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![Electrónica de ComunicacionesDiseño para Impresión 3D
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Ficheros STL
Ejemplos
solid OpenSCAD_Model
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endsolid OpenSCAD_Model
(10,10,0)
(10,10,10)
(10,0,10)
(1,0,0)
Cube([10,10,10]);
Export as STL](https://image.slidesharecdn.com/diseo3d-170525171202/85/CURSO-IMPRESION-3D-V-8-320.jpg)
CURSO IMPRESIÓN 3D (V)
- 1. Actividades Enseñanza Secundaria IIITaller Impresoras 3D
- 2.
- 3. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 3 Etapas del Proceso CAD Tinkercad SketchUp 3d Builder Openscad Blender Fusion 360 · · · Export as Laminadores Cura Slic3r · · · Marlin Editores Mallas NetFabb MeshMixer MeshLab Blender · · · Editores texto
- 4. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 4 Modelos 3D Archivos nativos • formatos específicos de programas CAD • fácilmente editables • no preparados para impresión 3D directamente • diversos formatos, a veces incompatibles • numerosos programas de conversión export as ... Archivos tipo malla (mesh) • precisión determinada por la impresora • preferencias • formatos basados en geometría muy simple • dificilmente editables • adecuados para impresión 3D • necesario “cortarlos” en capas (laminadores)
- 5. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 5 Ficheros STL ... Surface Tessellation Language (1987) • formato estándar de descripción de objetos para impresoras 3D Mosaico: una técnica antigua • encajar y pegar “piezas pequeñas planas” formando dibujos • pueden “envolver” objetos tridimensionales Formato STL • red de triángulos que recubre la superficie de un objeto (“caras”) • define aproximadamente su forma • mejor precisión cuanto más pequeños sean los triángulos • mayor tamaño del archivo y mayor tiempo de fabricación
- 6. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 6 Red de triángulos : Malla solid name • relación de triángulos • coordenadas (X,Y,Z) de los tres vértices • vector normal para orientación • superficie exterior o interior facet normal Nx Ny Nz outer loop vertex V1x V1y V1z vertex V2x V2y V2z vertex V3x V3y V3z endloop endfacet endsolid name • formato ASCII (texto) / codificado en binario Ficheros STL Formato
- 7. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 7 Ficheros STL Ejemplos ... solid OpenSCAD_Model facet normal -0.840168 0.485071 0.242536 outer loop vertex -8.66025 -5 0 vertex 0 0 20 vertex 2.22045e-015 10 0 endloop endfacet facet normal -5.47227e-016 -0.970143 0.242536 outer loop vertex 8.66025 -5 0 vertex 0 0 20 vertex -8.66025 -5 0 endloop endfacet facet normal 0.840168 0.485071 0.242536 outer loop vertex 2.22045e-015 10 0 vertex 0 0 20 vertex 8.66025 -5 0 endloop endfacet facet normal 0 0 -1 outer loop vertex 8.66025 -5 0 vertex -8.66025 -5 0 vertex 2.22045e-015 10 0 endloop endfacet endsolid OpenSCAD_Model cylinder (r1=10,r2=0,h=20,$fn=3); (0,10,0) (8.66,-5,0) (-8.66,-5,0) (0,0,20) Export as STL
- 8. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 8 facet normal 0 -1 0 outer loop vertex 0 0 0 vertex 10 0 10 vertex 0 0 10 endloop endfacet facet normal 0 -1 -0 outer loop vertex 10 0 10 vertex 0 0 0 vertex 10 0 0 endloop endfacet facet normal 1 0 0 outer loop vertex 10 0 10 vertex 10 10 0 vertex 10 10 10 endloop endfacet facet normal 1 0 0 outer loop vertex 10 10 0 vertex 10 0 10 vertex 10 0 0 endloop endfacet Ficheros STL Ejemplos solid OpenSCAD_Model facet normal 0 0 1 outer loop vertex 0 10 10 vertex 10 0 10 vertex 10 10 10 endloop endfacet facet normal 0 0 1 outer loop vertex 10 0 10 vertex 0 10 10 vertex 0 0 10 endloop endfacet facet normal 0 0 -1 outer loop vertex 0 0 0 vertex 10 10 0 vertex 10 0 0 endloop endfacet facet normal 0 0 -1 outer loop vertex 10 10 0 vertex 0 0 0 vertex 0 10 0 endloop endfacet facet normal 0 1 0 outer loop vertex 10 10 0 vertex 0 10 10 vertex 10 10 10 endloop endfacet facet normal 0 1 0 outer loop vertex 0 10 10 vertex 10 10 0 vertex 0 10 0 endloop endfacet facet normal -1 0 0 outer loop vertex 0 0 0 vertex 0 10 10 vertex 0 10 0 endloop endfacet facet normal -1 0 0 outer loop vertex 0 10 10 vertex 0 0 0 vertex 0 0 10 endloop endfacet endsolid OpenSCAD_Model (10,10,0) (10,10,10) (10,0,10) (1,0,0) Cube([10,10,10]); Export as STL
- 9. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 9 Precisión : mide la separación de la malla de la superficie del objeto • error cuadrático medio • configurable en el programa de CAD (preferencias) Esfera de diámetro 10 cm • precisión : 10 m 1 mm • triángulos : 50000 500 • líneas : 350000 3500 • tamaño : 2.4 Mb 24 Kb Ficheros STL Precisión ...
- 10. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 10 Ficheros STL Precisión
- 11. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 11 Ficheros STL ¿ Futuro ? Resulta ya claramente insuficiente • desarrollo tecnológico de las impresoras va “por delante” • resolución creciente ( m) • nº de triangulos y tamaño de los ficheros inmanejables • nuevas características como materiales o colores • no incluidas en formato estandar • dificultad de uso en impresoras con doble extrusor • se mantiene todavía • facilidad de elaborar algoritmos de “rebanado” • dificil encontrar un nuevo estandar universal Alternativas • compatibles con STL • deben contener el “ADN” del diseño : geometría, colores, textura ... • operativas sobre distintas plataformas y aplicaciones
- 12. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 12 Ficheros AMF Additive Manufacturing Format • American Society for Testing and Materials (2013) • arquitectura XML para proceso de datos Información organizada en 5 niveles • forma, composición, color, materiales y geometría • “constelación de objetos” • conjunto de múltiples objetos : se posicionan e imprimen juntos Ficheros AMF • incluye unidades, volumen, tolerancias ... • triangulos esféricos con lados curvos • describen con mayor precisión las superficies • colores mediante componentes RGB • graduación, textura y transparencia • materiales compactos, porosos ...
- 13. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 13 Ficheros STL Edición de Mallas Los ficheros STL no resultan fáciles de editar • ¡ sólo si es imprescindible ! • volver al programa CAD, modificar y generar nuevo STL Errores de diversos tipos con relativa frecuencia • faltan triángulos para cerrar la malla : “gaps” (huecos) • normales invertidas (cara interna hacia afuera) • triángulos que cortan a otros • lados que no conectan bien : “bad edges” • otros ... Programas para reparación de mallas • verificación de errores y posibles correcciones • “laminadores” (Cura, Slic3r ... ) realizan una corrección básica • corrección manual y automática • cambios en la precisión de la malla poligonal
- 14. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 14 Ficheros STL Simplificación Mallas Modelos muy complejos • miles/millones de triángulos • falta de resolución de la impresora • dificultad para procesar los archivos • ¿ varios Gb de RAM ? • ¿ horas laminando ? Alternativas • exportar malla con menor precisión desde el programa CAD • simplificar malla posteriormente (Meshlab) • seleccionar menor precisión en el programa laminador (0)
- 15. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 15 Ficheros STL Algunos Errores ... Cuerpos sólidos, no superficies Normales orientadas correctamente
- 16. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 16 Ficheros STL Algunos Errores Superficies abiertas • faltan triángulos para cerrar el volumen del objeto Mind the gap !!! • espacios entre partes móviles : al menos 0.5 mm
- 17. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 17 Ficheros STL Meshlab ... Herramienta avanzada de proceso de mallas 3D • orientada a la gestión de grandes mallas • edición, limpieza, reparación, inspección, representación y conversión • software libre y de código abierto (GNU) Filtros para “limpieza” automática • eliminan vértices sin referencias, aristas no múltiples, caras/vértices nulos ... • herramienta de remallado basada en la medida del error cuadrático medio Permite cambiar interactivamente el color de una malla para definir selecciones y suavizar características provocadas por el “ruido” Procesado de nubes de puntos procedentes de escaneos • seleccionar, eliminar y añadir puntos • reconstruye la nube de puntos modificada • genera triángulos y normales de una nueva malla
- 18. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 18 Ficheros STL Meshlab
- 19. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 19 Ficheros STL Autodesk Netfabb 2017 Incluye las herramientas necesarias para preparar archivos para impresión 3D • un único entorno que utiliza tambien herramientas externas • gratis con registro en la web: autodesk.com/education/free-software/netfabb • servicio on-line para enviar y recibir ficheros: service.netfabb.com Reparación automática de fallos • realiza un análisis buscando defectos • indica gráficamente la presencia de problemas • módulo para reparación de errores • Automatic repair > Default Repair suele solucionar los fallos Se pueden realizar cortes y revisar secciones del modelo • dividirlo en varias partes para imprimirlas por separado • mover, rotar y escalar los componentes Un mundo de opciones y posibilidades para el diseño e impresión 3D
- 20. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 20 Ficheros STL Netfabb
- 21. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 21 Ficheros STL Netfabb
- 22. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 22 Ficheros STL Netfabb
- 23. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 23 Modelos CAD diseñados en ordenador • respetar reglas de impresión 3D • exportar como .STL • software libre : suficiente • profesionales : caros y complejos Nube de puntos obtenida en un escaner 3D • aplicaciones gestión de puntos • suavizar, ajustar precisión ... • rellenar huecos Numerosas páginas web disponibles • generales y específicas • libres y profesionales previo pago • cooperativas • thingiverse.com Ficheros STL ¿ De dónde vienen ?
- 24. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 24 Aplicaciones para Diseño 3D ¡ Si hay que aprender a diseñar en 3D mejor programas gratuitos ! Un programa adecuado es esencial para lograr un modelo 3D perfecto • con fines artísticos o de animación • modelos útiles para ingeniería y arquitectura Métodos para definir la geometría 3D • paramétrico (vectorial) • contiene dimensiones y relaciones • “construye” los objetos cada vez • utilizado por ingenieros y arquitectos • explícito (pixelado) • diseño artístico e industrial • “nube” de puntos definidos por su posición espacial • se pueden realizar modificaciones que no afectan a otros puntos • ficheros muy grandes (matrices de datos)
- 25. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 25 Básico Autodesk Tinkercad ... ¿ Mejor opción para principiantes ? Uno de los programas más simples y asequibles • para empezar a comprender el mundo 3D Interface gráfico interactivo • sencillo, intuitivo, muy claro y fácil de usar Tal vez demasiado sencillo, lo justo para dibujar Bien utilizado puede dar mucho juego Operativo on-line : registrarse (Autodesk) https://www.tinkercad.com
- 26. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 26 Básico Autodesk Tinkercad
- 27. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 27 Básico Microsoft 3D Builder ... Integrado en Windows 10 Interface intuitiva y básica • incluye una librería de objetos listos para imprimir • un “juego de niños” para aprender impresión 3D Agrega texto o imágenes en relieve Combina, forma intersecciones, extrae y corta objetos Puede importar figuras creadas en aplicaciones más avanzadas Repara modelos automáticamente • suaviza imperfecciones y simplifica descripción Demasiado sencillo para construir objetos complejos Aplicación 3D Scan para digitalizar elementos en color Pasa a 3D archivos BMP, JPG, PNG y TGA
- 28. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 28 Básico Microsoft 3D Builder
- 29. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 29 Avanzado Trimble SketchUp ... Potente herramienta de dibujo, casi profesional • orientado preferentemente a arquitectura Google lo creó para modelar edificios en Google Earth • versiones : Make libre Pro de pago Interface gráfica sencilla e intuitiva Permite conceptualizar y modelar imágenes en 3D • edificios, coches, personas y cualquier otro objeto Gran soporte con varios tutoriales y una comunidad muy activa Incluye una galería de objetos, texturas e imágenes Numerosos “Plugins” para mejorar la funcionalidad • dibujo automatizado de tejados, piezas de acero, cornisas ... https://www.sketchup.com
- 30. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 30 Avanzado Trimble SketchUp ...
- 31. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 31 Avanzado Trimble SketchUp
- 32. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 32 Técnico Openscad “Lenguaje” de diseño orientado a comandos (compilador) • crea objetos a partir de una secuencia de instrucciones • cada diseño se describe como un fichero de texto • no posee un interface gráfico interactivo Formas geométricas primitivas • cubos, esferas, cilindros, conos ... • rotaciones y translaciones para formar figuras más complejas • bucles condicionales para repetir comandos múltiples veces Constructive Solid Geometry (CSG) • combinar sólidos : “sumar”, “restar” ... • arandela = “resta” de cilindros concéntricos “Extrusión” de figuras 2D • “eleva” una superficie plana para crear un objeto 3D • puede incluir giros y deformaciones
- 33. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 33 Técnico Openscad
- 34. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 34 Técnico Openscad
- 35. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 35 Técnico Openscad
- 36. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 36 Profesional Autodesk Fusion 360 ... Profesional, gratuito para particulares y pequeñas empresas • registrarse para una licencia Muchas herramientas de creación y edición Multitud de formatos para importar y exportar Diseño en ingeniería y modelado de formas Sustituye al 123Design Tal vez deje de ser gratuito !!! http://www.autodesk.com/products/fusion-360/overview
- 37. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 37 Profesional Autodesk Fusion 360 ...
- 38. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 38 Profesional Autodesk Fusion 360 ...
- 39. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 39 Profesional Autodesk Fusion 360
- 40. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 40 Profesional Blender ... • Modelado 3D Técnico y Artístico • Uno de los mejores programas gratuitos • Enorme capacidad de diseño • puede resultar muy dificil de aprender • Herramientas para “cualquier cosa” • diseñar,deformar, crear texturas, editar mallas • Muy práctico para modificar los archivos STL • Más orientado a la realización 3D, animación, • efectos visuales, artísticos • aplicaciones interactivas, juegos de video …
- 41. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 41 Profesional Blender ...
- 42. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 42 Profesional Blender ...
- 43. Electrónica de ComunicacionesDiseñopara Impresión 3D 43 Profesional Blender