Una de los mitos comunes a la hora de utilizar una impresora 3D es que al momento de realizar la impresión, da igual si se envía como un documento normal. Es decir, creamos la composición y la enviamos de manera directa a la impresora con darle a una opción; sin embargo, la impresión 3D no es así y existe un nivel de complejidad adicional.
Básicamente, esto se debe a que se necesita crear un documento que le diga a la impresora 3D como ha de efectuar la impresión de la figura. En realidad, el concepto es el mismo que el del formato PostScript para la impresión convencional. Es decir, una serie de instrucciones que le indican como ha de hacer su trabajo.
¿Cuál es el software idóneo para nuestra impresora en 3D?.
Cuando se envía a imprimir un documento, el archivo que recibe la impresora convencional no es el mismo con el que guardamos el archivo. Pues bien, la gran mayoría de programas de diseño 3D no se basan en los mismos principios para componer una figura que una impresora en 3D y, por eso, es necesario una serie de aplicaciones adicionales que lo que hacen es transformar dicha información para que la impresora pueda hacer su trabajo correctamente.
De esta forma, y en relación al diseño para imprimir en 3D, tenemos una serie de etapas clave que son siempre las mismas. Esto significa que necesitamos un tipo de aplicación distinta para cada de creación.
Aplicaciones para diseñar para una impresora 3D.
Podría decirse que la primera de ellas, ayuda en la creación del modelo 3D a través de una aplicación especializada para ello. En el mundo del diseño 3D, se puede ver que existe una gran variedad; por ejemplo, Autodesk TinkerCAD.
TinkerCAD es una colección online que incluye herramientas de software de Autodesk, y que permite a los usuarios principiantes crear modelos 3D. Este software CAD se basa en una geometría sólida constructiva (CSG), que permite a los usuarios crear modelos complejos mediante la combinación de objetos más simples. Como resultado, este software de modelado 3D es fácil de usar y actualmente lo utilizan miles de personas, tanto maestros, como niños, aficionados y diseñadores. ¡Y además es gratis!
Aplicaciones para el slicing de los modelos.
En cuanto al slicing o rebanado. Es importante no olvidar que la impresión 3D se basa en ir acumulando partículas calientes para crear un sustrato que se va acumulando hasta conseguir la figura final. Lo cual requiere el uso aplicaciones que toman la información de cada modelo y crean una versión en rodajas para la impresora en 3D. Un ejemplo de estas aplicaciones Ultimaker Cura.
Con este tipo de aplicaciones, se puede controlar una serie de parámetros claves cómo preprogramar la forma en la que trabajará la impresora en las diferentes partes. La cantidad de material, la velocidad de funcionamiento y muchas otras. Los usuarios disfrutarán de darle toda la confianza a la impresora 3D, la cual se encargará de imprimir lo que hemos diseñado previamente.
Aplicaciones para controlar la impresora 3D
Los usuarios con menos conocimientos dejarán que el sistema imprima por sí solo y no se preocuparan de lo que ocurra durante la impresión de la pieza. Sin embargo, por la naturaleza de los diferentes filamentos o materiales utilizados en la impresión 3D, se hace necesario controlar la impresora 3D, mientras esta se encuentra trabajando. Hablamos del control a tiempo real sobre el ventilador, la cama caliente, etcétera. Y más cuando tenemos una gran cantidad de filamentos y materiales distintos. Un ejemplo de aplicación para esta tarea es Octoprint.
Básicamente, la monitorización no es obligatoria para todos los materiales de impresión, pero en algunos casos sí lo es; debido a que, ciertos materiales necesitan de un control a tiempo real durante el tiempo de impresión. Como se puede ver no es tan simple como mandar a imprimir y olvidarse, dado que se requiere un conocimiento mucho más exhausto.
Sin dudas la impresión 3D se está convirtiendo en un reclamo clásico de las ferias tecnológicas. Los fabricantes perfeccionan y abaratan unos dispositivos que intentan vender ya al consumidor final apelando a sus aficiones (como la artesanía y el maquetismo) o al corazón (creación de juguetes personalizados). Pero más allá del uso lúdico, esta prometedora tecnología tiene ya aplicaciones muy innovadoras y creativas, en campos tan diversos como la sanidad, la exploración espacial, la educación o el arte. Estos son algunos ejemplos:
Los programas de modelización 3D.
Justo cuando se trata de modelar una pieza, existen varias opciones disponibles para el usuario: modelado de sólidos, superficie o incluso modelado orgánico. Aunque, definitivamente, la elección final del software se realizará de forma bastante natural, dependiendo de la necesidad y la representación que queremos dar al objeto impreso en 3D. También se puede hacer de acuerdo a la tecnología de impresión o incluso el material deseado.
Software de modelado sólido
Sin duda, o como quizá podrás notarlo, esta técnica es muy similar al diseño generativo, lo que permite definir objetivos y restricciones de diseño y analizar el rendimiento de cada parámetro (material, peso, resistencia, costo, etc.). El software explora todas las permutaciones posibles de un diseño, generando rápidamente alternativas de este.
Es importante tener en cuenta que, de acuerdo a la encuesta realizada por 3DHubs con 750 profesionales, Solidworks es el software CAD más utilizado, ya sea por ingenieros (50%) o diseñadores (49%). Le siguen las soluciones de AutoCAD, Fusion 360 y Rhino, que se dirigen más a los diseñadores.
Software de modelado de superficies.
En cuanto a este tipo de diseños, podría calificarse como «popular» entre los usuarios que buscan una mejor estética en su modelo. Como su nombre lo indica, el software de modelado de superficies define la superficie del objeto y no su interior. Se utilizan en la mayoría de los casos en sectores artísticos, especialmente en el mercado de la composición y la animación 3D. Las soluciones más conocidas son Catia de Dassault Systèmes, Blender y Rhinoceros. Es una herramienta particularmente apreciada por los diseñadores 3D y diseñadores industriales.
Software de modelado orgánico.
Con este tipo de software, podrás crear superficies de forma libre con detalles muy complejos y generalmente se usa para diseñar personajes o esculturas. Los dos softwares más populares en el mercado son, sin duda, ZBrush de Pixologic y Mudbox de Autodesk. Muy famosos en la industria del cine, o incluso entre los diseñadores de joyas.
Una vez que el modelo 3D se crea en el software de modelado, el siguiente paso es asegurarse de que se pueda imprimir en 3D. Existen muchas soluciones para optimizar o incluso simular la impresión de la pieza, reduciendo así el riesgo de errores de impresión.
Es software Zbrush uno de los más conocidos
Software de simulación y optimización.
Sin duda es importante mencionar el software de optimización topológica cuando hablamos de modelado y simulación en 3D. Estas herramientas permiten definir la mejor distribución de material en un volumen sujeto a restricciones. En otras palabras, elimina el material de una parte cuando no es necesario para el correcto funcionamiento de una pieza.
En este sentido, la optimización topológica permite cumplir con las restricciones de carga y resistencia, al tiempo que reduce considerablemente el peso en el resultado final. Por lo tanto, este software de optimización ofrece geometrías más complejas, ahorro de peso y, por lo tanto, un aumento del rendimiento en industrias como la automotriz o la aeronáutica. Entre las soluciones existentes, podemos mencionar solidThinking Inspire, Ansys, 4D_Additive o Crea Simulate.
Aclaramos: Los softwares de simulación permiten predecir numéricamente los resultados de un proceso de impresión 3D, ya que ofrecen al usuario un tiempo precioso, detectan cualquier error de impresión en unos pocos minutos, lo que reduce los costos asociados con el desperdicio de material. El usuario puede simular un cierto número de parámetros: distorsión, temperatura o incluso postprocesamiento. También permite evaluar la necesidad de utilizar soportes impresos e identificar áreas críticas donde podría haber deformación.
Claramente, los parámetros a simular dependen de la tecnología de impresión utilizada. Por ejemplo, para la deposición de material fundido, evaluaremos principalmente los riesgos de deformación, los cuales podrían ser: la simulación permitirá en estos casos ver si es necesario volver a modelar la pieza o si es necesario aumentar la adhesión a la placa.
Si deseamos o apostamos por la sinterización en polvo, es posible que nos enfrentemos a la creación de zonas más o menos calientes, lo que da como resultado la deformación de la pieza o un mal estado de la superficie. Al simular estas zonas térmicas, podemos evitar estos errores.
