Impresoras 3D

Cómo prevenir la deformación

Hoy me gustaría hablarles sobre la deformación y cómo minimizar los efectos que la contracción puede tener en nuestro trabajo, especialmente para impresiones largas. Deberíamos mantenerlo en PLA y ABS, ya que siguen siendo los más utilizados. Compartiré algunas tácticas que encuentro para ayudar a resolver esto. Este artículo se basará más en consejos y teoría y en cómo mejorar los resultados de impresión, pero no una solución firme al 100%.

Caja de bricolaje

Quizás imprimir es como cocinar. Factores como la presión barométrica, la humedad, la temperatura, etc. influyen en ello. ¡O simplemente es un caos en el trabajo! Diré que obtengo resultados mucho mejores con un recinto casi hermético para atrapar el calor y reducir el flujo de aire turbulento. También aislé la parte superior con plástico de burbujas intercalado con mylar, agregué un extractor de aire para ventilar los humos y las luces para el espectáculo. El recinto caliente debería permitir que la impresión se ajuste un poco mejor con variaciones más pequeñas de temperatura.

Balsas

Las balsas son esenciales, realmente ayudan a sujetar la impresión y minimizar el encogimiento. Sin embargo, tenga cuidado si se pega demasiado bien, entonces su parte puede dividirse. Esto me pasó antes cuando sujeté mi balsa con clips de metal. Poco o nada de encogimiento, pero a veces algo va a ceder.

Relleno

Para impresiones grandes y largas, he notado que imprimir con un 20-25% de relleno ayuda, ya que hay menos plástico y se ejerce menos fuerza de contracción en la impresión, pero lo suficiente para evitar que la estructura y las paredes exteriores se deformen. Si es posible, intente imprimir sin capas inferiores y vea qué sucede, esto también parece reducir el rizado. Hay una cantidad casi infinita de formas para imprimir, por lo que son impresiones subjetivas pero grandes como un mapa o algo que ocupa una gran superficie en la placa de construcción, esto parece funcionar bien.

Colaborar

Comparta sus experiencias en la sección de comentarios, ¿qué encuentra que funciona mejor?

Con su software de corte en particular, estoy seguro de que ha visto varias opciones dentro del propio software relacionadas con el relleno. Además, estoy seguro de que ha notado cómo su impresora imprime el interior de un objeto y puede haber pensado o preguntado acerca de esa estructura interna o «relleno». Así que en este artículo vamos a explorar eso un poco. Hay una variedad de rellenos diferentes que verá por ahí, pero solo voy a repasar 4 tipos; rectangular, triangular, meneo y hexagonal o el panal de miel.

Rectangular:

Rectangular es el relleno más común y de uso general, pero realmente no ofrece ningún beneficio real sobre algunos de los demás. Es simple y, a menudo, un software de impresión predeterminado. La mayoría de la gente sigue usando esto y parece que no ha pensado mucho en nada más.

Menear:

Casi inútil a menos que desee una pieza que se pueda torcer y que tenga un poco de flexibilidad. ofrece la menor cantidad de rigidez.

Triangular:

Forma muy útil, ofrece gran resistencia y elevadas cargas laterales. Me gusta este relleno cuando necesito una buena resistencia de la pared o estructuras más delgadas. Piense en puentes y armaduras de techo.

Hexágono también conocido como el panal de miel

Mejor relleno por resistencia frente al material utilizado. Esta forma es el relleno más eficiente y más rápido de imprimir, el relleno Goto para la mayoría de las cosas. Le ahorrará material, tiempo, energía y también ofrecerá una alta resistencia. Es por eso que la casa de las abejas está formada por hexágonos. La cera es muy costosa de hacer y, económicamente, las abejas solo quieren hacer tubos con la menor cantidad de cera posible para albergar larvas, miel y otras cosas. La naturaleza se aprovecha de esto en todas partes, es eficiente, elegante y matemáticamente hermosa. Este fenómeno que ocurre naturalmente son en realidad círculos presionados juntos para formar un mosaico. Las abejas melíferas no son conscientes de lo que están construyendo y en realidad solo están tratando de formar tubos en los que puedan caber sus cuerpos. A medida que construyen más y más de estos tubos en un espacio cerrado, se presionan y forman hexágonos. Es el único resultado o forma que podría ocurrir a partir de esto, por lo que está por todas partes en la naturaleza. Pruébelo, tome un poco de agua con jabón y una pajita, haga burbujas. Las burbujas son obviamente esferas, pero intente hacer una burbuja de buen tamaño y luego intente rodear esa burbuja con 6 burbujas de igual tamaño, observe lo que sucede mientras hace esto.

Ahora bien, ¿por qué les cuento todo esto y qué tienen que ver las abejas con la impresión 3D? Gran parte de la impresión 3D es realmente estructura y diseño, y creo que tener algún conocimiento sobre por qué la naturaleza hace lo que hace agregará algo de previsión a sus creaciones. No importa si eres un artista, un ingeniero o ambos, la naturaleza siempre tendrá más que enseñarnos y debemos prestar atención a sus lecciones. El relleno hexagonal probablemente se adaptará a la mayoría de sus necesidades, ya que es resistente y se utiliza menos material, lo que le permite ahorrar tiempo y dinero. Realmente debería ser el nuevo estándar y predeterminado.

El modelado 3D se ha convertido en una actividad solicitada por muchos entusiastas de la impresión 3D. Utilizado en muchas industrias, el modelado 3D abre nuevas oportunidades. Pero el modelado para impresión 3D puede resultar confuso. Todos los diseñadores utilizan diferentes enfoques de modelado, software , materiales , impresoras 3D, y es normal sentirse perdido al intentar crear un modelo 3D perfecto para la impresión 3D.

Si está harto de la información teórica sobre el modelado 3D y está buscando algunos consejos prácticos de modeladores 3D experimentados, este artículo arrojará luz sobre aspectos como el software y el modelado 3D para impresión 3D.

Los modeladores expertos comparten su opinión sobre el software de modelado 3D

La verdad es que no existe un software de modelado 3D perfecto que se pueda recomendar a todos los modeladores 3D. Todo depende de las preferencias y la forma de trabajar del modelador 3D. Algunos de los programas de modelado 3D más apreciados entre los diseñadores 3D experimentados son Autodesk MAYA , ZBrush y MUDBOX .

ZBrush y MUDBOX son 2 de las herramientas de escultura de los grandes jugadores que se utilizan principalmente para el modelado 3D de figuras relacionadas con el juego o cualquier otra. Son completamente diferentes pero tienen funcionalidades y características similares. Nuevamente, todo depende de las preferencias, la experiencia y los hábitos de trabajo del modelador 3D.

En aras de la comparación, analizaremos algunas aplicaciones de escultura desde la perspectiva de un modelador 3D experimentado, que ha estado modelando en estas aplicaciones durante un tiempo.

MUDBOX , un software de pintura y escultura digital, se considera un software un poco más intuitivo y fácil de asimilar. Al ser desarrollado por la misma compañía que Maya y 3DS Max, MUDBOX puede ser la elección perfecta para aquellos que están familiarizados con el trabajo en este tipo de software. Permite la transferencia de imágenes planas, mallas y texturas entre estas tres aplicaciones.

Esta característica es muy apreciada por los modeladores 3D que pretenden trabajar en todas estas aplicaciones de modelado porque garantiza un flujo de trabajo fluido y sin problemas. MUDBOX es compatible con la tecnología de pintura de Photoshop, lo que permite múltiples opciones de pintura con las que los usuarios de Photoshop están familiarizados.

La aplicación tiene muchas herramientas de pincel 3D, lo que hace que la creación y el ajuste del modelo 3D sea mucho más fácil y creativo. Tiene 22 modos de mezcla de capas diferentes compatibles con Adobe Photoshop.

ZBrush está dirigido más al artista que al desarrollador. Permite crear ilustraciones impresionantes con la amplia disponibilidad de herramientas de pintura. Las ilustraciones se pueden utilizar como imágenes planas para un mayor desarrollo o como referencia para la creación de modelos 3D.

Las herramientas de pincel ZBrush simplifican la modificación del modelo. La herramienta de polígonos permite a los modeladores crear nuevos elementos o modelos agrupando elementos. La aplicación tiene un conjunto de herramientas de pincel para inflar, acumular arcilla y mover que permiten a los artistas crear un modelo de acuerdo con su propio enfoque.

ZBrush es considerado por los modeladores experimentados como una aplicación más intuitiva y artísticamente orientada, permitiendo a los modeladores un control total sobre el proceso de creación y poniendo a su disposición una amplia gama de herramientas que les permiten crear modelos realistas. ZBrush permite a los modeladores cortar la geometría del modelo y esculpir incluso las partes menos accesibles de un modelo de una manera simple y sin esfuerzo. Los modelos se pueden modificar y ajustar fácilmente de la manera más precisa.

MAYA tiene una interfaz más intuitiva y facilita al modelador acceder a diferentes herramientas de escultura durante el proceso de modelado. Debido a su diseño fácil de usar, este software se recomienda para aquellos que recién están comenzando, adquiriendo habilidades de modelado.

Facilitará el aprendizaje y les ayudará a formar hábitos que les resultarán útiles en el futuro. La aplicación MAYA tiene plug-ins de rig, skinning, animación (cualquier estudio de animación usa MAYA), dinámica y ndynamics (simulación de propiedades atractivas (técnica de simulación basada en partículas SPH) como fuego, viento, líquido con un realismo excepcional.

La versión MAYA 2020 ha experimentado excelentes mejoras: cuenta con herramientas de escultura, lo que hace posible que el modelador 3D cree el modelo en MAYA, sin necesidad de cambiar a aplicaciones MUDBOX o ZBrush. MAYA permite a los modeladores implementar herramientas de aparejo y desollado. El aparejo permite posicionar el modelo en una determinada pose.

Skinning ayuda a cambiar la malla de proxy de acuerdo con la malla original. Estas dos herramientas están disponibles en secuencia automática y manual. Son difíciles para los principiantes. Es por eso que se recomienda utilizar herramientas automáticas de configuración de desollado y aparejo durante el primer período. Sin embargo, el aparejo manual y el desollado de un modelo producen resultados mucho mejores.

Habiendo dicho todo esto, es necesario destacar que cada modelador 3D es libre de elegir el software de modelado y escultura que mejor responda a sus propias necesidades, habilidades y preferencias.

Consejos para un modelado eficaz para la impresión 3D

# 1. Cree una malla impermeable

El modelado 3D para juegos, películas y animación difiere del modelado 3D para impresión. Esta diferencia consiste en que la malla para la impresión 3D debe ser estanca, es decir, libre de agujeros, con los bordes cerrados, formando un volumen sólido. Esto es necesario porque al enviar un modelo a la impresora, G_CODE leerá las normales invertidas como agujeros y no imprimirá la malla poligonal.

# 2 Ingresando el valor del espesor de la pared

La malla debe ser completamente sólida, sin agujeros ni ningún otro espacio desmotivado. Sin embargo, si la malla tiene un agujero o un espacio motivado, la superficie del polígono debe tener un cierto espesor. El valor del espesor lo ingresa el usuario.

# 3. Cerrar los espacios libres interiores del objeto

Si la malla consta de agujeros, como se muestra a continuación, se recomienda cerrar los espacios libres del interior del objeto.

# 4. Elementos primitivos para crear objetos complejos

Cualquier modelo creado en MAYA o 3D MAX consta de varios elementos separados (elementos primitivos modificados). El grupo de elementos primitivos incluye esfera, cubo, cilindro, cono, plano, toro, etc. Cuando se modifican estos elementos primitivos, el modelador puede obtener diferentes formas.

Por ejemplo: tenemos un cilindro:

Después de modificarlo y ajustarlo según las necesidades del modelador, el elemento toma la siguiente forma:

Cuando se unen, estos elementos primitivos son capaces de esculpir y dar forma a modelos completos, como se ve en las imágenes a continuación.

Al crear este tipo de modelos de impresión 3D , se recomienda prestar atención a varias cosas críticas para obtener un modelo limpio, sin errores y sin agujeros.

# 5. Combinando varios elementos primitivos

Varios elementos primitivos deben combinarse de tal manera que se evite la creación de espacio libre entre ellos.

La impresora leerá estos espacios libres como un agujero y corre el riesgo de obtener un resultado negativo (a menos que el modelador 3D no cree el agujero a propósito). Para obtener un buen resultado de impresión, su malla debe verse así:

Si hay varios objetos, 4 esferas y 4 cilindros sin puntos de conexión entre ellos, es decir, no forman un solo objeto, aunque estén situados uno cerca del otro, la impresora los imprimirá por separado, como 4 esferas independientes y 4 cilindros separados.

Al unir estos elementos la impresora los imprimirá como un solo objeto porque no hay espacios libres entre ellos y todos estos elementos conforman un solo objeto. Así es como se modelan figuras complejas, con alta fidelidad de detalle.

Si tiene experiencia en modelar modelos HI-POLY (un modelo poligonal múltiple que permite al modelador crear un objeto rico en detalles) a partir de un elemento primitivo, debe prestar atención al grosor de la pared del modelo. Si las paredes del modelo son demasiado delgadas, la impresora no podrá imprimirlas.

Las paredes de cada modelo deben tener un grosor mínimo de pared.

# 6. Conversión de la malla en archivos para impresión 3D

A continuación, todos los modelos creados se exportan en formato de archivo .STL o .OBJ. Cualquier software de modelado 3D tiene la función de exportar el modelo en formato de archivo .STL. El archivo exportado .STL se puede imprimir utilizando programas convertidos G-CODE, como CURA, REPETIER-HOST, etc.

Sin embargo, antes de enviarlo a imprimir, se recomienda verificar el archivo .STL en NETFABB para detectar posibles errores y optimizarlo para la impresión 3D. También es posible cambiar el tamaño del modelo y rotarlo, preparándolo así para la impresión 3D.

Configuración adecuada de la impresora 3D para evitar arruinar su modelo

Ahora que su archivo no tiene errores y está optimizado para la impresión 3D, todo lo que queda es configurar su impresora 3D correctamente. Cada impresora 3D tiene sus propias características específicas y viene con una guía de usuario para ayudarlo a configurarla y configurarla.

Si todos los parámetros de impresión son precisos, la plataforma de impresión está nivelada, realiza el mantenimiento técnico de su impresora 3D con regularidad y el plástico que utiliza para la impresión 3D de su modelo es de alta calidad, el proceso de impresión se ejecutará sin problemas.

Todas las instrucciones detalladas sobre cómo nivelar la plataforma de impresión de su impresora 3D y cómo mantener la impresora están disponibles en el sitio web del fabricante. Es crucial que lea las pautas del fabricante y las siga estrictamente, lo que aumentará la vida útil de su impresora 3D y la precisión de sus modelos impresos.

Terminando

El modelado 3D puede parecer complicado, entonces realmente lo es. No tengas miedo de experimentar. Hay una gran cantidad de materiales, recursos y tutoriales en video en línea que serán de gran ayuda. La comunidad de modeladores 3D aumenta constantemente y unirse a ella abrirá nuevos horizontes. También puede ponerse en contacto con diseñadores 3D profesionales a través de múltiples foros y canales en línea de modelado 3D y pedir ayuda cuando sea necesario.

OpenWheel

Un nuevo proyecto genial ha entrado en escena que hará felices a los aficionados a la impresión 3D, especialmente a aquellos de ustedes que les gusta hacer modelos de autos, trenes y más con el uso de componentes 3D. El proyecto OpenWheel proporciona código fuente abierto para la impresión 3D de modelos de ruedas. Además, el desarrollador dice que el código se puede utilizar para la construcción de modelos de neumáticos y orugas de tanques.

Ruedas de modelo paramétrico

Las ruedas son paramétricas, lo que significa que puede personalizar algunas variables. Como resultado de esto, puede imprimir ruedas de modelo adecuadas para su proyecto de modelado específico. El concepto paramétrico de OpenSCAD es interesante porque ofrece excelentes opciones de personalización para sus modelos de trenes, automóviles y tanques.

En términos de lo que realmente puedes personalizar, bueno, las opciones son amplias. Puede ajustar el radio, el grosor y el número de orificios de fijación alrededor del eje central, entre muchas otras opciones. Por lo tanto, el proyecto OpenWheel es muy diferente de los modelos 3D estándar, que imponen muchas más restricciones al modelo final.

Si desea llevar las cosas más allá y construir un modelo de tanque que no solo necesita ruedas sino también una banda de rodadura, esto también es posible. Según el desarrollador, las pistas del tanque se pueden imprimir en 3D con TPU. En resumen, el TPU es un filamento de impresión 3D flexible que es extremadamente fuerte y elástico, lo que lo hace perfecto para construir una muy buena versión modelo de un tanque.

En uno de los registros de su proyecto , la desarrolladora Audrey Robinel documenta cómo creó un tren de transmisión completo impreso en 3D utilizando su código fuente abierto. El proyecto está en su infancia, pero sigue siendo un desarrollo emocionante para los aficionados a los modelos 3D. La personalización asegura que

El proyecto está en su infancia, pero sigue siendo un desarrollo emocionante para los aficionados a los modelos 3D. El nivel de personalización para modelos de trenes, coches y tanques no se ha visto mucho en el mundo del modelado 3D. Definitivamente, vale la pena vigilar el proyecto OpenWheel y quizás incorporarlo en su próximo intento de construir un modelo de tren, tanque o automóvil.

Si desea una descripción detallada de las ruedas y los engranajes, lea más aquí .

La impresión 3D puede parecer un campo abrumador para entrar. Después de todo, aunque hay mucha información, no es un campo que sea “amigable para los recién llegados”. La información en línea puede parecer muy desorganizada. La mayoría de las personas que publican sobre la industria saltarán a los detalles esenciales. En consecuencia, esto deja atrás a muchas personas que evitan desenredar la jerga de la ingeniería. Otro problema es discernir los buenos consejos de los malos. Debido a estos obstáculos, aquí está nuestro consejo sobre cómo empezar.

Cursos online

La primera forma de aprender es tomando cursos. Es cierto que es difícil encontrar colegios, escuelas y universidades locales con un curso de impresión 3D suficiente. Afortunadamente, hay varios proveedores en línea dispuestos a tomar el relevo en esto. Si bien la experiencia no será práctica, sigue siendo valiosa. Por el lado práctico, siempre puedes comprar una impresora 3D y empezar a experimentar.

Coursera tiene un fantástico curso de impresión 3D . La Universidad de Illinois creó el programa junto con Ultimaker y Autodesk. El costo del estudio es de 76 euros al mes. Si bien el curso no es gratuito, los solicitantes pueden ser elegibles para recibir ayuda financiera. Además, los firmantes de la especialización completa reciben descuentos de Ultimaker, Autodesk y otros. Definitivamente vale la pena registrarse.

Dicho esto, quizás no pueda pagar la tarifa. Instructables tiene una increíble clase de impresión 3D. También está dirigido a aquellas personas que se imaginan a sí mismas con un enfoque más práctico. Si está mucho más interesado en ‘aprender haciendo’, este es el curso para usted. Cubre más del lado práctico y salta directamente a los aspectos prácticos de la impresión 3D. La clase es un seminario web con cientos de estudiantes en todo el mundo.

Aparte de esas opciones, puede leer detenidamente las bibliotecas en línea. Los cursos gratuitos del MIT tienen toneladas de recursos sobre diseño digital. Si bien su stock actual es un poco escaso, se actualizan con frecuencia. Al mismo tiempo, los recién llegados pueden obtener bastantes recursos en línea gratuitos. Existen numerosos programas de software gratuitos.

Cursos universitarios

Los buenos cursos de impresión 3D a menudo aumentan los precios. Sin embargo, también es cierto que un título y una experiencia real en un laboratorio son invaluables. Esta es una gran opción si su billetera puede soportar la carga. Muchas universidades están pidiendo a gritos laboratorios de impresión 3D de última generación. La investigación y la financiación están aumentando en estos días. Por tanto, es solo cuestión de tiempo que la impresión 3D se convierta en un campo de estudio por sí solo. Si bien algunas universidades lo brindan como un campo completo, la mayoría lo tiene como una especialización dentro de otros estudios.

Aunque, eso plantea una pregunta pertinente: ¿qué cursos son los mejores para un futuro en impresión 3D? Depende en gran medida de qué parte de la impresión 3D le interese más. La ingeniería puede ser excelente si te gusta el aspecto de tuercas y tornillos. Por el contrario, si te gusta el aspecto del diseño, el Diseño de Computadoras y Software es un buen estudio.

Pasante o aprendizaje en empresas con impresores

Quizás llegues tarde al juego y no hayas estudiado específicamente las impresoras 3D. Quizás tenga un título en un campo adyacente pero no tenga experiencia en tecnologías AM. Todavía hay buenas opciones para ti. Al ver que las tecnologías de fabricación aditiva no han alcanzado un cenit en el que tienen un plan de estudios establecido en la mayoría de las instituciones educativas, la mayoría de las personas todavía están aprendiendo sobre ellas a través de la experiencia de primera mano.

Entonces, ¿cómo se hace eso? Puede realizar una pasantía en una instalación de impresión 3D y aprender a operar con otras personas que ya han hecho el lado de prueba y error. Esto le permite una experiencia muy práctica y una tutoría directa. Esto implicaría aprender muy rápidamente, ya que se espera que trabaje, pero puede ser un medio valioso para comenzar en la industria.

Ni siquiera tiene que ser una empresa que se ocupe de impresoras 3D. Hay muchos negocios secundarios que los utilizan para diversos fines. Podrías aprender a usar uno en un laboratorio en Addidas, por ejemplo. A medida que la tecnología se vuelva más ubicua, se abrirán más opciones en una miríada de industrias diferentes. Es solo cuestión de tiempo que estas empresas tengan que capacitar a las personas para que utilicen las impresoras de formas muy específicas.

Informes o diario

Es cierto que este es un medio muy indirecto de ingresar a la industria. Puede aprender mucho sobre la impresión 3D trabajando con blogs de tecnología o sitios que los revisen. Puede comenzar a trabajar como pasante y leer literatura extensa como parte del trabajo. Esto le permite recopilar los datos que necesitará en una carrera futura.

Puede configurar su propio dominio web y trabajar desde cero o unirse a un sitio existente. De cualquier manera, necesita una inclinación por escribir, analizar y difundir información para esta carrera. Tendrá que demostrar que tiene habilidades y saber cómo funciona Internet. La habilidad para la autopromoción también es clave. Puede parecer un camino difícil de seguir, pero tiene sus ventajas.

De esta manera, puede aprender en el trabajo y estar actualizado con la tecnología más reciente. Todos los días se publica mucha información, por lo que hay mucho terreno que cubrir y, si eres realmente un apasionado, todo te resultará natural. Esto puede suponer un montón de trabajo, pero puede ganarse la vida con ello. Con el tiempo, es posible que incluso puedas revisar las impresoras para ganarte la vida y las empresas podrían dejarte probar las de ellos.

Con suerte, todas las opciones anteriores han sido suficientes para pensar. Obviamente, no existe una respuesta correcta y todos pueden desarrollar su propio camino en la industria. Lo importante es que sepa que hay más de un lugar adonde ir antes de partir.