¿Cómo preparar tus diseños para una impresión en 3D?
Esta es una guía muy general sobre lo que la creación y transformación de diseños y modelos aptos para impresión implica; ya que la revolución que representa la manufactura aditiva, que a pasos agigantados ha cubierto cada vez más sectores productivos, conlleva retos que vale la pena enfrentar por las ventajas que esta tecnología trae.
Es sabido que la manufactura aditiva llegó a reducir costos y tiempos de espera en procesos productivos y a aumentar las posibilidades de fabricación, abriendo un abanico de opciones nunca vistas en otros métodos de fabricación. También acercó la manufactura avanzada y de precisión a sectores que antes no tenían contacto directo con los procesos de transformación. La comprensión y adopción de este tipo de manufactura es rápida y se siente natural; no obstante, entenderla y llegar a dominarla presenta una curva de aprendizaje distinta para cada perfil de usuario que se ve interesado en aplicar estas tecnologías en sus procesos. Puedes revisar un blog donde hablamos sobre mitos vs realidades de la impresión 3D.
Los retos que presenta la migración de cualquier método de fabricación anterior o tradicional a la manufactura aditiva, o la aplicación de esta misma en cualquier nivel, pueden ser muy diferentes para todos los sectores productivos e industriales; sin embargo, todos convergen en un mismo elemento: los modelos digitales tridimensionales para impresión. Este requerimiento es casi palpable si tomamos en cuenta la no muy reducida, pero específica lista de formatos de archivo 3D que se pueden utilizar en cualquier tecnología de impresión 3d. Si como punto de partida tomamos un diseño de pieza que ya resuelve una necesidad, a lo largo de este artículo exploraremos a grandes rasgos los elementos y requerimientos mínimos para conseguir un archivo apto para lograr una impresión exitosa.
Independientemente del origen de un modelo para impresión 3D, estos archivos terminan convertidos en grupos de triángulos, los cuales el software de impresión (3Dnester, slicer, etc.) convertirá en rebanadas que constituirán a la pieza fabricada. Por lo que el objetivo de la manipulación de un diseño para impresión es lograr un archivo de triángulos con las características correctas para lo que deseamos obtener al momento de imprimirlo. Precisamente entonces, ahondaremos en los elementos que quedan en manos del ingeniero diseñador al momento de preparar un modelo para impresión, el cual puede surgir desde el modelado a partir del plano de construcción, ingeniería inversa, desde un escaneo tridimensional de la solución actual o incluso a partir de un diseño o rediseño directamente en una plataforma de software.
Como un importante punto de partida, en cualquier caso, es necesario tener presentes las limitantes dimensionales de impresión del material y la tecnología a utilizar, las cuales generalmente contemplan lo siguiente: dimensiones totales de la pieza, diámetros externos/internos para postes y barrenos, altos y bajos relieves recomendados, ángulos mejor soportados por la tecnología en cuestión y espesores de pared.
Para más información puede consultar la guía de diseño para MJF de Shift3D o uno de los vínculos siguientes:
Guía de diseño para PA 12 (MJF)
El archivo obtenido puede componerse de sólidos, mallas, superficies o solo ser una imagen tridimensional, por lo que éste deberá ser analizado para solucionar los posibles errores de construcción que pudiera tener el modelo, que, aunque la gran mayoría de opciones de software de modelado 3D tiene herramientas que solucionan problemas automáticamente, el usuario puede arreglar manualmente detalles específicos de los archivos 3D. El objetivo de este paso es conseguir un modelo de triángulos cerrado correctamente y sin triángulos sobrepuestos o invertidos que, de existir, podrían interferir la geometría de las piezas o incluso imposibilitar su fabricación.
Para más detalles puede consultar: How to Choose the Best File Resolution for 3D Printing | 3D Printing Blog | i.materialise
La resolución de un modelo de triángulos es un elemento importante para definir la funcionalidad de este para impresión, ya que, dependiendo del software utilizado puede ajustarse y definirse antes de la exportación del archivo o al momento de importar el modelo en alguna plataforma de anidamiento. Entre mayor sea la resolución del archivo digital y la resolución de la impresora, la fidelidad del modelo 3D, y por tanto de la pieza impresa, será mejor respecto al objetivo e intención definidos principalmente por los planos de construcción y/o el objetivo funcional de la parte. La resolución es de especial atención en el caso de modelos producto de un escaneo, ya que, por el proceso de captura de estas piezas, el modelo resultante puede tener una gran cantidad de errores y superficies adicionales innecesarias que es necesario rectificar.
Por último, una de las ventajas más notables de la manufactura aditiva es la optimización de geometría con el mínimo de material, lo que se puede lograr a través de intervenciones como las siguientes:
Por otra parte, con cambios en el diseño también es posible reducir el número de componentes en un ensamble y de igual forma incorporar mecanismos completos en una sola parte.
Preparar archivos para impresión realmente no tiene una metodología establecida, menos si contemplamos las particularidades de cada modelo y proyecto, lo que; sin embargo, a su vez permite y exige manipular cada uno de forma específica para conseguir el mejor resultado una vez fabricadas las piezas. También es importante recalcar que los comentarios antes expresados son generalidades del proceso de preparación de modelos 3d para llegar a un punto común y poder imprimir casi cualquier geometría. La mejor preparación siempre será conocer de primera mano la creación, transformación y procesamiento de los archivos 3D para impresión, que con asesoría y práctica brindará la experiencia necesaria para ajustar estos conocimientos a cualquier sector y proceso industrial. De igual manera te dejamos un blog sobre ¿Cómo diseñar para la tecnología HP Multi Jet Fusion?
Para comenzar a materializar tu diseño 3D te dejamos nuestro punto de contacto.