cómo funciona la impresora 3D: guía definitiva

¿Cuál es el valor de la tecnología que un profano no sabe operar? Para responder a esta pregunta, imagine que el teléfono inteligente que está utilizando actualmente aún no forma parte de su vida.

El descubrimiento de este teléfono inteligente ha tenido lugar, pero la oferta del dispositivo llevará tiempo. ¿Qué valor tendría un teléfono inteligente de este tipo para ti?

La conclusión, dándote el ejemplo del descubrimiento que no se ofrece a un profano, es simple: la belleza está en la vista del espectador.

Entonces, hasta que todos los descubrimientos importantes hechos por los científicos no se ofrezcan al profano y no se consideren útiles, no tendrán mucho valor para ellos. En este artículo, vamos a compartir sobre la impresión 3D de escritorio.

La razón de nuestra mención del ejemplo anterior es comenzar este artículo con la historia de la impresión 3D de escritorio.

La necesidad de construir algo esencial para los profanos a partir del descubrimiento de la tecnología de impresión 3D fue la base de las impresoras 3D de escritorio.

El año 2008 fue el año de inicio del proyecto Rep Rap, que es una abreviatura de «replicar prototipo rápido».

Este proyecto inició la idea de fabricar impresoras 3D de escritorio de bajo precio que pudieran imprimir muchos de sus componentes.

Y el objetivo de este proyecto era conseguir el mayor número posible de manos en la tecnología de impresión 3D. Afrontar los desafíos de esa época condujo a descubrimientos.

Makerbot, en el año 2009, era una de las principales empresas que impulsaban la visión de transformar la producción a través de la impresión 3D.

Para saber cómo funciona un sistema de impresión 3D de sobremesa, debes conocer sus pasos básicos, que conocerás en este artículo. Comencemos con el primer y más importante paso.

Diseño de archivos 3D para impresora 3D

Crédito: materialise.com

El primer paso no solo en la impresión 3D de escritorio, sino también en la impresión 3D industrial y de grado medio es crear un archivo digital tridimensional de barra de plano del objeto que queremos imprimir.

La forma más común de crear un modelo digital es con el software de diseño asistido por computadora disponible.

Y para ayudarlo con eso, existe una amplia gama de software profesional y de nivel de entrada que puede producir un archivo adecuado para la impresión 3D.

El primer paso para la impresión 3D de escritorio se puede dividir en tres partes.

  • Diseño: Los programas de software más utilizados para el modelado 3D son Blender, SketchUp, AutoCAD, SolidWorks, Maya, PhotoShop o ThinkerCad. También puede utilizar otros para crear sus diseños. No hay restricciones para seleccionar a nadie, puede usar cualquier software de modelado 3D para crear un archivo imprimible en 3D.
  • Escanear: Otra forma de crear un archivo digital tridimensional es mediante el escaneo 3D. El escaneo 3D es una tecnología de próxima aparición, estrechamente relacionada con la impresión 3D. Esta tecnología analiza un objeto del mundo real y crea instantáneamente una réplica digital. Es ampliamente utilizado para tareas de ingeniería inversa de profesionales de la industria. En Escaneo 3D, una vez digitalizado un objeto existente, también tenemos la opción de modificarlo antes de imprimirlo en 3D. Siempre que necesite un escáner 3D para este proceso.
  • Descargando: En caso de que necesite completar su proyecto mínimamente y no quiera entrar en muchos tecnicismos. Digamos que tienes un mínimo de paciencia y solo quieres imprimir algo; Puede obtener muchos archivos de impresión 3D de repositorios de archivos de impresión 3D online como Thingiverse, YouMagine, CrabCad y MyMinifactory Shapeways. Puede descargar o comprar archivos que otros usuarios hayan modelado. ¡Y casi todos estos archivos están listos para impresión 3D en la mayoría de los casos!

Antes de comenzar a imprimir en 3D un archivo, debe cumplir con sus requisitos de diseño para enviarlos a la impresora.

Recuerde que el diseño para la fabricación aditiva debe realizarse teniendo en cuenta el mundo real.

Por lo tanto, debe tener en cuenta cosas como el tamaño de escala adecuado, el grosor mínimo de la pared, el colector / hermético, solo por nombrar algunos, que analizaremos un poco más adelante.

El diseño de archivos de impresión 3D de escritorio necesita un aspecto más en el que centrarse, es decir, el volumen de impresión.

Como las impresoras 3D de escritorio se ofrecen principalmente para impresión doméstica, tienen un volumen de impresión menor que las impresoras 3D industriales.

Entonces, si tiene que imprimir un objeto más grande que el volumen de impresión de la impresora 3D de escritorio, tendrá que pensar en ensamblar diferentes partes.

Y por lo tanto, tendrá que dividir el diseño en partes y luego, cuando todas esas partes estén impresas, ensamblarlas en una.

Conversión del archivo a formato de archivo STL

Crédito: researchgate.net

Una vez que haya terminado de realizar el diseño asistido por computadora, puede enviarlo a la impresora. Lo único que queda por asegurar es que el archivo debe estar en un formato apropiado.

Al igual que tenemos .doc para un archivo de Word, el formato de archivo de impresión 3D más común se llama STL, que significa litografía estéreo, y lleva el nombre del primer proceso de impresión 3D.

Por supuesto, hay otros significados de STL como «Lenguaje de triángulo estándar» y «Lenguaje de teselación estándar».

Pero no necesita recordar todo esto, todo lo que tiene que saber es que su archivo debe convertirse desde cualquier otra extensión a .STL, que es una extensión de archivo utilizable.

Hay dos cosas incluidas en este formato de archivo:

  1. Malla triangular (polígonos).
  2. Los datos que describen el diseño / superficie de un objeto tridimensional.

Las alternativas a estas extensiones de archivo son .OBJ y .3MF. También debe ser informado de que todos estos formatos de archivo no contienen información de color.

Para obtener impresión 3D a todo color, necesita utilizar formatos de archivo como .X3D, .WRL, .DAE, .PLY. Y luego convierta su archivo en formato .STL.

Algo que también debe saber es que no todos los archivos STL u OBJ se pueden imprimir en 3D de forma predeterminada.

Incluso estos formatos de archivo deben cumplir con ciertos criterios, como un número máximo de polígonos, estanqueidad, tamaño físico adecuado, grosor mínimo de pared, etc.

Sin embargo, con el avance en la impresión 3D de escritorio, hay impresoras disponibles que permiten a los usuarios cargar archivos en otros formatos también.

Por lo tanto, lo importante es saber si la impresora 3D de escritorio, el archivo 3D está destinado a ser impreso, ¡permite el uso de otros formatos que no sean STL o no!

Corte de archivo 3D para impresora 3D

Crédito: the3dbros.com

Este proceso también se conoce como proceso de decodificación. Porque en este proceso traducimos el Archivo 3D en instrucciones específicas para que la impresora 3D se comunique.

Una vez que aprenda esto, es divertido seguir este proceso. Todo lo que necesita es un software especial para hacer eso.

Básicamente, cortar, como sugiere la palabra, es dividir o cortar el modelo 3D en cientos o miles de capas horizontales. Toda la impresión 3D ocurre en capas.

Por lo tanto, es necesario un archivo que le diga a la máquina exactamente qué hacer, paso a paso.

Una vez que estos archivos se cortan, se genera un nuevo formato de archivo llamado G code y obtiene una extensión .gcode.

El G code es también la programación de código numérico que no solo se utiliza en la fabricación asistida por computadora para controlar máquinas herramienta automatizadas como impresoras 3D, sino también en CNC.

Al igual que tenemos un lenguaje para humanos, el G code es el lenguaje de la máquina y lo que usamos para comunicarnos con él.

Si tiene una impresora 3D de escritorio, tendrá que cortar por su cuenta, hay muchas configuraciones que puede ajustar para obtener el mejor resultado de la impresora.

Sin embargo, no necesita ninguna codificación. En caso de que esté utilizando un proveedor de servicios de impresión 3D, no tiene que preocuparse por Slicing porque el proveedor lo hará por ti.

Para cortar un archivo de impresión 3D de escritorio, no necesita ningún requisito especial.

Si lo está usando para su hogar, solo asegúrese de usar la configuración con la que su impresora puede asociarse fácilmente. Cuanto más fácil resulte, más rápido se realizará la impresión.

Impresión 3D de escritorio

Crédito: 3dprint.com

Después de cortar, puede cargar libremente su archivo en su impresora 3D de escritorio utilizando la configuración de conectividad que proporciona.

La mayoría de las impresoras 3D de escritorio se pueden conectar mediante Wi-Fi, USB o tarjetas SD. Dependiendo de la opción que le ofrezca su impresora 3D de escritorio para conectarse, comience a transferir su archivo en ese dispositivo.

Y una vez hecho esto, haga el paso que estuvo esperando hacer durante mucho tiempo.

Además, dependiendo de tu impresora, tendrás que ver si se puede calibrar automáticamente o no.

Si no puede, tendrá que calibrar manualmente la impresora de acuerdo con la pieza o el prototipo funcional con el que desea imprimir en 3D.

Estas máquinas de impresión 3D de escritorio están hechas de muchas piezas móviles e intrincadas que exigen un mantenimiento y calibración correctos para producir impresiones exitosas.

La mayoría de las impresoras 3D de escritorio no necesitan ser monitoreadas después de que la impresión ha comenzado y casi todas vienen con una interfaz de pantalla táctil que ofrece monitoreo del proceso de impresión completo a través de una cámara integrada incorporada.

Mientras no haya un error de software o la máquina no se quede sin filamento o resina, no tendrá otros problemas durante el proceso de impresión.

Eliminación de piezas de su impresora 3D de escritorio y posprocesamiento

Crédito: researchgate.net

Una impresora 3D de escritorio que solía venir solo basada en la tecnología de impresión 3D Fused Deposition Melting.

FDM utiliza un filamento para producir piezas y prototipos funcionales.

Para construir piezas complejas y prototipos funcionales, esta tecnología necesitaba que sus usuarios usaran estructuras de soporte para fabricar piezas y diseños complejos.

Entonces, para cada impresora 3D de escritorio basada en la tecnología de impresión FDM 3D, debe tener especial cuidado en el posprocesamiento para quitar la estructura que está impresa, separarla de las estructuras de soporte y tener un cuidado especial de que la pieza o prototipo funcional no se dañe. .

Pero luego, las impresoras 3D de escritorio comenzaron a llegar al mercado que se basaba en el proceso de impresión estereolitográfica.

Y este proceso tiene algún beneficio inherente sobre el proceso de impresión 3D FDM. No necesita estructuras de soporte para la impresión 3D de piezas complejas o prototipos funcionales.

Aquí la fabricación de la pieza completa no se realiza a partir de un filamento; en cambio, la resina líquida del mismo material se utiliza como materia prima para la creación de la pieza completa o prototipo funcional.

Debido a tal característica, esta técnica garantiza ofrecer más resolución de capa que FDM y mayor calidad de piezas o prototipos funcionales que la tecnología de impresión 3D FDM.

En la mayoría de los casos, las piezas impresas en 3D o los prototipos funcionales son toscos y no tienen una sensación de acabado.

Y aquí es donde las técnicas y la artesanía adecuadas marcan la diferencia. Puede aumentar la calidad de la superficie mediante lijado, pintura, pulido y otros métodos de posprocesamiento.

Hacer estos procesos hace que las piezas impresas sean lo suficientemente precisas para ser utilizadas en industrias como la defensa aeroespacial, médica, académica y también en el hogar.

El posprocesamiento puede ser una operación crítica y que requiere mucho tiempo y, por la misma razón, se considera comprar una impresora 3D de escritorio que no necesita posprocesamiento si es un novato.

Pero a medida que la tecnología evoluciona, la automatización de estos pasos sigue su curso. Al igual que la impresión 3D de escritorio ahora se puede realizar utilizando la tecnología de impresión 3D SLA.

La conclusión

La impresión 3D de escritorio generalmente se recomienda para los principiantes en el campo de la tecnología de impresión 3D.

Se sabe que las personas que buscan experimentar para hacer negocios o comenzar su trabajo de investigación o desean una herramienta de fabricación para su hogar tienen impresoras 3D de escritorio.

La única razón por la que los profesionales buscan un grado superior es un mayor volumen de impresión y una garantía de alta calidad.

Algunas personas también desean imprimir con tecnologías específicas que aún no están disponibles en impresoras 3D de escritorio.

Esa también puede ser una razón para elegir otras impresoras y no impresoras 3D de escritorio.

Pero una cosa es segura, la impresión 3D de escritorio es la más fácil en comparación con la impresión 3D de nivel moderado y la impresión 3D de nivel industrial.

Y esto se debe simplemente a que el nivel de riesgo involucrado con este tipo de impresión es menor que en otros.

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