Exploração do design de entressola por algoritmo baseado em dado biomecânico e Voronoi 3D para fabricação digital.

Resumo

Este estudo propôs a criação de um algoritmo para elaboração de uma entressola customizada por parâmetros
funcionais e sistemas generativos, com produção através da fabricação digital. Os recursos computacionais
utilizados são o programa Rhinoceros® e a extensão Grasshopper®. As primitivas são dados em formato “.asc”
de ensaio de distribuição de pressão plantar, posição de sensores da palmilha (.jpeg) geometria 3D de
entressola parametrizada a partir do contorno de uma palmilha comum. O algoritmo desenvolvido opera pela
conversão de geometria de entressola (brep) em nuvem de pontos complementado com nuvem de pontos
derivada da posição dos sensores e valores re-mapeados de pressão máxima. Pela sobreposição das nuvens de
pontos é gerada estrutura celular do componente Voronoi 3D. Com base na incorporação de algoritmo externo
foi possível obter uma estrutura de malha de células abertas. Foi testada a fabricação digital da geometria
através da impressão tridimensional similar ao processo Fused Deposition Modeling (FDM) em poliácido láctico
(PLA) rígido e poliuretano termoplástico (TPU) flexível. Foi observado no modelo impresso em material flexível
que o aumento da densidade de células nas regiões de maior pressão contribui para o aumento rigidez local,
podendo implicar na individualização dos requisitos funcionais do calçado. É apresentado nove possibilidades
de customização pela alteração de três variáveis distintas, relativas à densidade de pontos da geometria base,
e da conversão de valores de pressão; e espessura da estrutura final em função da escala de volume e faces
das células tridimensionais geradas pelo voronoi 3D. Conclui-se que a importação de dados reais de ensaio
biomecânico para modelagem paramétrica no Grasshopper® contribui para o projeto de calçados
individualizado pelos requisitos estéticos e funcionais de cada consumidor.