IMPRESIÓN 3D Florentino Marugán. Contenidos 1.Introducción a la impresión 3D 2.Diseñar programando: OpenScad. 3.Preparar la impresión: Repetier Host.

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1 IMPRESIÓN 3D Florentino Marugán

2 Contenidos 1.Introducción a la impresión 3D 2.Diseñar programando: OpenScad. 3.Preparar la impresión: Repetier Host. 4.Obtener figuras hechas por otros: repositorios. 5.Diseño 3D fácil amigable: ThinkerCAD.

3 Planificación (8 horas) 1.PRIMERA SESIÓN: 1.Breves explicación a Tecnorobot y descarga documentación www.problemascero.com www.problemascero.com 2.Introducción a la impresión 3D 3.Diseñar programando: OpenScad. 4.Repetier: Descarga, instalación, configuración impresora, carga de perfiles. 5.Opciones básicas de impresión: 1.Rotar, escalar, generar GCODE. 2.SEGUNDA SESIÓN 1.Blockscad (10 MINUTOS) 2.Obtener figuras hechas por otros: repositorios. 3.Imprimir pieza descargada de repositorio. 4.Repetier host: ajustar la calidad. (Altura capa) 5.Diseño 3D fácil amigable: ThinkerCAD. 6.Imprimir pieza hecha con ThinkerCAD. 7.Repetier host: Piezas huecas con spiral vase 8.Repetier host: Soportes, imprimir una T

4 Documentación http://tecnorobot.educa2.madrid.org/ www.problemascero.com Zona i3D  contraseña curso3d curso3d

5 ¿Qué es una impresora 3D? Es una máquina capaz de imprimir en tres dimensiones, creando figuras volumétricas a partir de un diseño hecho por ordenador o escaneado.

6 Tecnologías de impresión 3D Compactación, con una masa de polvo que se compacta por estratos. Adición, o de inyección de polímeros: el propio material se añade por capas: Fotopolimerización (SLA, Estereolitografía ): usa la luz para convertir un material líquido en sólido con la forma deseada. Fusión de material granular (SLS, Sinterización selectiva por láser): usa el láser, aire caliente, u otras fuentes de energía para fusionar capas de polvo con la forma deseada. Deposición de polímero fundido (MPD), deposita material fundido en capas para crear la forma deseada. Modelado por deposición fundida (FDM) (protegida por patente) Fabricación por filamento fundido (FFF)

7 Deposición de polímero fundido 1- Extrusor. 2- Material depositado. 3- Ejes de movimiento.

8 Deposición de polímero fundido Engranaje impulsor Plástico Engranaje tractor Boquilla Sensor Temperatura Elemento calentador Funde el filamento Bloque calentador / hotend Columna metálica

9 Impresoras 3D para el aula Las impresoras 3D “económicas” (no industriales), donde no prima tanto la calidad del modelo obtenido como el valor educativo de todo el proceso de diseño e impresión, se basa en la tecnología de deposición de polímero fundido. Existen varios tipo filamentos en función de la composición, grosor, color y características.

10 Tipos de filamentos NOMBREPLA (Á cido PolilÁctico) ABS (A crilonitrilo Butadieno eStireno) ORIGENVEGETALPRETRÓLEO T a (C o ) EXTRUSOR / BANDEJA 210 / 60 (o sin calor)240 / 110 BIODEGRADABLESINO DENSIDAD1,2 – 1,4 g/cm 3 1,05 g/cm 3 CARACTERÍSTICASDERIVADO DEL MAIZ. MAS BRILLANTE, MENOS SUAVE. MENOS T a DURO, RIGIDO, RESISTENTE. NO TÓXICO (LEGO). SIN CAMA CALIENTECAMA CALIENTE Existen multitud de materiales, pero actualmente los más usados son PLA y ABS. Ambos se pueden encontrar en multitud de colores y con otras características como fluorescencia, flexibilidad e incluso conductores de electricidad.

11 Otros filamentos PLA con pigmentos alimenticios (ojo hay PLA con pigmentos químicos). HIPS: poliestireno de alto impacto es un material muy parecido al ABS. FILAFLEX: Filamento elástico. PET: Transparente, usados para las botellas y otro tipo de envases. PVA: Filamento soluble en agua. LAYBICK: Similar a la arena. LAYWOO-D3: Con 40% de madera. INVESTIGACIÓN: Filamentos conductores de electricidad.

12 Creación de figuras PASO 1: Se descarga archivo STL (es estándar) o se diseña la figura con un programa específico diseño en 3D y genera el archivo STL. PASO 2: Se prepara la figura (laminado) con programa específico: Repetier Host, Cura. etc. Este programa crea el fichero GCODE PASO 3: Se imprime la figura, la impresora 3D interpreta los datos del fichero GCODE

13 Impresión 3D- Impresión 2D STL GCODE PASO 3PASO 2PASO 1 Escribir documento en Word Diseñar figura FreeCAD o TinkerCAD ESCRIBIR DOCUMENTO OPCIONES IMPRESIÓN IMPRESIÓN PDF Calidad, número copias, doble cara, etc. Grosor, calidad, velocidad etc. (Repetier Host: Slic3r, Cura). Se crea la figura. (proceso lento) Se imprime el documento POSTSCRIP PCL

14 Obtener la figuras 1.Diseño con programas de diseño en 3D: TinkerCAD (Básico, gratuito, aplicación web). OpenSCAD (programación, gratuito). FreeCAD (Gratuito). Blender (Gratuito). 123D Design (Primaria y secundaria) AutoCAD SketchUp (Gratuito versión educación) SolidWorks 2.Repositorios: Mediateca EducaMadrid: http://mediateca.educa.madrid.org/resultados.php?ultimos=1&Type=8&filte rs=false http://mediateca.educa.madrid.org/resultados.php?ultimos=1&Type=8&filte rs=false Thingiverse  http://www.thingiverse.com/http://www.thingiverse.com/ Yobi3D (buscador)  http://yobi3d.comhttp://yobi3d.com 3.Escáner 3D

15 OpenSCAD

16 TinkerCAD

17 FreeCAD

18 MODELADO (DISEÑO) REPARACIÓN. LAMINADO. (SLICING) FIRMWARE? IMPRESIÓN.

19 MODELADO GEARS 3D PRINTER GEARS 3D PRINTER. Aplicación gratuita que generar engranajes y ruedas dentadas formato 3D STL http://perso.ya.com/jdellunde/gears3dprinter.htm http://perso.ya.com/jdellunde/gears3dprinter.htm MESHMIXER. MESHMIXER. Herramienta gratuita para hacer cosas locas 3D sin demasiados problemas. 3Dtin. Aplicación web muy básica, simple y gratuita. http://www.3dtin.com/ http://www.3dtin.com/ TopMOD3D TopMOD3D. https://www.openhub.net/p/topmod3dhttps://www.openhub.net/p/topmod3d

20 PROGRAMAS COMPLEMENTARIOS MODELADO GEARS 3D PRINTER GEARS 3D PRINTER. Aplicación gratuita que generar engranajes y ruedas dentadas formato 3D STL http://perso.ya.com/jdellunde/gears3dprinter.htm http://perso.ya.com/jdellunde/gears3dprinter.htm MESHMIXER. MESHMIXER. Herramienta gratuita para hacer cosas locas 3D sin demasiados problemas. 3Dtin. 3Dtin. Aplicación web muy básica, simple y gratuita. http://www.3dtin.com/ http://www.3dtin.com/REPARACIÓN MESHLAB. MESHLAB. Sistema para el procesamiento y la edición de mallas 3D triangulares no estructurados. http://meshlab.sourceforge.net/http://meshlab.sourceforge.net/ NETFFAB. NETFFAB. Netfabb Basic es un programa gratuito para la manipulación y reparación de archivos en formato STL. http://www.netfabb.com/ http://www.netfabb.com/

21 LAMINADO: Cura. Cura. Sli3r. Sli3r.IMPRESIÓN: Printrun Pronterface Printrun Pronterface Repetier Host. Repetier Host.

22 IMPRESORAS 3D CURIOSAS TIKO: https://tiko3d.com/https://tiko3d.com/ FLUX: https://flux3dp.com/https://flux3dp.com/ KOSSEL. AUTOLEVEL

23 IMPRESORA 3D COMO RECURSO EDUCATIVO

24 Recurso educativo: Aprender haciendo: los estudiantes pueden diseñar partes en 3D, imprimirlas, testearlas, evaluarlas y, si no funcionan, trabajar con ellas de nuevo. Incrementa la innovación en los diseños producidos. Se forman estudiantes creativos y reflexivos. Aprendizaje personal y las habilidades de pensamiento. Ayuda a los profesores al poder visualizar en 3D conceptos que son difíciles de ilustrar de otra forma. Permite generar más interés mostrándole objetos reales. Los alumnos ya no están más limitados a la hora de diseñar y pensar nuevos objetos. Aplicable a gran numero de asignaturas. Da más espacio para clases interactivas y fomenta el trabajo en equipo y el diseño colaborativo.

25 Ejemplos de aplicaciones educativas Programación: diseñar programando. Robótica: fabricación piezas para robots. Geometría: creación de figuras y modelos. Geografía: impresión de mapas topográficos. Biología: replica de órganos de seres vivos. Diseño industrial: fabricación de piezas. Diseño arquitectónico: maquetas edificación. Artes plásticas: infinitas aplicaciones. Arte: reproducción de obras. Dibujo técnico y diseño gráfico. Historia: replica de construcciones y utensilios.

26 Robótica

27 Geometría

28 Geografía

29 Biología

30 Diseño industrial

31 Arquitectura

32 Historia

33 Recurso educativo: Alienta y mejora el “aprender haciendo” y abre una ruta al “diseño iterativo”: los estudiantes pueden diseñar partes en 3D, imprimirlas, testearlas, evaluarlas y, si no funcionan, trabajar con ellas de nuevo. Incrementa la innovación en los diseños producidos. Se forman estudiantes creativos y reflexivos. Vinculado Aprendizaje personal y las habilidades de pensamiento. Ayuda a los profesores al poder visualizar en 3D conceptos que son difíciles de ilustrar de otra forma, y les permite generar más interés mostrándole objetos reales. Posibilita producir diseños que son imposibles de manufacturar. Los alumnos ya no están más limitados a la hora de diseñar y pensar nuevos objetos. Da más espacio para clases interactivas y fomenta el trabajo en equipo y el diseño colaborativo, permitiendo realizar trabajos en conjunto con otras materias o especialidades.

34 Recurso educativo: STEM STEM: Science, Technology, Engineering, Mathematics (Ciencias, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas) La impresión 3D es una herramienta perfecta para fomentar en los alumnos el interés en estas cuatro disciplinas. Se trata de formar alumnos que sean capaces de cambiar el mundo, y desde luego, de tener éxito en la vida profesional. Cada vez más, este éxito pasa por acercarse de uno u otro modo a estas disciplinas, impulsadas a nivel mundial, desde la UE, y desde gobiernos locales.

35 Opciones de compra En kit para montar uno mismo: algo más económicas pero montaje y calibrado complicado. (Desde 499€ sin montar) Ya montadas y calibradas (han bajado mucho). (Desde 699€ ya montadas y calibradas) Cerradas y abiertas. De un solo color o dos (en futuro varios). Modelos con escáner de objetos.

36 KIT para montar

37 Montadas Cerrada: Abierta:

38 BQ Witbox

39 BQ Prusa i3 Hephestos

40 Printrbot Simple Metal

41 XYZPrinting da Vincci

42 Comparativa MARCA Y MODELOBQ WitboxBQ Prusa i3 HephestosPrintrbot Simple MetalXYZPrinting da Vincci DIMENSIONES (LxAxAl mm) 505 x 388 x 450460 x 370 x 583406 x 304 x 406468 x 510 x 558 cm PESO (kg) 289,77,223,5 AREA DE IMPRESIÓN (mm) 297 x 210 x 200215 x 210 x 180150 x 150 x 150200 x 200 x 200 RESOLUCIÓN MUY ALTA (µm) -60 100 RESOLUCIÓN ALTA (µm) 50100 200 RESOLUCIÓN MEDIA (µm) 200 300 RESOLUCIÓN BAJA (µm) 300 400 VELOCIDAD RECOMENDA (mm/s) 6040-6080 VELOCIDAD MÁXIMA (mm/s) 8080-10 TIPO FILAMENTO PLA PLA, HIPS, FilaFlex, etc. PLAABS/PLA DIAMETRO FILAMENTO 1.75 mm PVP 1.690 €499 €790 €699 €

43 Enlaces http://tecnorobot.educa2.madrid.org/ http://mediateca.educa.madrid.org/resultados.php?ultimos=1&Type =8&filters=false http://mediateca.educa.madrid.org/resultados.php?ultimos=1&Type =8&filters=false https://www.thingiverse.com/ https://www.yobi3d.com/ http://www.imaginarium.es/imaginieer http://www.ikeahackers.net/category/hacks/3d http://www.iearobotics.com/wiki/index.php?title=P%C3%A1gina_pri ncipal http://www.iearobotics.com/wiki/index.php?title=P%C3%A1gina_pri ncipal http://asimov.depeca.uah.es/robotica/mod/resource/view.php?id=6 03 http://asimov.depeca.uah.es/robotica/mod/resource/view.php?id=6 03 http://problemascero.com/  Zona i3D http://problemascero.com/Zona i3D Contraseña: curso3d

44 Enlaces http://www.futureworkss.com/arduino/arduino.html http://www.imprimalia3d.com/ http://www.impresoras3doutlet.com/ http://sicnova3d.com/ http://www.impresoras3d.com/tienda/como-elegir-tu-impresora-3d/ http://es.wikipedia.org/wiki/Impresora_3D http://www.impresoras3d.com/ http://www.impresoras3d.com/foroimpresoras3d/index.php http://www.siliconweek.es/knowledge-center/impresion-3d-que- materiales-usar-y-donde-comprarlos-50135 http://www.siliconweek.es/knowledge-center/impresion-3d-que- materiales-usar-y-donde-comprarlos-50135 http://www.stratasys.com/es/industrias/educaci%C3%B3n http://www.trimaker.com/impresoras-3d-en-educacion/#.VFO89_mG_h4 http://www.xataka.com/perifericos/estas-son-las-tecnologias-de-impresion- 3d-que-hay-sobre-la-mesa-y-lo-que-puedes-esperar-de-ellas http://www.xataka.com/perifericos/estas-son-las-tecnologias-de-impresion- 3d-que-hay-sobre-la-mesa-y-lo-que-puedes-esperar-de-ellas