as únicas questões são a divisão inteligente de blocos e interfaces planejadas antecipadamente.

Filme: uma caveira de troll de 3×3×4 m – quando a “roughing” não é necessária

Um briefing de uma semana para uma produção norueguesa: uma caveira de troll realista em tamanho completo – cerca de 3×3×4 m, com elementos maiores que o próprio robô. A solicitação da equipe: deixar a “furação” com dentes, pois a camada de primer, tinta e textura vem depois.

A maior dificuldade é alcançar e evitar colisões em cavidades estreitas onde a ferramenta não quer ir. A movimentação parece ousada, mas funciona: queima o excesso com um arame quente para abrir “corredores” para a ferramenta, e depois vai direto ao acabamento – sem uma passada separada de roughing.

Em espuma, isso não só é seguro, como reduz drasticamente o cronograma: o tempo é dedicado à superfície que a câmera realmente verá, não à remoção de toneladas de cavacos. O “bloco” atingiu o prazo sem dramas, com geometria controlada até nas cavidades.

Ferramentas externas: uma lâmpada facetada sem rotativo

Duas metades de compensado formam uma lâmpada facetada que deve se encontrar em planos agudos, de modo que as arestas “se toquem” sem lacunas. Não há rotativo – e não há necessidade. A chapa é fixada ao robô; o eixo do spindle fica no chão como uma ferramenta externa. A partir daí, uma sequência de contornos 2D indexados em ângulos deliberados, com o sexto eixo do robô fazendo a inversão e reorientação.

O resultado é uma qualidade de “cinco eixos” pelo preço de alguns gabaritos de oficina: arestas nítidas, ângulos repetíveis e erro zero acumulado na refixação – uma abordagem de cinemática inversa que mostra o que pequenas células podem fazer na prática industrial.

Fundição ‘com espessura de parede do modelo’: uma maçã de alumínio com interior correto

Normalmente, fresamos o exterior e deixamos a fundição “inventar” a espessura da parede depois. Aqui, a escolha é oposta: projetar o interior com a mesma precisão do exterior, de modo que o modelo já reflita a parede final.

A maçã – com folhas e caule incluídos – usa a mesma abordagem de ferramenta externa: cinemática inversa organizada, sem hardware elaborado. A fundição recebe geometria, não dicas – o que reduz iterações e aumenta as chances de uma primeira fundição bem-sucedida: um avanço tecnológico pequeno, mas real, na capacidade de fundição de baixo volume.

‘Roteamento’ para um escultor de madeira: a máquina faz o volume, a mão dá a voz

Um escultor acostumado a argila e bronze quer passar para a madeira – sem meses de roughing pesado. O robô faz o volume bruto: roughing indexado e semi-acabamento, configurações cuidadosamente organizadas em um suporte manual simples, sem rotativo.

Depois, uma folga deliberada de 2 mm: o artista pega uma gouge e devolve a expressividade que a obra exige. O resultado é aquele visual “é meu”, sem o trabalho exaustivo – uma solução digital-física que mantém a autoria intacta.

Memorial de Estocolmo: um ‘manta’ de poesia – tecido digital fundido em bronze

A ideia dos artistas é uma grande peça de tecido acolchoado com versos bordados em homenagem aos eventos de 2017, fundida em bronze. O texto tem dezenas de linhas, com letras de apenas 17–18 mm de altura; um molde de areia feito a partir de um original “macio” vai desmoronar, então a fundição precisa de um mestre rígido.

Målares espalha o tecido numa moldura e digitaliza – com todas as rugas – depois ajusta suavemente o volume no modelo digital e fresas uma cópia rígida de poliuretano. O texto é totalmente digital: um script do Blender gera cada letra como sua própria malha, com um perfil “fofo” de ponto de costura, permitindo que o CAM execute trajetórias ao redor de cada caractere sem borrar o micro relevo.

É um paradoxo puro: para preservar a sensação de tecido, o processo precisa ser o mais “duro” possível, com controle de cada linha do tipo. O projeto levou alguns anos, e a “manta de bronze” tornou-se um ponto de atração reconhecido, recebendo uma recepção calorosa do público.

Reflexões sobre Ency

Målares afirma: “Depois de cinco anos trabalhando com Ency, o modelamento digital para mim está totalmente ligado ao mundo físico. Qualquer método de produção que eu imaginar é algo que posso realmente executar graças ao MachineMaker, construtor de gêmeos digitais sem código para máquinas CNC e células robóticas, e ao gerador de pós-processadores aberto. Isso me dá confiança para experimentar novas combinações de materiais – honestamente, sem o Ency eu não estaria aqui hoje.

“A principal vantagem para mim é a liberdade de misturar malhas poligonais e Nurbs, de declarar qualquer coisa como a ‘peça’ para uma operação específica, e de manter o estoque enquanto avanço. Posso inserir geometria limitadora para contornar grampos e fixadores sem dor. E há uma transição suave entre configurações e máquinas: salvo a simulação de um robô, posso usar como novo estoque e continuar em outro.”

“Em meu PC, digamos, não tão novo, os cálculos no Ency geralmente levam menos de 30 segundos – é confortável de usar.”

O que muda quando ‘uma pessoa e dois robôs’ se tornam norma

** Cronogramas e previsibilidade**. “Negativos digitais diretos” e tratar “simulação como estoque” entre configurações eliminam semanas de ajuste manual e minimizam surpresas na transferência entre arte e fabricação. Isso se reflete em prazos municipais, filmagens, briefings de arquitetura e inaugurações de parques temáticos: menos buffers, mais confiança em cumprir datas.

** Equipamento democratizado**. Robôs usados, ferramentas externas ao invés de fixações caras, e programação no Ency 5X Mill com módulo Robot permitem que pequenos ateliers assumam grandes encomendas sem altos investimentos de fábrica – reduzindo custos e ampliando o acesso na indústria. A barreira de entrada diminui para oficinas independentes e ateliês regionais.

** Qualidade visível ao olho**. Programar trajetórias ao redor de cada letra e tratar caracteres como malhas separadas gera micro-relevo tangível após fundição – não por excesso de engenharia, mas como forma de preservar a ideia do artista no material na primeira tentativa.

** Novos papéis para o artesanato**. Roughing/demi-acabamento digital com folga deliberada devolve o toque final ao artista. A máquina fornece volume e ajuste; o humano entrega expressão – uma mentalidade arquitetônica aplicada à fabricação.

** Cadeias de suprimento híbridas**. Quando todos os contratantes trabalham a partir da mesma geometria, distribuir a produção entre oficinas deixa de ser um risco. Fundição, compósitos, madeira, pedra e adereços se juntam no local sem “ajustar para encaixar” – porque há uma única fonte digital de verdade.

Liçãos da indústria: horizonte de 3 a 5 anos

Arte pública, entretenimento e fabricação de pequenas séries irão cada vez mais montar-se por meio de curtas “micro-cadeias”, onde o principal integrador é um ateliê de nó único como o de Målares.

Encomendas municipais realizarão geometria mais ambiciosa sem orçamentos maiores; produções cinematográficas produzirão grandes adereços em cronogramas de transmissão; estúdios de arquitetura confiarão que superfícies complexas sobreviverão à construção sem simplificações.

À medida que geradores de pós-processadores abertos e práticas de ferramentas externas se espalharem, a segunda vida de equipamentos (incluindo robôs industriais usados) se tornará padrão, onde criatividade e engenharia se encontram no meio – sem exibicionismo, com resultados precisos e previsíveis.

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