Impresión 3D, guía para aprender y empezar 5/5 (3)

Cómo empezar en la Impresión 3D – Lo que necesitas saber

Comenzar con la impresión en 3D puede ser desconcertante, por no decir más. Con tantas cosas nuevas que aprender, a los recién llegados les puede resultar muy difícil saber por dónde empezar. Hay muchas preguntas que deben ser respondidas antes de que usted realmente se sumerja en el mundo de la impresión en 3D.

Este artículo se centrará en responder a las preguntas comunes que desconciertan a un principiante, como tu, cuando intentan comprender las complejidades de la tecnología de impresión en 3D.

¿Realmente necesitas una impresora 3D?

Las impresoras 3D de sobremesa ahora pueden adquirirse a precios asequibles: la primera y más importante pregunta que hay que responder es si realmente necesitas una impresora 3D propia. Hay un gran número de recursos en línea que pueden imprimir modelos y entregárselos.

Por lo tanto, si sólo necesita imprimir algo de vez en cuando, entonces lo mejor sería simplemente enviar un plano del objeto a uno de estos servicios, y evitar por completo todas las molestias.

Si lo haces, ¿qué impresora debes comprar?

Seamos honestos, probablemente querrás comprar una impresora 3D por tu cuenta. Tendrá que elegir entre comprar una máquina premontada o comprar una que tengas que construir tu mismo. Ambas opciones tienen sus propias ventajas y desventajas. Si estás bendecido con habilidades de bricolaje y un poco de conocimiento técnico, puede que encuentres esta última opción más atractiva. La construcción de tu propia impresora 3D también te costará menos, pero seguro que no es para todo el mundo.

Una cosa a tener en cuenta al construir su propia impresora 3D es que si algo sale mal con la impresora 3D ya montada, ya tendrás la experiencia necesaria para desmontarla y volver a montarla.

Sin embargo, dado este artículo que se trata de una guía dirigida a principiantes, lo mejor y más recomendable sería adquirir una impresora 3D de sobremesa en primer lugar. El costo de las impresoras 3D se ha reducido significativamente en los últimos años; sin embargo, aún así, debes esperar gastar alrededor de 500€ para conseguir una impresora 3D de escritorio decente.

Lo bueno de la impresión en 3D es que los precios de las impresoras están bajando, mientras que al mismo tiempo la elección y la calidad de estas mismas impresoras está subiendo.

Antes de comprar tu propia impresión en 3D, te recomendamos que se ponga en contacto con expertos e informarte bien para poder realizar la compra correcta.

¿Dónde se pueden obtener los archivos de los modelos 3D?

Cuando se trata de los archivos de diseño reales de los objetos, tienes dos opciones: puedes obtenerlos en línea listos para usar o crear los tuyos propios.

Puedes encontrar todo tipo de modelos en un sitio web llamado Thingiverse. Aunque este sitio web es propiedad de los fabricantes de renombre de la impresora Replicator, Makerbot, todavía contiene un inventario decente de los archivos de los usuarios que los cuelgan allí.

Si insistes en hacer sus propios modelos, entonces procede con la siguiente pregunta.

¿Cómo puedes hacer tus propios modelos?

Hubo un tiempo en que el software de Diseño Asistido por Ordenador (CAD) era diseñado por ingenieros, para ingenieros. Este software solía ser extremadamente complejo (hasta cierto punto todavía es complejo, pero ahora es más manejable) y nadie, excepto aquellos con la formación adecuada, podía utilizar el software CAD de forma efectiva.

El software de CAD tiene una curva de aprendizaje muy pronunciada. Los tiempos han cambiado, y lo último en software de CAD está dirigido a los usuarios en general. Lo mejor del software CAD moderno es que no es tan difícil de aprender y utilizar como antes; sin embargo, la curva de aprendizaje sigue siendo bastante empinada, y tendrías que dedicar bastante tiempo y esfuerzo para comprender completamente todos los conceptos del diseño listo para imprimir en 3D utilizando CAD.

Para aprender los conceptos básicos del software de diseño CAD, consulta 123D Design e Inventor Fusion de Autodesk. Ambos programas son gratuitos para licencias limitadas. Puedes utilizar las versiones gratuitas de estas herramientas de software para diseñar modelos de impresión.

Una cosa a tener en cuenta, sin embargo, es que las versiones gratuitas/limitadas/de estudiantes del software CAD generalmente no te permiten vender tus objetos impresos, o vender los archivos que creas. Como siempre, necesita investigar la licencia de cualquier software que descargues.

Si piensas en la impresión 3D como un negocio, entonces realmente necesitarás invertir en una licencia de software comercial.

¿Puedes simplemente escanear objetos reales e imprimirlos?

Mucha gente se pregunta si es posible “simplemente escanear e imprimir” objetos. Es posible, y hay algunas empresas que crean equipos de digitalización 3D dedicados, como Go!SCAN 3D. Sin embargo, los modelos escaneados generalmente requieren muchos ajustes antes de que se puedan utilizar para imprimir objetos.

Esta idea es sin duda ingeniosa, pero tardará un poco en madurar; en la actualidad es mejor crear los archivos “a mano” y luego imprimirlos.

¿Cómo debes proceder con la impresión de modelos descargados?

Si has descargado archivos de modelos de sitios web como Thingiverse, lo más probable es que ya estén en formato STL. Este formato está a medio camino de convertirse en un archivo imprimible, así que manténte atento a cómo convertir ese archivo STL en algo realmente impresionante.

Para que la impresora pueda gestionar los archivos de diseño, éstos deben ser cortados, lo que significa que deben transformarse en la descripción exacta capa por capa del objeto, incluidos los controles de temperatura, velocidad y espesor de pared. El archivo resultante se llama un archivo G-Code que puede ser interpretado por la impresora.

Puedes elegir entre varias aplicaciones de rebanado en el mercado, incluidas las gratuitas como ReplicatorG, Cura y KISSlicer.

¿Cómo debes proceder con la impresión de los modelos que has creado?

El software de corte en capas es una herramienta importante necesaria para crear un archivo final que se puede imprimir. Si has utilizado un software de diseño asistido por ordenador para crear su modelo, el software podrá exportarlo como un archivo STL. Todo lo que tendrías que hacer es usar un programa de software de corte para transformarlo en un archivo G-Code.

Por otro lado, si utilizas un programa 3D como Photoshop, Sketchup o cualquier otro programa de diseño 3D que no esté diseñado específicamente para CAD, entonces el proceso de obtención del archivo G-Code requiere varios pasos.

Una de las primeras cosas que hay que hacer es ver si el modelo 3D es realmente imprimible o no. En la mayoría de los casos, se requerirán cambios menores, como el parcheo de los agujeros y la reparación de los vértices.

En segundo lugar, el archivo deberá convertirse en un STL antes de que pueda ser cortado para la impresora.

Puedes utilizar una aplicación gratuita de código abierto llamada Meshlab para realizar tanto las tareas de parcheo del modelo como la generación del archivo STL. También puedes buscar en un programa comercial llamado NetFabb que también puede generar los archivo G-Code.

¿Dónde se puede comprar el material?

El material de impresión (o filamento) necesario para la impresora 3D se presenta en dos tipos: PLA y ABS.

  • PLA es Ácido Poliláctico, una forma de poliéster que se fabrica a partir de una variedad de fuentes naturales, incluyendo azúcar, almidón de maíz o caña de azúcar. Es biodegradable y se funde a temperaturas más bajas que el ABS.
  • El ABS o estireno de acrilonitrilo butadieno es un tipo de polímero a base de aceite. Es extremadamente fuerte y resistente y se utiliza comúnmente para crear juguetes para niños.

Puedes comprarlos en formas sueltas o como un carrete de una amplia gama de fuentes. Un kilogramo de carrete de filamento ABS de 3.0mm cuesta alrededor de 30€ en Amazon, que es uno de los sitios donde recomendamos que compres tu filamento. Busca en varios sitios web para encontrar la mejor oferta y el costo de envío más bajo para tu ubicación.

Software Esencial para imprimir en 3D

Sin el software adecuado, la impresión en 3D seguiría siendo un sueño lejano. Si bien es cierto que se necesita una impresora especializada que pueda crear objetos 3D, también se necesita una variedad de software esencial que se puede utilizar para diseñar el modelo real y obtenerlo en un formato que la impresora pueda reconocer.

Introducción al software de impresión 3D

A menos que estés planeando descargar planos ya preparados de modelos de Internet y utilizarlos para imprimir objetos, tendrás que entender qué tipo de software de impresión en 3D necesitas. Ya habíamos discutido este tema brevemente anteriormente; ahora discutiremos el software de impresión en 3D con más detalle.

El proceso de impresión en 3D

Antes de profundizar en la discusión sobre el software de impresión en 3D, es una buena idea hablar brevemente sobre el proceso de impresión en 3D desde cero para que tengas una idea clara de con qué está tratando exactamente.

  1. La idea: Lo primero y más importante: tienes que decidir lo que quieres hacer. Puede ser cualquier cosa, desde un simple objeto de decoración hasta un juguete complejo. Es mejor que empieces con proyectos más sencillos hasta que te sientas cómodo diseñando más objetos compuestos. Proponte una serie de ideas y estate preparado para rechazar algunas de ellas desde el punto de vista de la viabilidad técnica. También es importante actuar en esta fase, ya que puede resultar muy tentador presentar una serie de ideas para la próxima gran invención impresa en 3D, pero nunca llegar a diseñar y hacer nada.
  2. Diseñar el modelo: Aquí viene el primer paso principal: diseñar el modelo actual. Una vez que hayas decidido lo que quieres hacer, debes utilizar un software CAD (o no CAD) que te ayude a crear el modelo. Aprender a usar cualquier software de diseño en particular no es tarea fácil; y debes estar bien preparado para ello, así como dispuesto a aprender.
  3. Convertirlo en STL: Es absolutamente necesario que conviertas tu modelo a formato STL después de que haya sido completado. La mayor parte del software de CAD que encontrarás viene con características incorporadas que te permiten exportar el modelo como STL. No obstante, si estás planeando utilizar un software de diseño que no sea CAD, como Google SkectchUp, necesitarás instalar un plugin (Cadspan, en este caso) para poder ajustar y convertir el diseño final. Una vez que hayas convertido su modelo a formato STL, sólo estarás a medio camino de obtener un archivo imprimible en 3D.
  4. Cortar en capas. El cuarto paso requiere que `cortes’ el modelo en capas para que la impresora 3D pueda entender cómo crear el objeto. Este es el último paso que implica el uso de software informático, después del cual obtendrá el archivo final que la impresora puede reconocer.

Para resumirlo todo: Se necesita software para diseñar el modelo, convertirlo en STL y cortarlo en capas para prepararlo para la impresora 3D.

Software de diseño asistido por ordenador

El software de diseño asistido por ordenador (CAD) existe desde hace décadas. Inicialmente fue diseñado para aplicaciones de ingeniería y era tan complejo que sólo los ingenieros con la formación adecuada podían utilizarlo.

Desde el inicio de la tecnología de impresión 3D, el software CAD se ha utilizado comúnmente para crear modelos 3D de objetos. Una de las principales razones para utilizar el software CAD en comparación con otras alternativas que no son CAD, como Photoshop, es que permite a los diseñadores exportar el modelo como un archivo STL.

Sólo para que lo recuerdes: Un archivo STL es un formato que contiene la información necesaria para producir un modelo 3D en impresoras de estereolitografía.

Debido a sus complejas características, el software de CAD es bastante caro para uso comercial, oscilando entre los 10.000 y los 100.000 dólares para las mejores aplicaciones existentes. Esto sería, por supuesto, poco práctico e inasequible para un usuario doméstico que acaba de entrar en el mundo de la impresión en 3D.

Afortunadamente, se ha puesto a disposición una gran cantidad de software gratuito de CAD, y es casi tan bueno como algunas de las versiones de pago que existen. Muchos programas CAD comerciales también tienen versiones de licencia gratuitas o limitadas que te permiten sumergirse en el mundo del diseño CAD y la impresión en 3D sin gastar miles de euros.

Independientemente de si es gratuito o de pago, ten en cuenta que hay una curva de aprendizaje empinada para comprender los conceptos básicos del software de CAD. Necesitarás poner mucho esfuerzo y tiempo y también tendrás que mostrar paciencia antes de que puedas dominar el arte de diseñar usando software de CAD.

AutoDesk Inventor

Autodesk es un nombre importante en la industria de las aplicaciones CAD y ofrece software de pago de nivel profesional. Autodesk Inventor es una potente aplicación CAD que incluye una amplia gama de herramientas para la creación de prototipos digitales.

Esta aplicación de diseño 3D de alta gama puede ayudar a construir mejores productos más rápidamente y así reducir los costes de desarrollo. Debido al hecho de que se trata de un software CAD profesional y completo, necesitará dedicar una cantidad considerable de tiempo a aprender cómo funciona antes de poder empezar a diseñar sus modelos. Existe una amplia documentación disponible que le ayudará en este proceso.

Se puede descargar una versión de prueba antes de comprarla. Necesitarás un ordenador potente con una velocidad de reloj de al menos 3 GHz para los procesadores de un solo núcleo o de 2 GHz para los de doble núcleo. Se requiere un mínimo de 8 GB de RAM; sin embargo, para un rendimiento óptimo, Autodesk recomienda 12 GB de RAM.

Estos requisitos del sistema están pensados para aplicaciones de diseño pesado. Como principiante en el mundo del modelado 3D, no entrarás en diseños muy complejos y podrás ejecutar el software en un ordenador con especificaciones ligeramente más bajas. Descarga una versión de prueba para ver cómo funciona para ti.

Google SketchUp Make

Google SketchUp Make es una alternativa completamente gratuita y fácil de aprender al complejo software de CAD existente. Viene con unas pocas herramientas simples que permiten a los usuarios crear modelos 3D de casas, cubiertas, adiciones a la casa y muchas otras cosas. Esta es una gran herramienta para aquellos que son nuevos en el mundo del modelado 3D, ya que les ofrecerá una forma fácil de conocer las complejidades del modelado 3D.

Generalmente se utiliza para diseñar objetos para Google Maps y Google Earth; sin embargo, mucha gente lo utiliza para crear modelos para imprimir. Google SketchUp no es un software CAD completo y no permite exportar un objeto como archivo STL de forma predeterminada; sin embargo, hay plugins disponibles como Cadspan, que pueden ayudarte a añadir los últimos retoques a tu modelo de Google SketchUp antes de que se exporte como archivo STL.

Software para el control de cortadoras e impresoras

El modelo que diseñas pasa por dos procesos más en su camino a convertirse en un producto terminado, y estos dos procesos se llaman cortar y enviar.

El corte en capas divide el modelo en varias capas imprimibles y traza las sendas para ellas. El software de control envía estas “instrucciones” a la impresora, que crea un objeto capa por capa.

Las impresoras 3D se controlan generalmente a través de una pantalla de control integrada o de un ordenador a través de una conexión USB. Esta interfaz de usuario permite que el software de control (que puede ser el propio software de la cortadora) envíe el código informático (instrucciones) a la impresora y controle los principales parámetros como la velocidad, el caudal y la temperatura requeridos para cada capa.

El motor Netfabb, por ejemplo, combina la funcionalidad de una cortadora de fiambres y un software de control. Dicho esto, hay cortadoras puras, software de control puro o una combinación de ambos.

Slic3r

Slic3r es una herramienta muy popular que cuenta con potentes funciones para convertir un modelo 3D digital en instrucciones de impresión para una impresora 3D. Es capaz de cortar el modelo en capas y generar las sendas necesarias, así como calcular el material que necesita ser extruido.

El proyecto se lanzó en 2011 desde cero y ha crecido hasta convertirse en una aplicación que cuenta con el apoyo de casi todas las principales empresas de impresión en 3D de todo el mundo.

Debido al hecho de que Slic3r es sólo una aplicación de corte, requiere software adicional para actuar como una aplicación de control. Viene con las siguientes aplicaciones:

  • Pronterface
  • Repetier-Host
  • ReplicatorG

Skeinforge

Skeinforge es otro programa de cortadora que está diseñado para ser utilizado con RapMan y muchos otros motores de laboratorio Fab. Los usuarios pueden establecer una serie de parámetros utilizando este programa; esta mayor funcionalidad hace que la curva de aprendizaje sea un poco abrupta y, como nuevo usuario, es posible que estés mejor con herramientas más simples.

KISSlicer

KiSSlicer es una aplicación rápida y fácil de usar que puede generar el archivo CodeG para una impresora a partir de un archivo STL. La versión gratuita de KISSlicer contiene todas las funciones que puede necesitar un aficionado que utilice una impresora 3D de un solo cabezal. Si necesita una impresión multicabezal y multimodelo, es posible que tenga que optar por la versión PRO.

 

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