Los softwares de impresión 3D

El origen de cualquier pieza impresa en 3D es un modelo digital, creado en un software de modelado. Con mayor frecuencia, es un software CAD (diseño asistido por computadora), existen numerosos en el mercado, al que también se unen softwares para optimizar o simular modelos 3D, preparar archivos para imprimir o para la gestión de flujos de trabajo vinculados a impresoras 3D. ¡Hay muchos programas de impresión 3D!

Debe entenderse que muchos parámetros entran en juego al diseñar un modelo 3D, aún más cuando se desea imprimir en 3D. Por lo tanto, es importante planificar de antemano las geometrías, las características mecánicas, el peso, los costos, los soportes impresos, etc. Es por eso que hay muchos programas que son importantes tener a mano.

Los programas de modelización 3D

Cuando se trata de modelar una pieza, hay varias opciones disponibles para el usuario: modelado de sólidos, superficie o incluso modelado orgánico. 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

Combina un software CAD (diseño asistido por computadora, ideal para uso industrial) y un software de modelado directo. La elección de un programa debe basarse en primer lugar en tu nivel de experiencia: si eres un principiante, quédate con una solución accesible porque el modelado puede volverse complejo rápidamente. Esta elección también dependerá de las características que necesites, generalmente marcadas por tu sector. Finalmente, pregúntate si deseas un software basado en la nube o no, esto puede ayudarte para administrar mejor tus datos.

El modelado sólido a menudo utiliza diseño paramétrico que, como su nombre lo indica, te permite definir un modelo 3D con parámetros fácilmente reemplazables: no modela dibujando sino programando.

Este tipo de solución permite al usuario cambiar la definición de una parte, ya sea su longitud, su ángulo, sus coordenadas relativas a una referencia o incluso la distancia. Todo comienza con un dibujo compuesto por curvas 2D cerradas; el usuario le agrega una serie de funciones para crear una forma 3D.

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. Prueba y aprende en cada iteración qué funciona y qué no.

El diseño paramétrico es más rígido que el modelado directo y es utilizado principalmente por ingenieros mecánicos y diseñadores industriales. Entre los softwares 3D más conocidos que integra estas funciones, encontramos Solidworks, Catia, CREO, Fusion 360 o FreeCAD para la versión gratuita.

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.

La concepción paramétrica con Solidworks.
La concepción generativa con Autodesk.
Softwares CAD

Software de modelado de superficie

Este tipo de diseño es generalmente 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

Te permite 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.

programa 3D
El programa ZBrush es uno de los más conocidos.
La solución Mudbox.
programas de modelado 3D
Los softwares de modelado orgánico permiten realizar piezas muy detalladas.

Software de simulación y optimización

No podemos dejarnos 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. Por lo tanto, 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.

El software de simulación permite predecir numéricamente los resultados de un proceso de impresión 3D. Ofrecen al usuario un tiempo precioso ya que 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.

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: 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 optamos 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.

programa optimización topológica
Los programas de optimización topológica distribuyen el material.
software fabricación aditiva
Siemens propone un solución de simulación de modelos.
Software fabricación aditiva.
La solución de EOS permite visualizar la zonas térmicas.

Slicers 3D y softwares para reparar archivos STL

Slicers 3D o programas de laminado

Estas soluciones son las que debes tener cada vez que desee imprimir en 3D: el slicer 3D o software de laminado, encargado de cortar el modelo 3D en capas delgadas que corresponden a los distintos grosores que la impresora 3D va a crear.

El Slicer 3D envía todas las instrucciones que debe seguir la impresora, que generalmente están escritas en un lenguaje llamado Gcode. El laminador, por ejemplo, define la resolución, la velocidad de impresión o la altura de la capa. Por lo tanto, es un software central en el proceso de fabricación aditiva. Para las impresoras 3D FDM, hay dos categorías de slicers: de software universal y código abierto como Cura (desarrollado por Ultimaker), Repetier o Slic3r; o de pago como Simplify3D, pero también existen softwares de marcas como el ReplicatorG de MakerBot, el ZSuite de Zortrax o 3l Voxelizer de ZMorph.

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Programas para reparar un archivo 3D

Si bien el software de simulación puede detectar errores antes de imprimir, algunos también pueden corregirlos: un software de reparación es un activo clave en el proceso de impresión. Algunos slicers logran detectar fallas básicas que existen en el archivo 3D, pero no necesariamente detectan todo.

Afortunadamente, hay un software para reparar archivos STL dañados, lo que garantiza un proceso de impresión 3D óptimo. Algunas herramientas son descargables, otras están disponibles en línea, de código abierto o no. Cualquiera que sea tu nivel, siempre encontrarás algo para ti. Entre los más conocidos están NetFabb o MakePrintable.

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Herramientas de gestión de impresión

Si necesita lanzar varias impresiones 3D al mismo tiempo en diferentes lugares o si tu empresa tiene una gran flota de máquinas, existen soluciones de administración de impresoras 3D para simplificar los flujos de trabajo. Estos generalmente incluyen monitoreo remoto, administración multiusuario, optimizado de contenedores de producción o control mejorado de la máquina, todo para facilitar la experiencia del usuario y automatizar los pasos de fabricación.

Entre los softwares disponibles en la actualidad, podemos citar Octoprint, Astroprint o PrintRun. El sistema operativo de impresoras 3D, por ejemplo, conecta varias máquinas en una red para coordinar toda su fabricación y así aumentar la productividad. Para los fabricantes, los desarrolladores de software como Dassault Systèmes, Siemens y 3YOURMIND también se han lanzado a la creación de este tipo de programas de gestión.

softwares 3D
Astroprint permite gestionar mejor los procesos de impresión 3D.
gestión impresión 3D
3D Printer OS es una solución basada en la nube.
software impresión 3D
La plataforma de 3YOURMIND

Otros softwares de impresión 3D

Como puedes ver, hay muchas herramientas cuando se trata de softwares de impresión 3D. Sin embargo, queríamos incluir igualmente otros tipos de soluciones 3D:

– Software para proteger tus diseños: existen algunas soluciones en el mercado para proteger tus datos y permitir la repetibilidad y la trazabilidad de la producción. Cuando un usuario modela una pieza, puede ser muy importante proteger ciertos datos, más o menos confidenciales, y garantizar que las transmisiones digitales estén encriptadas. Algunas ofertas de software hoy en día para asegurar la cadena de fabricación, desde CAD hasta producción. Este es el caso, por ejemplo, de Identify3D.

– Aplicaciones de escaneo 3D: una opción de modelado es el escaneo 3D. El usuario puede crear directamente su archivo 3D a partir de un objeto que ha escaneado. Actualmente existen muchos escáneres, pero a veces pueden ser complicados de usar o bastante inaccesibles. Las aplicaciones de escaneo 3D son entonces una buena alternativa. Descargables en un smartphone, permiten escanear directamente desde la cámara del móvil.


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