PT1663567E - Processo e dispositivo para o desbaste, por laser, de múltiplas camadas de material a partir de uma superfície tridimensional, utilizando para tal uma rede de polígonos descrita por uma função matemática, rede essa que representa a superfície - Google Patents

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DESCRIÇÃO "PROCESSO E DISPOSITIVO PARA O DESBASTE, POR LASER, DE MÚLTIPLAS CAMADAS DE MATERIAL A PARTIR DE UMA SUPERFÍCIE TRIDIMENSIONAL, UTILIZANDO PARA TAL UMA REDE DE POLÍGONOS DESCRITA POR UMA FUNÇÃO MATEMÁTICA, REDE ESSA QUE REPRESENTA A SUPERFÍCIE" A invenção refere-se a um processo e a um dispositivo destinado ao desbaste de material segundo uma instrução predefinida, tratando-se, por exemplo, de um assim chamado modelo primitivo (vejam-se as reivindicações 1 e 22) . 0 desbaste de material efectua-se numa superfície com uma qualquer configuração, tratando-se nomeadamente de uma superfície tridimensional não plana ou não simétrica em relação a um eixo de rotação, podendo a profundidade de desbaste de material ser diferente em cada local da superfície.

Processos para a obtenção de uma estrutura superficial numa superfície tridimensional com uma qualquer forma exigem, quando se pretende obter uma precisão situada na gama do micrómetro, etapas de trabalho que envolvem um grande dispêndio de tempo e que são muito complexas. A obtenção de uma estrutura superficial efectuava-se até agora mediante processos de ataque químico sob a forma de um desbaste por camadas de material a partir de uma superfície ou de processos galvânicos nos quais um molde positivo com a estrutura superficial pretendida era revestido de um metal, do que resultava então um molde negativo que permitia produzir a peça moldada pretendida ou a película. Estas variantes de processo requerem sempre um grande número de etapas 1 de processo para obter um molde negativo para uma só estrutura superficial. A consequência disso é também que qualquer alteração da estrutura superficial faz com que se torne necessário realizar novamente todas as etapas de processo.

Até hoje encontram-se difundidos sobretudo dois processos que permitem conferir de maneira económica uma ruga a moldes, tratando-se por um lado de uma ruga obtida por ataque químico, para o que a superfície do corpo com uma qualquer topologia recebe máscaras em determinados locais, sendo esses locais então desbastados selectivamente por um fluido que provoca um ataque químico. Este processo pode também ser utilizado com limitações para obter um desbaste por camadas, resultando então no entanto numa transição escalonada entre altos da ruga e baixos da ruga. Além disso há dificuldades quando as geometrias da superfície a granular forem complicadas.

Um outro processo é o assim chamado processo galvânico. Neste caso reveste-se um modelo positivo, o assim chamado modelo de revestimento a couro, com uma película (ou couro) que apresenta a ruga pretendida. Num processo de moldagem a ruga (de couro) é então retomada por um molde negativo, que por sua vez é utilizado para o fabrico de um modelo de banho (positivo). Neste modelo é então aplicada num banho, por via galvânica, uma camada metálica. Seguidamente torna-se ainda necessário reforçar o molde galvânico assim obtido, só sendo no entanto possível utilizar esse molde em determinados processos de produção de peças, processos esses que não esforçam demasiado a superfície desse molde. Larga aceitação têm sobretudo o processo Slush e o processo de pele aplicada por pulverização, sendo no entanto ambos os processos acabados de referir muito dispendiosos no que se refere ao tempo gasto e aos custos inerentes. Em alternativa 2 oferece-se a modalidade de proceder a um desbaste da superfície por meio de um laser. A tecnologia do desbaste de material por meio de um laser ficou a ser conhecida pelo documento DE3939866 Al, que se refere à área da gravura a laser. Neste processo o importante é na maioria dos casos a reprodução fidedigna de um objecto que apresenta no essencial uma superfície bidimensional, isto é, uma superfície plana. Em virtude disso o desbaste de material efectua-se ao longo de uma profundidade no essencial constante. A reprodução de estruturas superficiais tridimensionais não constitui o objecto de um tal processo, pelo que não se coloca o problema de um desbaste de material com a finalidade de criar uma estrutura tridimensional. 0 desbaste de material por vaporização de uma camada superficial utilizando um laser ficou a ser conhecido pelo documento DE4209933 C2. 0 feixe do raio laser é sujeito a uma dispersão e conduzido por meio de espelhos deflectores giratórios sobre uma linha de referência predefinida por um computador. As linhas de referência formam um campo reticulado. 0 campo reticulado é percorrido várias vezes pelo raio laser ao longo de linhas de referência que têm um desacerto angular entre si, sendo o material desbastado por vaporização. Pela variação da direcção das pistas laser e pela rotação de um determinado ângulo dentro do plano de maquinação evitam-se sobrelevações sistemáticas na camada limite. Em virtude disso é originada uma estrutura reticulada das linhas de matriz. Também esta tecnologia é aplicada exclusivamente em superfícies bidimensionais de profundidade constante. Mediante a tecnologia revelada no documento de patente acima referido consegue-se obter um desbaste uniforme de material no campo reticulado. 3

Uma condução do laser ao longo de linhas, percorrendo trajectórias (linhas de matriz) ou então pistas dentro de cada campo de maquinação do laser, é revelada pelo documento DE10032981 Al. As pistas são aplicadas por secções sobre um corpo com uma qualquer topologia, que se encontra em movimento. Para evitar que na zona de sobreposição das pistas sejam configuradas linhas de separação vivas nos limites das secções, linhas essas que são originadas por um desbaste excessivo de material na zona de sobreposição, procede-se a cada desbaste a um deslocamento dos limites de zona. Dito por outras palavras, ao proceder-se ao desbaste por linhas de uma zona, o laser não actua junto da margem ao longo de uma linha, percorrendo em vez disso uma pista situada na proximidade dessa linha. É certo que o ponto final do desbaste fica então situado numa zona de afastamento em relação a essa linha, sendo no entanto essa zona de afastamento diferente de linha para linha. Dado que os pontos finais ficam assim distribuídos estatisticamente em torno do valor médio da linha, não é possível detectar um defeito óptico. Estes processos prestam-se ao desbaste de campos reticulados situados sobre um plano. Logo que os campos reticulados apresentam no entanto inclinações uns em relação aos outros, o órgão de desbaste procede ao desbaste de uma quantidade de material diferente quando esse órgão de desbaste se afasta do campo reticular. Deste modo seria necessário registar separadamente cada ponto final, definir o desbaste de material e corrigir do valor em falta o desbaste de material previsto para o campo reticular vizinho. Por esse motivo o processo só pode ser aplicado em superfícies tridimensionais com o auxílio de um elevado montante de computação adicional. 0 desbaste de material por camadas, destinado à criação de estruturas tridimensionais, é revelado nos dois documentos de 4 patente US6300595 Bl e US6407361 Bl. Para tal as linhas de um gráfico tridimensional, que é gerado mediante um programa informático, são recalculadas para assim serem obtidas pistas de desbaste por acção de um laser. Estas pistas estão situadas sobre camadas planas. 0 desbaste de material efectua-se ao longo destas pistas em cada uma destas camadas planas. 0 comprimento das pistas é derivado por cálculo a partir do gráfico tridimensional. De maneira vantajosa o gráfico é constituído por objectos simples de modelar, tais como semicírculos ou pirâmides. É certo que se aborda a possibilidade de agrupar vários gráficos deste género, que do ponto de vista geométrico podem ser facilmente descritos, para formar um artefacto complexo, sendo no entanto necessário desbastar sequencialmente cada um destes gráficos. Na zona de transição de todos os campos de maquinação irá surgir a cada operação de maquinação de uma camada o problema de serem originadas no molde rebarbas ou então sulcos. Nos gráficos que criam uma reentrância simétrica em relação a um eixo de rotação numa superfície plana este problema não ocorre, o que não permite utilizar o processo revelado nos dois documentos de patente quando se trata de estruturas superficiais complexas.

De acordo com o conceito do documento DE10116672 AI estruturas grosseiras são maquinadas de maneira distinta de estruturas finas, sendo as zonas de estrutura fina maquinadas mediante um laser e as zonas de estrutura grosseira mediante um dispositivo de desbaste. Esta tecnologia presta-se designadamente à maquinação de superfícies metálicas que estão por exemplo dispostas sobre cilindros destinados à impressão. A maquinação grosseira efectua-se mediante dispositivos mecânicos de desbaste. 5

Como é do conhecimento geral, por exemplo o desbaste de material por meio de um laser permite obter também estruturas complicadas, sendo esta característica por exemplo utilizada para a maquinação de microestruturas em materiais. Também já existem processos para obter o desbaste de grandes superfícies de material por meio de um laser. Não se conseguiu no entanto até agora dotar mediante este processo a laser já conhecido quaisquer superfícies curvas de uma textura livremente escolhida, pretendendo-se ainda que a precisão do desbaste esteja situada na gama de alguns μιη. A causa reside no facto de, como já anteriormente se referiu ao fazer a apreciação do estado actual da técnica, os polígonos da rede de polígonos não estarem situados sobre um plano. A área de tratamento do órgão de desbaste está no entanto situada num plano, o que significa que a profundidade de desbaste se altera logo que o órgão de desbaste se afasta do plano. 0 documento US-B1-6300595, que é considerado como sendo o estado actual da técnica que mais se aproxima do da presente invenção, revela um processo destinado a criar uma textura sobre uma superfície através do desbaste de material por camadas, utilizando um laser, sendo excertos da textura descritos por um determinado número de pontos de imagem aos quais se encontram associadas escalas de cinzento, apresentando a textura ao longo de um certo número de pontos de imagem uma distribuição de escalas de cinzento, estando cada escala de cinzento relacionada com um valor de afastamento, que corresponde ao afastamento da superfície no ponto de imagem em questão em relação à superfície da textura.

Este registo de patente revela também um dispositivo destinado ao desbaste por camadas de material a partir de uma 6 superfície, para assim criar uma estrutura tridimensional, utilizando para tal um laser que actua de maneira puntiforme sobre a superfície, procedendo o órgão de desbaste a um desbaste de material segundo as informações memorizadas numa imagem reticulada, revelando aquele registo ainda um computador por intermédio do qual o órgão de desbaste é comandado. 0 objectivo da invenção é o de desbastar uma estrutura superficial, como por exemplo uma ruga, a partir de corpos com uma qualquer topologia, tratando-se portanto de superfícies tridimensionais com uma qualquer configuração. A invenção é definida pelos objectos referidos nas reivindicações 1 e 22. A dita superfície é descrita pelo menos aproximadamente por uma função matemática, que é também designada por modelo primitivo, modelo esse que é recoberto de uma rede de polígonos. A essa rede de polígonos faz-se associar para cada ponto um valor da medida em profundidade que se pretende obter para a estrutura superficial. 0 valor pode ser expresso sob a forma de um certo número de escalas de cinzento que estão relacionadas com um ou vários pontos de imagem do mapa de bits da textura primitiva. No seguimento utilizam-se a título representativo escalas de cinzento como exemplo para este relacionamento de valores. Assim, pelo menos cada escala de cinzento forma um mapa de bits da textura primitiva, estando os mapas de bits da textura primitiva associados a um polígono da rede de polígonos do modelo primitivo. A soma dos mapas de bits da textura primitiva resulta na superfície do modelo primitivo. Cada um dos polígonos do modelo primitivo pode ser escolhido com um tamanho tão grande que o seu mapa de bits de textura primitiva cabe ainda na área de maquinação. Uma área de maquinação é definida pelo modo de trabalho do órgão de desbaste. Caso o órgão de desbaste for um laser, a área de maquinação está situada no interior de um 7 paralelepípedo de focalização. Um paralelepípedo de focalização é originado quando, utilizando uma lente de campo plano, os raios laser forem dirigidos, dada uma determinada posição do scanner, de tal maneira sobre a superfície do corpo com uma qualquer topologia que se torna possível obter um desbaste de material com uma grande precisão de posicionamento. 0 afastamento entre o scanner e o plano médio do paralelepípedo é definido pela distância focal do sistema óptico do laser. A altura da área de tratamento, dado um erro máximo da espessura de camada desbastada, é definida pela profundidade máxima da focalização (= desvio em relação à distância focal) e o comprimento dos lados dessa área pela correspondente deflexão máxima dos espelhos galvânicos do scanner. Dentro do paralelepípedo de focalização a área de maquinação pode ser descrita aproximadamente por um polígono cujas arestas se encontram todas elas sobre uma superfície que no caso ideal tem exactamente o afastamento da distância focal em relação ao sistema óptico do laser e que é perpendicular à direcção do raio laser na posição média do espelho deflector. 0 polígono na área de maquinação contém um mapa de bits de escalas de cinzento que é obtido pela projecção paralela do mapa de bits da textura primitiva sobre o polígono da área de maquinação. A soma dos polígonos das áreas de maquinação permite obter novamente a superfície. 0 mapa de bits de escalas de cinzento contém todas as informações sobre o desbaste de material a efectuar na área de maquinação em questão. A cada área de maquinação está associado, mediante projecção paralela, um mapa de bits de escalas de cinzento, de modo que todos os mapas de bits de escalas de cinzento contêm as informações sobre a estrutura superficial que se pretende obter através do desbaste de material. A estrutura superficial de cada superfície parcial é portanto descrita por uma imagem reticulada, que no presente exemplo será o acima referido mapa de bits de escalas de cinzento, que é constituído por pontos de imagem, ficando cada uma das superfícies parciais a maquinar da superfície inteiramente situada dentro da área de focalização do laser. A posição dos pontos de imagem nos polígonos dentro do espaço tridimensional corresponde a uma posição de coordenadas bidimensional à superfície das imagens reticuladas, isto é, dos mapas de bits de escalas de cinzento.

As redes poligonais de cada superfície de intersecção estão dispostas com desacerto umas em relação às outras, de modo que polígonos do mesmo género nunca ficam com as suas arestas sobrepostas. Nestas condições tanto a posição como também o ângulo e ainda o tamanho dos polígonos podem diferir de camada para camada.

Na área de maquinação o desbaste de material efectua-se de tal maneira que o órgão de desbaste procede a um desbaste de material num determinado ponto as vezes necessárias até que seja atingido o respectivo valor de escala de cinzento. Para esse efeito o órgão de desbaste percorre a área de maquinação, procedendo a um desbaste de material nos pontos nos quais ainda não foi atingido o valor predefinido da escala de cinzento, prosseguindo até à área de maquinação seguinte as vezes necessárias até que todas as áreas de maquinação tenham sido percorridas pelo órgão de desbaste, o que faz com que o desbaste de material da primeira camada fique concluído. Em relação à camada imediatamente seguinte efectua-se um desbaste de acordo com a mesma sequência. Só se procede a um desbaste de material nos locais em que ainda não foi atingido o valor da escala de 9 cinzento, não se verificando nenhum desbaste de material nos restantes pontos.

Deste modo abre-se a possibilidade de dotar superfícies com uma qualquer forma, tendo por exemplo a configuração de moldes ou de modelos, de uma estrutura superficial tridimensional que se aproxima na medida do possivel de uma estrutura superficial natural. Uma tal estrutura superficial é por exemplo o couro de flor que se caracteriza pelo facto de os altos das rugas terem alturas e extensões diferentes e a transição entre os altos das rugas e os pontos baixos dessas rugas se efectuar de maneira uniforme. Esta estrutura superficial pode ser representada com o auxilio das superfícies de intersecção e das escalas de cinzento nelas aplicadas, de modo que essas estruturas são transferidas para uma forma que pode ser lida de maneira automatizada. Esta informação pode então ser convertida por um programa informático em instruções de comando destinadas a um órgão de desbaste. Para servir de órgão de desbaste presta-se nomeadamente um dispositivo laser, mediante o qual é possivel obter a precisão pretendida, que está situada na gama do micrómetro.

Um outro objectivo da invenção consiste em evitar linhas de separação ou de limite visíveis durante o desbaste de material, tendo estas linhas de separação a configuração de rebarbas ou de ranhuras na zona marginal da área de maquinação.

Um outro objectivo da presente invenção é a realização de quaisquer variantes de maquinação na estrutura superficial do material, e isto unicamente através da programação do órgão de desbaste. A superfície pretendida, que pode ser o resultado de uma simulação, da maquinação de um modelo primitivo mediante um programa gráfico ou de um scanning a três dimensões, é 10 directamente convertida num comando do órgão de desbaste, para depois se proceder ao desbaste por linhas da superfície com a finalidade de criar uma estrutura superficial.

Estes objectivos adicionais são concretizados pelo seguinte processo destinado ao desbaste de material numa ou em várias camadas de uma superfície tridimensional com uma qualquer forma, e isto mediante um órgão de desbaste, por exemplo um laser, que actua de maneira puntiforme sobre a superfície, processo esse mediante o qual se cria uma estrutura superficial sobre a superfície tridimensional, podendo a superfície ser descrita por uma função matemática e em consequência disso efectuar-se uma aproximação mediante uma rede de polígonos. No que se segue a estrutura superficial será também designada por textura. 0 processo destinado a criar uma textura sobre uma superfície com uma qualquer curvatura, sendo a superfície representada sob a forma de uma função matemática, abrange a subdivisão da superfície numa multiplicidade de superfícies parciais. As superfícies parciais descrevem um excerto da textura por meio de um certo número de pontos de imagem aos quais se encontram associadas escalas de cinzento. Cada superfície parcial apresenta portanto uma distribuição de escalas de cinzento. A cada escala de cinzento faz-se corresponder o valor de afastamento que corresponde ao afastamento mais curto do plano tangencial nesse ponto de imagem ao ponto situado à superfície da textura. 0 desbaste de material pode efectuar-se em várias camadas, estando associada a cada camada uma rede de polígonos própria. Através do valor do afastamento é definido o número de camadas mediante o qual se pretende efectuar o desbaste de material. Este valor de afastamento pode ser um múltiplo da espessura de camada. As camadas podem ser descritas pela mesma função matemática que a superfície curva. Cada camada é 11 constituída por superfícies parciais, tratando-se, no que se refere a estas superfícies parciais, de polígonos nos quais se referencia um ponto de imagem quando o valor do afastamento for maior do que a soma das espessuras das camadas que estão situadas entre a superfície curva e cada uma das camadas. De acordo com uma forma de configuração vantajosa a superfície parcial a maquinar de cada vez em cada uma das camadas não tem em comum nenhuma zona marginal com qualquer uma das superfícies parciais anteriormente maquinadas. As superfícies parciais de camadas vizinhas não têm portanto qualquer aresta comum. As arestas das superfícies parciais de camadas vizinhas não deverão ficar sobrepostas, uma vez que no bordo da camada ocorre um erro de desbaste. Este erro pode consistir na configuração de uma rebarba ou de um sulco. As superfícies parciais de camadas vizinhas estão dispostas com desacerto umas em relação às outras, encontram-se rodadas umas em relação às outras ou também dispostas de maneira aleatória. Em alternativa ao anteriormente exposto ou em complemento do mesmo as superfícies parciais de camadas vizinhas podem também ter tamanhos distintos. A cada camada corresponde uma rede de polígonos própria. Cada superfície parcial a maquinar de cada uma das camadas não tem nenhuma zona marginal comum com qualquer das superfícies parciais anteriormente maquinadas. De acordo com mais outra forma de configuração vantajosa da invenção predefine-se para cada superfície parcial ou, respectivamente, para cada polígono uma direcção angular diferente das anteriores para as pistas percorridas pelo laser. As pistas percorridas pelo laser incidem com uma certa inclinação sobre a superfície parcial, o que permite evitar a formação de mais efeitos marginais.

Procede-se à leitura da rede de polígonos para dentro de um programa de comando de um órgão de desbaste, definindo o 12 programa de comando as áreas de maquinação. Uma tal área de maquinação abrange pelo menos uma superfície parcial. A área de maquinação está situada dentro da zona de focalização de um órgão de desbaste, sendo a área de maquinação percorrida linha a linha por um órgão de desbaste. 0 órgão de desbaste é ligado sempre que um ponto de imagem fica situado na camada pertencente a uma determinada área de maquinação. 0 órgão de desbaste não é ligado quando não for reconhecido nenhum ponto de imagem da camada, o que será exactamente o caso quando a escala de cinzento correspondente ao ponto de imagem apresentar um valor para o qual já não se pretende proceder a mais nenhum desbaste. Se este valor for um valor de luminosidade e se o desbaste máximo estiver relacionado com o valor mais escuro (negro), cancela-se a continuação do desbaste quando for atingido o valor de luminosidade pretendido para o ponto de imagem. Quanto mais claro for o ponto de imagem, menos camadas serão desbastadas. Se, em contrapartida, o desbaste máximo estiver associado ao valor mais claro, o material será desbastado em tanto mais camadas quanto mais claro for o respectivo ponto de imagem. Em vez de trabalhar com valores de luminosidade podem também utilizar-se intensidades de cor, gamas espectrais, comprimentos de onda ou gradímetros comparáveis, na medida em que os mesmos se prestam a uma representação gráfica da estrutura superficial mediante um modelo ou possam ser transformados a partir de uma representação gráfica no modelo em questão mediante instruções inequívocas relativas a um desbaste de material em várias camadas. 0 processo pode ser utilizado em todos os materiais que se prestam a um desbaste por acção do órgão de desbaste escolhido. Quando comparado com qualquer dos processos de ataque químico ou processos galvânicos conhecidos e aplicados, o presente processo 13 oferece a possibilidade de permitir obter no mais curto periodo de tempo uma superfície granulada de alta qualidade, só sendo necessário tomar em consideração poucas limitações no que se refere à geometria da estrutura superficial e só sendo necessário, no tocante à escolha do material, ter em atenção que o órgão de desbaste se presta à realização de um desbaste de material com a precisão pretendida. A fig. 1 é uma representação de uma superfície curva. A fig. 2a é a representação de uma textura sob a forma de uma imagem estratificada. A fig. 2b é a representação da transformação da textura numa imagem reticulada. A fig. 2c representa um corte de uma textura. A fig. 2d é a representação das superfícies parciais com as imagens reticuladas. A fig. 3 é uma representação das camadas com as superfícies parciais e suas imagens reticuladas. A fig. 4 é uma representação esquemática do processo. A fig. 5 é a representação do desbaste de uma superfície camada por camada. A fig. 6 é uma representação do desbaste de superfícies curvas. 14 A fig. 7 é um pormenor da fig. 6 numa representação tridimensional. A fig. 8 mostra uma primeira disposição de duas camadas vizinhas. A fig. 9 mostra uma segunda disposição de duas camadas vizinhas. A fig. 10 mostra uma terceira disposição de duas camadas vizinhas. A fig. 11 mostra uma quarta disposição de duas camadas vizinhas. A fig. 1 é uma representação de uma superfície curva 1 que pode ser descrita por uma função matemática. Pretende-se dotar esta superfície curva 1 de uma textura 2, isto é, de uma estrutura superficial. Mediante a presente invenção é realizado um processo destinado ao desbaste selectivo por camadas da forma de um corpo com uma qualquer topologia 15, isto é, portanto, um corpo com a superfície 1 acima referida. Para tal pretende-se vazar uma estrutura superficial 2 no corpo com uma qualquer topologia 15, estrutura essa que tem por exemplo a forma de uma ruga. Pretende-se nomeadamente que a estrutura superficial 2 apresente transições tão uniformes quanto possível entre os altos da ruga e os baixos da ruga. Além disso pretende-se que em relação à topologia do corpo não seja necessário limitar a sua forma a por exemplo superfícies cilíndricas ou a superfícies planas. As ditas estruturas superficiais ou rugas devem poder ser representadas de maneira a poderem ser produzidas por um 15 processo já conhecido de desbaste de material, nomeadamente por um processo a raios laser.

Na fig. 2a encontra-se representada uma estrutura superficial 2 do género referido numa ilustração bidimensional. A profundidade da textura é simbolizada pelas linhas representadas, que correspondem às curvas de nivel de um mapa. 0 contorno 20 da estrutura superficial 2 é livremente escolhido, o mesmo acontecendo com o desenvolvimento das linhas de nivel. Pretende-se que este contorno 20 seja criado mediante um órgão 9 de desbaste. Para servir de órgão 9 de desbaste pode ser utilizado um raio laser. O desbaste de material efectua-se então por vaporização do material em consequência da energia calorífica introduzida por acção do raio laser. O raio laser é conduzido sobre o corpo com uma qualquer topologia 15 mediante comando por computador ao longo da zona 10 de maquinação. Tratando-se de superfícies de grandes dimensões, a maquinação efectua-se geralmente por secções, o que significa que numa secção se conclui o desbaste de material de todas as camadas antes de se iniciar a maquinação da secção seguinte.

Na fig. 2b encontra-se representada a maneira como uma textura 2 é transformada numa imagem reticulada. Para tal torna-se necessário distinguir entre a descrição da topologia, isto é, a geometria do corpo com uma qualquer topologia 15 e a ruga, isto é, o relevo fino pretendido para a superfície, que é criado sobre o corpo com uma qualquer topologia - ou, numa formulação mais genérica, a superfície curva - mediante um processo de moldagem. Esta imagem reticulada, ou este mapa 3 de bits da textura primitiva, é constituída por pontos 4 de imagem, sendo a escala 5 de cinzento uma medida para o valor 6 do afastamento da superfície curva não maquinada em relação à área fundamental ou 16 ao fundo da estrutura superficial 2. Dito de outra maneira, o processo destinado a criar uma textura 2 sobre uma superfície 1 com uma qualquer curvatura abrange o desbaste de material por camadas 7, podendo a superfície 1 ser representada sob a forma de uma função matemática. Esta superfície é subdividida numa multiplicidade de superfícies parciais, isto é, em polígonos de uma rede de polígonos 17 do género representado a título de exemplo na fig. 2d. Às superfícies parciais, isto é, aos polígonos da rede de polígonos 17, associa-se uma imagem reticulada, que é o mapa 3 de bits da textura primitiva. 0 mapa 3 de bits da textura primitiva descreve um excerto da textura 2 mediante um determinado número de pontos 4 de imagem com os quais é relacionada uma escala 5 de cinzento. Cada superfície parcial apresenta portanto ao longo de um certo número de pontos 4 de imagem uma distribuição de escalas 5 de cinzento, estando a cada escala 5 de cinzento associado um valor 6 de afastamento que corresponde ao afastamento do plano tangencial aplicado neste ponto de imagem da superfície 1 curva em relação à superfície da ruga, medido numa direcção perpendicular. Este valor 6 do afastamento encontra-se representado esquematicamente para o afastamento que vai desde a superfície curva 1 até ao ponto mais baixo da ruga 2.

Na indústria automóvel são geralmente utilizados NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines) para a descrição da topologia das assim chamadas superfícies de livre configuração, tratando-se portanto de superfícies curvas que são descritas por meio de uma função matemática. Sempre que com uma única superfície NURBS não for possível descrever de maneira satisfatória uma geometria complexa, juntam-se vários dos assim chamados NURBS-Patches. Frequentemente estes elementos são ainda aparados ou 17 rectificados antes da junção, para o que se utilizam curvas NURBS assentes nas superfícies NURBS.

Para poder maquinar esta topoloqia por meio de um órqão 9 de desbaste, que será por exemplo um laser, torna-se necessário repartir essa topologia em áreas 10 de maquinação. Estas áreas 10 de maquinação encontram-se representadas mais em pormenor na fig. 3. 0 ideal será escolher o tamanho da área 10 de maquinação de tal maneira que a mesma possa ser percorrida linha por linha pelo órgão 9 de desbaste. Caso o órgão de desbaste for um laser, só se procede a um scanning quando o scanner estiver correspondentemente posicionado (tanto quanto possível aproximadamente na perpendicular em relação à área 10 de maquinação), unicamente tomando influência sobre o espelho galvânico. Além disso a variação de afastamento entre o scanner e a superfície 19 deveria ser mantida a um valor baixo. Ao escolher o tamanho da área 10 de maquinação, o objectivo deveria ser sempre o de nem a posição angular do órgão de desbaste, isto é, por exemplo o laser, nem a variação do afastamento entre a superfície parcial 19 e o scanner provocarem uma variação indesejável da espessura do material desbastado. Para cada área 10 de maquinação deverá prestar-se atenção a que a mesma fique no seu todo dentro da zona 11 de focalização do órgão 9 de desbaste. A área de maquinação possível numa determinada posição do scanner pode ser descrita, sendo utilizada uma lente de campo plano, pelo paralelepípedo 11 de focalização. O afastamento entre o scanner e o plano médio do paralelepípedo é definido pela distância focal do sistema óptico do laser. A altura da área de maquinação, sob o efeito do erro máximo predefinido da espessura de camada desbastada, é determinada pela profundidade 18 máxima de focalização (= divergência em relação à distância focal) e o comprimento dos lados do paralelepípedo pela correspondente deflexão máxima dos espelhos galvânicos do scanner.

Dentro do paralelepípedo 11 de focalização a área 10 de maquinação pode ser de maneira aproximada um polímero cujos cantos estão todos eles situados sobre uma superfície que de maneira ideal terá exactamente o afastamento da distância focal em relação ao sistema óptico do laser e que está orientada perpendicularmente à direcção do raio laser na posição média dos espelhos deflectores. A este polígono corresponde então uma superfície parcial 19 da camada 7 a maquinar, sendo a área 10 de maquinação originada pela projecção do polígono sobre a superfície NURBS, sendo obrigatório que a mesma esteja situada inteiramente dentro do paralelepípedo 11 de focalização.

Toda a topologia da superfície 1 a maquinar é portanto descrita por uma rede em grelha ininterrupta de superfícies parciais 19 ou de polígonos de diferentes tamanhos e formas. Para tal deverão escolher-se as zonas marginais 13, isto é, as arestas dos polígonos, independentemente dos patches NURBS que descrevem a superfície parcial 19 a maquinar, isto é, poderá acontecer e acontecerá que um ou vários pontos do polígono estão situados sobre um patch e um ou vários pontos do polígono sobre o patch NURBS contíguo.

Para descrever a estrutura fina da superfície, relaciona-se com cada polígono, para um melhor processamento por parte do programa de comando do laser, uma imagem reticulada 14 (mapa de bits). Esta imagem reticulada 14 corresponde no essencial à superfície parcial 19 e é formada por pontos de imagem com 19 diferentes escalas 12 de cinzento. Na fig. 7 mostra-se que a imagem reticulada 14 não corresponde exactamente à superfície lateral 19. Vê-se que a ordem de grandeza do ponto de imagem corresponde aproximadamente à ordem de grandeza do diâmetro do cone de luz do laser e a escala 12 de cinzento (luminosidade) do ponto de imagem à profundidade da estrutura superficial 2 neste ponto. Um ponto branco significa neste exemplo que não foi desbastado nenhum material, enquanto que um ponto negro significa desbaste máximo de material (ou vice-versa).

Uma ainda maior precisão pode obter-se mediante uma descrição do ponto de laser por intermédio de vários pontos de imagem do mapa de bits, tornando-se possível fazer um cálculo inverso do desbaste de material diferenciado transversalmente através do diâmetro do ponto de imagem. 0 inconveniente reside no aumento do número de mapas de bits e no correspondente aumento da capacidade de memória, bem como no volume de cálculo daí resultante para o sistema electrónico de comando.

Para tal a codificação dos mapas de bits corresponde ao número máximo de camadas 7, isto é, com 256 escalas de cinzento (= 8 bit) por cada ponto de imagem é possível representar um máximo de 256 camadas. Para memorizar esta imagem reticulada são conhecidos diferentes formatos informáticos com correspondentes algoritmos de compressão que permitem uma redução muito forte da capacidade de memória requerida.

Em geral a superfície parcial 19, isto é, o polígono só muito raramente terá uma forma quadrada. Por esse motivo efectua-se um relacionamento de cada canto do polígono no espaço tridimensional com um correspondente ponto do mapa 14 de bits por coordenadas 2D (coordenadas de textura). 20

Na fig. 4 encontra-se representada a relação entre a imagem reticulada que contém os pontos 4 de imagem com as suas escalas 5 de cinzento e as camadas 7 que no essencial seguem o contorno da superfície curva. Deste modo as camadas 7 podem ser descritas por meio de funções matemáticas no essencial idênticas, tal como a superfície, ou então por meio de uma série de funções matemáticas que podem ser representadas sob a forma de NURBS-Patches. As diferentes escalas 5 de cinzento são projectadas sobre cada uma das camadas, servindo de instrução para o desbaste de material. A própria camada pode por sua vez ser subdividida em superfícies parciais 19, devendo as superfícies parciais ter uma constituição tal que se encontra assegurada a precisão do desbaste por acção do órgão 9 de desbaste. 0 grau 12 de cinzento corresponde à profundidade máxima do desbaste. Em consequência disso e ao percorrer cada camada com o órgão 9 de desbaste procede-se a um desbaste no local que corresponde à escala 12 de cinzento. A soma dos desbastes por cada camada resulta portanto no desbaste global de material. 0 desenrolar do processo é representado esquematicamente na fig. 4 como segue. 0 processo para o desbaste de material em várias camadas a partir de um corpo com uma qualquer topologia 15 e com uma superfície 1 tridimensional com uma forma livremente escolhida efectua-se por meio de um órgão 9 de desbaste que actua de maneira puntiforme sobre a superfície, tratando-se por exemplo de um laser, mediante o qual é criada uma estrutura 2 na superfície tridimensional 1. Na superfície 1 são definidas áreas 10 de maquinação, sendo uma tal área 10 de maquinação determinada pela área 11 de focalização do órgão de desbaste. Efectua-se uma aproximação à superfície 1 por meio de redes 18 de polígonos assentes umas nas outras, estando cada 21 polígono 19 da rede 18 de polígonos relacionada com a área 10 de maquinação do órgão 9 de desbaste. A estrutura superficial 2 é descrita por pelo menos um mapa 14 de bits de escalas de cinzento. O mapa 14 de bits de escalas de cinzento abrange pontos de imagem com diferentes escalas 12 de cinzento ou diferentes escalas de cor. A luminosidade da escala 12 de cinzento ou a intensidade da escala de cor ou o valor caracteristico da cor que corresponde a cada ponto de imagem do mapa 14 de bits de escalas de cinzento, como por exemplo um comprimento de onda, quando forem utilizados mapas de bits multicolores, definem a profundidade do desbaste de material. O desbaste de material efectua-se no número de camadas 7 que corresponde ao valor da escala 12 de cinzento. A cada camada 7 está associada uma rede 18 de polígonos própria. O polígono 19 de cada camada 7 a maquinar numa determinada altura não tem em comum nenhuma secção marginal com qualquer dos polígonos anteriormente maquinados, o que permite evitar efeitos relacionados com as margens, que se poderiam tornar visíveis pelo avanço ou pelo recuo do órgão de desbaste na direcção de aproximação da superfície ou na direcção de afastamento da superfície.

Para a realização do processo é criado um modelo informático 16 tridimensional primitivo do corpo com uma qualquer topologia 15, modelo esse que é descrito por uma rede primitiva 17 de polígonos. Aos cantos tridimensionais dos polígonos da rede primitiva 17 de polígonos correspondem pontos bidimensionais num ou em vários dos mapas de bits 3 de textura primitiva. Os polígonos são transferidos para o espaço 22 bidimensional do mapa 3 de bits de textura primitiva, correspondendo o valor 5 de escala de cinzento de um ponto 4 de imagem do mapa 3 de bits de textura primitiva ao desbaste de material requerido no corpo com uma qualquer topologia 15, abrangendo as áreas 10 de maquinação camadas individuais 7. A soma das áreas 10 de maquinação resultam na superficie 1 e a soma das camadas 7 resulta na estrutura superficial 2 do corpo com uma qualquer topologia 15. Cada camada 7 pode ser descrita por uma rede 18 de polígonos, estando redes de polígonos sobrepostas colocadas com desacerto umas em relação às outras. A estrutura superficial 2 do corpo com uma qualquer topologia 15 é obtida em aproximação por redes 18 de polígonos situadas umas por cima das outras e dispostas com desacerto umas em relação às outras. A cada polígono 19 da rede 18 de polígonos é associado dentro da área 10 de maquinação um mapa 14 de bits de escalas de cinzento a partir de uma projecção paralela do mapa 3 de bits de textura primitiva sobre o polígono 19 dentro da área 10 de maquinação, de modo que o desbaste de material por acção do órgão 9 de desbaste pode ser efectuado em cada uma das camadas 7 em correspondência com os valores do mapa 14 de bits. O valor do afastamento 6 entre duas camadas 7 corresponde portanto à diferença de luminosidade entre duas escalas 12 de cinzento vizinhas. O modelo primitivo é derivado da descrição do corpo com uma qualquer topologia por meio de superfícies CAD-(spline), que resultam na rede primitiva 17 de polígonos.

Os valores de luminosidade das escalas 12 de cinzento do mapa 14 de bits de escalas de cinzento são recalculados antes ou durante a maquinação da superfície 1 do corpo com uma qualquer topologia 15 para obter o mapa 3 de bits da textura primitiva. 23

Em vez dos valores de luminosidade das escalas 12 de cinzento podem também ser utilizadas escalas de cor ou cores do espectro de cores.

Na fig. 5 encontra-se representada a maneira como se efectua a operação de desbaste no caso de se apresentar um excerto no essencial plano da textura 2. 0 desbaste realiza-se a partir da superfície 1 por camadas com uma espessura de camada no essencial constante. Obtiveram-se resultados satisfatórios de fidelidade de reprodução da textura com espessuras de camada de 5 μιη. 0 laser Nd:YAG utilizado para o desbaste está em condições de desbastar camadas de 5 μιη. Para esse efeito as imagens reticuladas têm de maneira vantajosa um tamanho de pelo menos quatro vezes a espessura de camada, uma vez que em consequência das secções marginais há sempre zonas desfocadas. Neste contexto as zonas marginais contêm não só as arestas dos polígonos 19 mas também as zonas marginais 13 da escala 12 de cinzento até à qual se efectuou o desbaste máximo na camada em questão. Na fig. 5 torna-se igualmente nítido que o desbaste se efectua por camadas e que esse desbaste continua o tempo necessário até que tenha sido atingido o contorno da estrutura superficial 2. 0 valor 6 de afastamento desenhado na figura, que vai desde a superfície 1 até ao contorno, resulta exactamente na escala 12 de cinzento até à qual se deverá efectuar o desbaste. Além disso mostra-se que cada camada 7 está coberta em relação às camadas vizinhas com áreas 10 de maquinação que estão dispostas com desacerto umas em relação às outras. As áreas de maquinação contêm as superfícies parciais 19. A disposição com desacerto será mais adiante ainda abordada em pormenor.

Pressupondo uma correspondente disposição dos polígonos 19, é também possível agrupar num mapa de bits as coordenadas de 24 textura de vários polígonos. Além disso também é possível, ao calcular e memorizar os polígonos e os respectivos mapas de bits, predefinir desde logo uma direcção angular das pistas de laser. Não é obrigatório que as pistas de laser sigam as linhas de retícula do mapa de bits, podendo em vez disso ser aplicados processos gráficos de computador que para uma pista de laser que se estende com inclinação em relação às linhas de retícula calculam os valores da luminosidade, utilizando para tal algoritmos de Antialiasing (veja-se: uma linha que se estende diagonalmente sobre o monitor do computador) .

Para a maquinação do corpo com uma qualquer topologia torna-se necessário utilizar um órgão de desbaste, que no presente exemplo será um equipamento laser no qual o scanner, dentro do qual está situado o espelho galvânico, tem uma mobilidade suficientemente boa em relação ao corpo com uma qualquer topologia, para deste modo poder ir até uma posição que se encontra tanto quanto possível na perpendicular em relação a cada polígono que tem um afastamento com o valor da distância focal do sistema óptico do laser, isto é, que corresponde à posição tomada como base para o cálculo dos polígonos.

Para o comando do equipamento laser, no sentido de obter uma maquinação económica, é necessário ordenar no ficheiro os polígonos de tal maneira que estes são lidos pelo sistema electrónico de comando por uma sequência que implica o menor número possível de trajectos de deslocamento do scanner. Na fig. 6 encontra-se representado um corte de uma superfície curva 1 na qual as superfícies parciais 19 estão dispostas no essencial paralelamente à superfície curva. Por motivo de maior clareza só se encontra representada uma única camada 7 com as suas superfícies parciais 19. 0 órgão 9 de desbaste procede a um 25 desbaste ao longo de uma superfície parcial 19, efectuando-se o desbaste unicamente na zona não abrangida pelo contorno da estrutura superficial 2. Para tal a área 10 de maquinação pode coincidir com as zonas marginais 13 da superfície parcial 19. Uma área 10 de maquinação pode no entanto ser também composta por várias superfícies parciais 19 ou polígonos. A fig. 7 mostra mais uma vez em pormenor a maneira como se efectua o desbaste sobre a superfície parcial 19. O órgão 9 de desbaste percorre a imagem reticulada que está associada à superfície parcial 19 e procede a um desbaste de material em todos os locais nos quais a escala 12 de cinzento é maior ou igual (menor ou igual) ao valor da escala de cinzento da camada 7 a que a superfície parcial 19 pertence. A imagem reticulada 14 é neste caso menor do que a superfície parcial 19, o que tem como consequência que áreas 10 de maquinação vizinhas se sobrepõem à área 11 de focalização. Esta disposição pode ser vantajosa sempre que a curvatura da superfície que é formada pela superfície parcial 19 é tão grande que se verifica uma alteração do desbaste da camada, que é derivada das propriedades do órgão 9 de desbaste, facto esse que conduziria a um desbaste não uniforme de material e se tornaria visível sob a forma de um defeito na estrutura superficial que se pretende criar.

Possibilidades para evitar linhas de separação que são originadas na zona em que termina uma pista de laser e começa a linha seguinte encontram-se representadas nas fig. 8-11. Estas linhas de separação são originadas por um aumento ou uma diminuição do desbaste de material junto das arestas dos polígonos. São originadas sempre que houver uma sobreposição entre as arestas de áreas de maquinação ou de polígonos. 26 A espessura de camada pode então ser reduzida tão fortemente que a linha de fronteira originada em altura se torna desprezivelmente pequena quando comparada com a altura total da ruga que é criada pelo desbaste em várias camadas, já não se tornando assim visivel. A soma dos erros de linha de separação junto das arestas 13 dos poligonos evita-se fazendo com que a cada camada 7 a desbastar esteja associada uma rede de poligonos 18 própria, tridimensional e independente, tal como se encontra também representado na fig. 4. Esta rede pode ser escolhida de maneira inteiramente livre, tomando em consideração as premissas acima indicadas. Ao fazer esta escolha deverá tomar-se em atenção que as margens 13 se podem sobrepor (o que é inevitável) mas não podem de maneira nenhuma ficar coincidentes, caso contrário verifica-se uma adição dos erros da linha de separação das várias camadas. Isto significa, ao observar um qualquer ponto sobre a superfície a maquinar do corpo com uma qualquer topologia, ao efectuar um desbaste de material por n camadas, que neste ponto "pertencem" a n diferentes polígonos 19 ligadas a redes poligonais 18 distintas. Diferentes possibilidades de arranjo de camadas vizinhas encontram-se representadas nas fig. 8-11, sendo as superfícies parciais 19 formadas por polígonos. As superfícies parciais 19 de uma camada 7 ficam contíguas umas das outras mediante secções marginais 13 comuns. As secções marginais 13 das superfícies parciais 19 de camadas vizinhas 7 não podem no entanto sobrepor-se. De acordo com a fig. 8 as superfícies parciais 19 de camadas vizinhas 7 têm tamanhos distintos.

De acordo com a fig. 9 as superfícies parciais 19 de camadas vizinhas 7 estão dispostas com desacerto umas em relação às outras. 27

De acordo com a fig. 10 as superfícies parciais 19 de camadas 7 vizinhas estão rodadas umas em relação às outras de um determinado ângulo. De acordo com a fig. 11 as superfícies parciais 19 de camadas 7 vizinhas estão dispostas de maneira aleatória. Neste caso prescinde-se totalmente de uma rede de polígonos, só se aproveitando, para evitar arestas separadoras visíveis, a característica de ser obrigatório que as arestas de cada um dos polígonos não se sobreponham.

Estes polígonos podem dividir entre si um mapa de bits de textura ou então ficam repartidos por mais de um até ao máximo n mapas de bits.

No que se refere aos respectivos mapas de bits de textura deverá tomar-se em atenção que, no caso de existirem vários mapas de bits, o correspondente desbaste de camada se distribui por cada um dos mapas de bits. Isto significa que o desbaste definitivo de material num determinado ponto resulta da adição de cada um dos valores de cinzento dos mapas de bits de textura no ponto em questão. A já acima referida fig. 4 mostra esta possibilidade em detalhe.

Caso se pretenda reduzir ainda mais os erros de linha de separação, pode ser utilizado um processo em que se forma uma zona de sobreposição entre as áreas de maquinação, zona essa na qual os sulcos de maquinação do laser engatam uns nos outros nos pontos de contacto, procedendo-se a uma distribuição estatística nos pontos de transição.

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Claims (24)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Processo para criar uma textura (2) numa superfície (1) com uma qualquer curvatura mediante o desbaste de material por camadas (7) com o auxílio de um órgão de desbaste, como por exemplo um laser, sendo a superfície (1) descrita por pelo menos uma rede de polígonos, podendo essa rede de polígonos ser subdividida numa multiplicidade de superfícies parciais, tratando-se por exemplo de polígonos (3) que descrevem pelo menos de maneira aproximativa a superfície com uma qualquer curvatura sob a forma de uma função matemática, descrevendo as superfícies parciais (3) um excerto da textura (2) por meio de um certo número de pontos (4) de imagem aos quais é associada uma escala (5) de cinzento, apresentando deste modo cada superfície parcial (3) para um determinado número de pontos (4) de imagem uma distribuição de escalas (5) de cinzento, sendo cada escala (5) de cinzento relacionada com um valor (6) de afastamento que corresponde ao afastamento neste ponto de imagem da superfície curva (1) em relação à superfície da textura, sendo esta superfície matemática convertida directamente num comando do órgão (9) de desbaste para desta forma produzir um desbaste por linhas da superfície, sendo assim criada a estrutura superficial.
2. 2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o valor (6) do afastamento determinar o número de camadas (7) nas quais se procede a um desbaste de material.
3. 3. Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por o valor (6) do afastamento poder ser um múltiplo da espessura de camada. 1
4. 4. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por cada uma das camadas (7) poder ser descrita por uma rede de polígonos própria.
5. 5. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por cada camada (7) ser construída com base em superfícies parciais (19) .
6. 6. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por as superfícies parciais (19) serem polígonos.
7. 7. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por as superfícies parciais (19) de uma camada (7) serem adjacentes umas das outras através de zonas marginais (13) comuns.
8. 8. Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por as zonas marginais (13) das superfícies parciais (19) de camadas (7) vizinhas não ficarem sobrepostas.
9. 9. Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por as superfícies parciais (19) de camadas (7) vizinhas estarem dispostas com desacerto umas em relação às outras.
10. 10. Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por as superfícies parciais (19) de camadas (7) vizinhas se encontrarem rodadas umas em relação às outras.
11. 11. Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por as superfícies parciais (19) de camadas (7) vizinhas estarem dispostas de maneira aleatória. 2
12. 12. Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por as superfícies parciais (19) de camadas (7) vizinhas terem tamanhos distintos.
13. 13. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a rede de polígonos construída a partir das superfícies parciais (19) ser lida para dentro do programa de comando de um órgão (9) de desbaste.
14. 14. Processo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por o programa de comando definir áreas (10) de maquinação.
15. 15. Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por uma área (10) de maquinação abranger pelo menos uma superfície parcial (19).
16. 16. Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por a área (10) de maquinação estar situada no interior de uma zona (11) de focalização do órgão (12) de desbaste.
17. 17. Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por a área (10) de maquinação ser percorrida linha a linha pelo órgão (9) de desbaste.
18. 18. Processo de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por o órgão (9) de desbaste ser ligado quando um ponto de imagem que tem uma escala (12) de cinzento se encontrar na camada (7) situada na área (10) de maquinação.
19. Processo de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por o órgão de desbaste não ser ligado sempre que não for 3 19. detectado nenhum ponto de imagem com uma escala (12) de cinzento da camada (7).
20. 20. Processo de acordo com as reivindicações 1, 2 ou 15, caracterizado por ser predefinida para cada superfície parcial (19) uma direcção angular distinta para o órgão (9) de desbaste.
21. 21. Processo de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por o órgão (9) de desbaste incidir com uma certa inclinação sobre a superfície parcial (19).
22. 22. Dispositivo destinado ao desbaste por camadas de material a partir de um corpo com uma qualquer topologia (15), para assim criar uma estrutura (2) tridimensional no corpo com uma qualquer topologia, comportando esse dispositivo um órgão (9) de desbaste que actua de maneira puntiforme sobre a superfície, como por exemplo um laser, bem como um computador mediante o qual o órgão (9) de desbaste é comandado, para o que a topologia da superfície do corpo é representada por uma rede (17) de polígonos mediante a qual a topologia é descrita pelo menos aproximadamente sob a forma de uma função matemática, para o que a rede (17) de polígonos com as informações sobre o desbaste de material nela contidas é projectada sobre a rede (18) de polígonos, fazendo-se corresponder ao órgão (9) de desbaste em cada polígono (19) da rede (18) de polígonos uma área de maquinação, sendo a área (10) de maquinação descrita por pelo menos uma imagem (14) reticulada, de modo que o órgão (9) de desbaste efectua um desbaste de material na área (10) de maquinação em conformidade com as informações memorizadas na imagem (14) 4 reticulada, sendo a sequência repetida para cada polígono (19) da rede (18) de polígonos.
23. 23. Dispositivo de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por a imagem reticulada (14) ser criada mediante um dispositivo de scanning e conter informações sobre o desbaste ponto por ponto do material.
24. 24. Dispositivo de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por a área (10) de maquinação estar situada inteiramente na área (11) de focalização do órgão (9) de desbaste. Lisboa, 28 de Novembro de 2007 5