El documento describe el desarrollo de la impresión 3D desde su invención en 1984 hasta convertirse en una revolución en el mercado doméstico a partir de 2012. Explica los principales materiales, herramientas de diseño y software utilizados, así como ejemplos de proyectos educativos de robótica imprimible.

1. Revolución 3D en educación, ideas, sueños
y robótica imprimible
Roxana Bonzio - Mónica Leda Torres

2. THE MAKERS

3. En 1984 Charles Hull inventa el
método de la estereolitografía
(SLA) para la prueba de
prototipos antes de su
fabricación en cadena.
Luego crea 3DSystems,
empresa líder que permitió que
este proceso se utilizara a nivel
industrial.

4. Entre 1989 y 1990 S. Scott
Crump funda Stratasys y
desarrolla la técnica de Fused
Deposition Modeling (FDM) que
consistía en la creación de
objetos tridimensionales
mediante la superposición de
capas de material fundido que
posteriormente solidificaba con
la forma deseada.

5. “La impresión 3D es el proceso de convertir gráficos 3D en objetos físicos. Por gráficos 3D entendemos cualquier gráfico de tres dimensiones hecho
en un ordenador. El proceso de crear de forma automática un objeto físico a partir de una imagen 3D en un ordenador es similar al proceso de
imprimir (en 2D) dónde los textos, documentos y gráficos en 2D se escriben físicamente en papel. De esta similitud aparece el concepto de imprimir
en 3D. La diferencia principal de la impresión 3D sobre la impresión 2D habitual es que en lugar de imprimir sobre un plano, la impresión 3D crea un
objeto con volumen.
El proceso de imprimir en 3D consiste en crear los objetos por capas superpuestas de abajo a arriba. Antes de empezar la impresión, el software
divide el gráfico 3D en capas tan finas como el diámetro del plástico de salida. Para cada capa, la impresora va desplazándose sobre el plano para
soltar el plástico sobre las coordenadas adecuadas. Formando finalmente una figura en tres dimensiones, un objeto que puedes tocar y usar en la
vida real. Una impresora 3D es básicamente una máquina de control numérico (CNC) de tres ejes y un extruder. El extruder es el componente que
calienta y presiona el cable de plástico (la tinta) para que salga en forma de hilo fino y quede con la forma deseada. Cuánto rinde 1kg de plástico? El
equivalente a 392 piezas de ajedrez, calcularon en Makerbot una vez!
A partir de 2012 y luego de muchos idas y vueltas, la impresión 3D comenzó a perfilarse como una
revolución en el mercado doméstico a través del proyecto REPRAP y aquí es donde entra en juego la
comunidad Maker.

6. Surgen varios proyectos de entre
los que se destaca Makerbot
Industries y su modelo Makerbot.
Marcan un hito porque generan
un proyecto Open Source con el
apoyo y colaboración de toda la
comunidad Maker generando una
impresora 3D capaz de ser
ensamblada y utilizada por casi
cualquier persona.
Así aparece la Thing-O-Matic

9. ORIGO
Vitamina B12

12. GINO TUBARO

14. Robótica Educativa Imprimible

15. Es un robot educacional libre e imprimible.
Toda la información está disponible para que cualquiera lo
pueda estudiar, copiar, modificar y fabricar. Además, ha sido
diseñado exclusivamente usando software libre: Sistema
operativo Linux, OpenScad, Frecad y Kicad. Esto garantiza
que se puedan realizar diseños derivados sin tener que pagar
ningún tipo de licencia o realizar copias ilegales de software
privativo.
Al ser un robot “libre e imprimible“, cualquier persona lo puede
bajar e imprimir.
El MiniSkybot

16. Compublot
Plataforma robótica educativa, con
partes estructurales imprimibles,
basada en Arduino y motorizada
con servos de rotación continua.
Desarrollada por Complubot

17. Materiales para impresión 3D
ABS: el acrilonitrilo butadieno estireno es uno
de los termoplásticos más usados en la
impresión 3D. No es biodegradable, pero es
muy tenaz, duro y rígido, con resistencia
química y la abrasión, pero que sufre con la
exposición a rayos UV. Las piezas de LEGO
están hechas de ABS.
PLA: el ácido poliláctico es otro de los filamentos
estrella de la impresión 3D.
Es biodegradable y normalmente se obtiene de
almidón de maíz, por lo que al derretirse huele casi
a comida y puede usarse para recipientes de
comida. La textura de las piezas no queda tan
suave como con el ABS, pero sí más brillantes y las
esquinas salen mejor.

18. PLA: sin olor al imprimir, comparado al ABS. Puede trabarse con
más facilidad. Resiste menos calor que el ABS antes de
deformarse.
Suele ser más translúcido que el ABS. Imprimir a mayor velocidad
que con ABS para evitar problemas. Es más rígido (y quebradizo),
el ABS tiene más flexión. Es más seguro para entrar en contacto
con comida o líquidos. No es afectado por solventes comunes,
incluyendo la acetona.
PLA o ABS para impresión 3 D
¿Cuales son las diferencias?

19. Materiales para impresión 3D
Nylon: el nylon es quizás uno de los
materiales más complejos para la
impresión 3D. Su principal problema es la
falta de adhesión de la pieza a la bandeja,
que causa muchos fallas además de un
warping muy difícil de controlar.
Flexible: Ninjaflex se trata de un revolucionario
elastómero termoplástico (TPE) que permite crear
piezas con una flexibilidad sorprendente. En sí el
filamento tiene prácticamente la consistencia de
una cuerda de goma, y las piezas resultantes
puede deformarse ampliamente. La temperatura
es muy parecida a la del PLA, con el cabezal a
215ºC y la bandeja a 40ºC.

20. Cartuchera para trabajar con las
impresoras 3D

21. Herramientas para diseño 3D
Sketchup
Es una herramienta muy sencilla
para dibujar en 3D. Con la utilidad
podrás hacer diseños en 3D
desde cero, o utilizar su librería
de objetos para personalizarlos al
máximo.
SketchUp es una aplicación
gratuita que se encuentra
disponible para sistemas
operativos Windows y Mac.

22. Herramientas para diseño 3D
3D Tin
3DTin es un programa en línea
que cuenta con un espacio de
trabajo en tres dimensiones y
dispone de varios tipos de
elementos para diseño 3D. La
idea es combinarlos para construir
distintos objetos. Entre las formas
geométricas que se pueden incluir
hay esferas, conos,
cilindros,prismas, toroides y
variaciones de cada uno de ellos.

23. Herramientas para diseño 3D
Blender
La utilidad te permite
modelar en 3D, crear
texturas, animar, hacer
efectos de partículas,
renderizar en 3D, crear
materiales, esculpir, crear
composiciones, crear
simulaciones, crear vídeos
juegos y hasta podrás
editar audio y vídeo.

24. Herramientas para diseño 3D
Energy 3D
Energy3D es una
herramienta que te permite
crear el entorno adecuado
para que estudiantes de
tres a dieciocho años,
comiencen a hacer sus
primero diseños en el
diseño sustentable en 3D.

25. ● Thingiverse
● Shapeways
● Google Sketchup 3d warehouse
● 3d Marvels
● Turbosquid
● The 3d studio
● KraftWurx
● Rascomras
Lista de sitios:
http://creativefan.com/top-30-sites-to-download-free-3d-models/
Repositorios de diseños 3D listos para imprimir

26. Preparación de archivos STL, corrección, visualización
● NetFabb (Basic)
● NetFabb (Nube)
● Meshlab
● Visualizador código G (o usar Repetier)
● GLC Player (Win/Mac)
● STL Viewer
Es un formato de archivo informático de
diseño asistido por computadora (CAD)
que define geometría de objetos 3D,
excluyendo información como color,
texturas o propiedades físicas que sí
incluyen otros formatos CAD.
Los archivos STL pueden crearse a partir
de dos clases de datos: nube de puntos o
modelo CAD (superficies o sólidos) y casi
todos los software pueden realizar una
exportación a dicho formato.
¿Qué es un archivo STL?

27. Herramientas para slicing o generación
de g-code más utilizadas
● Slic3r: Es un programa muy fácil de usar, el
referente de los slicers: www.slic3r.org (Mac,
Windows, Linux)
● Cura: Otro muy lindo para probar, en algunas
cosas mejor que Slic3r inclusive. (Mac, Windows,
Linux)
¿Qué es el G-Code?
G-code es el nombre del lenguaje
de programación que se utiliza
para el control de máquinas de tipo
CNC. Un programa escrito en este
lenguaje es una lista secuencial de
instrucciones que son ejecutadas
por la máquina. Cada una de estas
instrucciones representa un
movimiento que debe realizar la
máquina y el conjunto total de
instrucciones representa todas las
órdenes que se realizarán para el
mecanizado de una pieza.

28. Repetier Host:
http://www.repetier.com/download/
(Mac, Windows, Linux) Ya incluye a Slic3r.
Repetier host es el programa que controla la
impresora 3D, desde el propio programa
controlaremos tanto las temperaturas como
los movimientos, también se puede visionar
las piezas .stl que vayamos a cargarle ,
incluso hacer algunos pequeños cambios en
las propias piezas, como escalarlas, cambios
de posición o incluso seccionarlas para
imprimir en varias partes.
¿Cómo se controla la impresora?

29. ¡Muchas Gracias!
monicaledatorres@gmail.com
Skype: monicaltorres
Twitter: https://twitter.com/monicaltorres
Linkedin: https://www.linkedin.com/in/monicaledatorres
roxanabonzio@gmail.com
Skype: roxanabonzio
Twitter: https://twitter.com/RoxanaBonzio
Linkedin: https://www.linkedin.com/in/roxanabonzio