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Guía de Impresión 3D: Tema 4- Software

La impresión 3D es un recurso didáctico que se está incorporando de manera cada vez más generalizada en las instituciones educativas de distinto nivel, así como en los ámbitos de educación no formal.
 
Sea como materia en sí misma o como parte de los contenidos y de las actividades prácticas de otras materias, la impresión 3D ya forma parte de la currícula de enseñanza.
Enseñar a los alumnos a comprender el funcionamiento, aplicación y potencial de la impresión 3D es darles una herramienta clave para desarrollarse en un mundo en el que cada vez es más común el uso de este tipo de tecnologías.
 
Por ese motivo, en Trimaker creamos una Guía de impresión 3D para educadores que puede aplicarse y adaptarse a todos los niveles de la enseñanza.
 
En esta edición hablaremos sobre el software necesario para mandar a imprimir un archivo. Aquí brindamos una versión resumida del contenido de la guía que sirve como referencia y eje para comenzar a hablar sobre este tema. Quienes deseen la versión completa pueden contactarnos a [email protected]
 
TEMA 4
 
SOFTWARE
 
Existen muchos programas de slicing (laminado) de código abierto y gratuitos. En este link explicamos qué son los softwares de laminado y ofrecemos un resumen de las características de 16 de los mejores.
 
En esta guía explicaremos a fondo el software Cura, que por su simpleza tanto en el uso como en las variables que permite modificar, es el que creemos más adecuado para comenzar a adentrarse en la impresión 3D.
 
Interfaz Cura
 
Para la siguiente sección de la guía recomendamos abrir el Cura y cargar un archivo STL para poder seguir los distintos ítems que se irán mostrando.
 

– Modos de visualización
 
En Cura hay diferentes formas de ver el modelo en la placa de construcción. Vamos a encontrar estos diferentes modos de vista haciendo clic en el botón “Modo de visualización” en la esquina superior derecha del programa.
 
Normal
 
Este es el modo de vista por defecto, que básicamente muestra el modelo en la forma en que fue diseñado, lo que significa que se puede ver la forma y el tamaño del modelo.
 

Soportes
 
Cura mostrará las partes que sobresalen en rojo, permitiendo ver fácilmente si se necesitan soportes. Se resaltan las partes de mayor necesidad de soportes basándose en el “ángulo voladizo de apoyo”.
 
Transparente
 
Para mirar a través del modelo puede utilizarse la vista “Transparente”. Sirve cuando se tiene un modelo con estructuras internas.
 
Radiografía
 
Esta función ayuda a identificar si existen intersecciones en el modelo. Las áreas rojas advierten que estas piezas podrían causar problemas durante la impresión.
 
Capas
 
Uno de los modos de vista de uso frecuente es la vista “Capas”. Aquí se puede ver exactamente cómo será impreso el modelo, permitiendo desplazarse capa por capa. Es aconsejable utilizar este modo de vista antes de imprimir el modelo, ya que permite ver fácilmente si hay fallas y decidir si la impresión es viable.
 
– Ajustar el modelo
 
Rotar
 
Permite girar el modelo en dirección “X”, “Y” o “Z”. Al seleccionar uno de los ejes con el mouse podemos moverlo para que gire el objeto con un ángulo de 15 grados. También podemos girar el objeto con un ángulo de 1 grado presionando la tecla “Shift” mientras lo giramos. Una vez seleccionado el botón de “Rotar” aparecerán más opciones encima del botón.
 
Importante: Mediante el uso de la opción “Recostar” el modelo se coloca sobre la superficie de la placa de construcción. Recordemos que el modelo debe posicionarse con la superficie más plana sobre la cama de construcción.
 
Escalar
Esta opción se puede utilizar para cambiar las dimensiones del modelo en la dirección “X”, “Y” y “Z”. Podemos utilizar un factor de escala para cambiar las dimensiones de la pieza porcentualmente o introducir el tamaño exacto en mm que deseamos que tenga.
 
Importante: La opción “Escala máx” escala el modelo al máximo tamaño de impresión posible.
 
Espejar
 
La pieza puede espejarse con respecto a los ejes X, Y y Z.
 

– Configuración básica
 
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1: Espesor de capa
 
Es uno de los ajustes más utilizados, ya que afecta la calidad superficial en forma significativa. Las configuraciones habituales son de 0,3 mm para una impresión rápida con capas gruesas, 0.2 mm para una impresión de calidad media y 0.1 mm para una impresión con una muy buena calidad pero más lenta.
 
2: Espesor pared
 
Define la cantidad de perímetros que tendrá la pieza. Cuanto mayor sea, mayor será la resistencia mecánica de la pieza.
 
3: Habilitar retracción
 
La retracción sucede cuando el cabezal de impresión debe moverse entre dos puntos sin extruir filamento. Es recomendable dejar esta función siempre habilitada.
 
4 / 5: Relleno
 
Estos ajustes influirán en la resistencia de la pieza, ya que definirán la estructura interna de la misma. El espesor superior/inferior [4] va a definir cuántas tapas y pisos completamente rellenos se harán. Esto afectará la resistencia y también la terminación superficial. Si las tapas no son suficientes, no lograrán cubrir la trama de relleno y el producto quedará desprolijo.
 
Como explicamos anteriormente, las piezas impresas en 3D no tienen que ser macizas. La densidad de relleno [5] permite crear una estructura de rejilla en el interior del modelo donde las celdas serán más grandes o más pequeñas según el porcentaje de relleno que se configure.
 
6 / 7 / 8: Velocidad y temperaturas
 
La velocidad y la temperatura que se definen para la impresión dependen del material que se esté utilizando. Estas dos variables deben estar correctamente configuradas para asegurar la buena calidad de la pieza.
 
La velocidad de impresión (mm/s) [6] define la velocidad a la que se mueve el extrusor. En base a esta velocidad se calcula la cantidad de plástico que necesita ser extruido. El valor por defecto es de 50 mm por segundo. Como parámetro, la velocidad máxima es de 70 mm por segundo y la mínima de 20 mm por segundo.
 
Importante: Hay que tener en cuenta que un aumento de la velocidad obliga a aumentar la temperatura para asegurar que el plástico fluya adecuadamente.
 
La temperatura de impresión [7] depende exclusivamente del material. Para ABS calentamos a 230° C o 235° C, y para PLA entre 190° C y 210° C.
 
La temperatura de la cama [8] también va a depender del material. Para ABS utilizamos 100° C y para PLA 60 °C.

 
9: Soportes
 

En el tema anterior, Modelado, vimos que algunos modelos requieren soportes. Es fundamental generar los soportes necesarios antes de enviar a imprimir la pieza.
 
En Cura se pueden seleccionar dos tipos de soportes:
 
1. Solo se generan soportes con base en la cama de construcción.
 
2. Se generan soportes en todos los salientes, aunque su base esté en una parte inferior de la pieza.
 

10: Adhesión a la cama
 
Cuando el modelo no tiene una base completamente plana o si se desea mejorar la adherencia, se configura el tipo de adhesión a la cama, como una balsa (raft) o un borde (brim). Recomendamos ver Glosario de Impresión 3D para conocer el significado y uso de este tipo de palabras.
 
11: Filamento
 
El diámetro del filamento siempre tiene que ser el mismo. Según el tipo de extrusor que tenga la máquina, será de 1,75 o de 3 mm. El flujo define la cantidad de plástico que se extruye basado en la velocidad de impresión y el diámetro del filamento. Es un parámetro que puede modificarse durante la impresión si se observa que está sub o sobre extruyendo filamento. En condiciones normales se deja al 100%.
 
12: Máquina
 
Este parámetro se define en función del tamaño de la boquilla de la impresora que se esté usando.
 
– Configuración avanzada
 
Por lo general, los ajustes avanzados solo se cambian por necesidades específicas para las que la configuración por defecto no es suficiente. Se encuentran en la pestaña “Avanzado”, al lado de “Básico”.
 
En la versión completa de esta Guía explicamos la utilidad que tienen estas funciones y los momentos en que es necesario usarlas. Algunas de ellas permiten intervenir en la retracción o cortar el fondo del objeto. También habilitan la modificación de la velocidad de las capas superior e inferior y los parámetros de ventilación y tiempo mínimo de capa, entre muchas otras opciones.
 

– Configuraciones de experto
 
Además de “Básico” y “Avanzado” podemos acceder a otros parámetros configurables en: Experto > Abrir configuraciones de experto. Si se hacen muchas modificaciones o comienza a imprimir con errores, existe una manera de volver a la configuración anterior. Ir a Archivo > Perfil de carga de GCode, elegir un archivo gcode anterior a los cambios y Cura cargará los ajustes utilizados para crear ese archivo. También se puede acceder a la configuración de expertos desde la configuración específica de cada ítem haciendo clic en “…”.
 
Algunas funciones interesantes de estas configuraciones son:
 
Rodear la pieza: Esta opción no debe confundirse con brim o raft. Es una línea que se imprime alrededor de la primera capa y tiene dos funciones: por un lado, purgar el extrusor para que al comenzar la impresión el filamento salga de manera uniforme y, por el otro, corroborar que la nivelación de la cama sea correcta antes de comenzar a imprimir.
 
Magia Negra: Estas son opciones adicionales que pueden ser útiles en casos específicos. Al seleccionar la opción “Espiralizar el contorno exterior” se imprime solo la pared exterior de la pieza con una línea continua a lo largo de toda la pieza. La opción de “Seguir solamente superficie de malla” permite imprimir sólo el exterior del modelo (pero sin parte inferior y superior).
 
Corregir Horrible: Si un modelo no está diseñado correctamente es probable que se imprima con errores. Podría ser, por ejemplo, que en el modelo haya partes que se intersectan. Los ajustes de “Corregir horrible” ayudan a la solución de estos errores en los modelos. Es posible que haya que probar varias combinaciones y comprobar el resultado en la vista Capas.
 
Aquí hay más datos sobre Cura que es importante tener en cuenta cuando se va a utilizar este software.

 
 
GUÍA DE IMPRESIÓN 3D PARA EDUCADORES
 
TEMA 1: ¿QUÉ TECNOLOGÍAS EXISTEN?
 
TEMA 2: ¿QUÉ ES FDM?
 
TEMA 3: MODELADO
 
Para seguir formándose, sugerimos la lectura de los siguientes artículos:
 
El primer libro sobre impresión 3D en español.
 
Impresión 3D desde cero.
 
¿Cuánto cuesta imprimir algo en 3D?
 
Si te interesa realizar un curso, aquí encontrarás información al respecto.

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