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De la maqueta virtual a la maqueta física. Imprimir proyectos BIM en 3D.

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Durante los últimos años la impresión 3D ha experimentado un alto desarrollo impulsado en parte, por el gran crecimiento de la construcción industrializada que favorece la fabricación y el ensamblaje de componentes en fábricas y/o líneas de producción.

En la actualidad, podemos encontrar soluciones de gran calidad y a un precio cada vez más competitivo. Es muy habitual encontrar herramientas y flujos de trabajo orientados a la utilización de impresión 3D en industrias aeroespaciales, mecánicas y médicas, pero cada vez es más frecuente encontrar el uso de estas tecnologías en edificación y obra civil.

impresora 3d

El avance de la tecnología es incesante y exponencial y por ello la transformación de los oficios es una realidad que debemos asumir y afrontar con entusiasmo.

Un ejemplo muy claro y evidente, es la creación de maquetas de nuestros proyectos. El trabajo “artesanal” y manual de antaño ha evolucionado sensiblemente hacia una clara digitalización y automatización de procesos que, sin duda, permiten un aumento claro de calidad, disminuyendo costes y plazos.

¿Qué impresora 3D necesito?

Si hablamos del tipo de tecnología, principalmente existen tres tipos diferentes de impresoras 3D: tecnología de filamentos (FDM), de resinas fotosensibles (SLA/DLP) y de polvos (DMLS/SLS/ 3DP), siendo las dos primeras las más extendidas para uso no industrial (doméstico).

¿Cuál es el mejor material para imprimir mi modelo?

Existen numerosos materiales para imprimir. En las impresoras no industriales, los más usados son PETG (impresiones principalmente para uso alimenticio y/o expuestos a la intemperie), TPU (material flexible que permite al objeto adaptar múltiples formas y recuperar su estado inicial) y PLA (el más común y el más fácil de imprimir). En función del material elegido la configuración de la impresora y sus parámetros de impresión ser verán modificados, para conseguir resultados óptimos. 

¿Qué debo tener en cuenta para imprimir mi modelo 3D?

Divide et impera.

Un error habitual es intentar imprimir todo el proyecto de una única pieza. Las impresoras de uso doméstico permiten imprimir, en el mejor de los casos, un volumen de 600 x 600 x 600 mm, con lo cual, un aspecto importante para tener en cuenta será la estrategia de división del modelo, pensando siempre en cuales pueden ser los tamaños y posiciones óptimas para la impresora.

Es preferible dividir los modelos en lugar de imprimir en una única pieza

Una vez elegida la estrategia de división de los modelos (intentando no dividir elementos continuos) se procede a la exportación del modelo.

Si la exportación se realiza desde Revit, la forma más cómoda de transformar el modelo en un tipo de archivo compatible con un laminador 3D es utilizar el add-in desarrollado por Autodesk, STL Exporter for Revit.

Para ello, se deben crear vistas 3D independientes por cada elemento que se vaya a imprimir como pieza independiente.

Elementos como vidrios, puertas, ventanas y en general, elementos con un espesor muy fino, suelen provocar problemas de laminación. Es por ello que para el ejemplo que se muestra se han desechado dichos elementos, imprimiéndose únicamente aquellos que proporcionan un detalle relevante a la maqueta resultante.

Si se desea imprimir elementos con espesores muy pequeños, es conveniente ajustar los valores de la “Expansión horizontal” (Cura) o la “Compensación de tamaño XY” (PrusaSlicer).

Una vez exportados de manera independiente cada una de las partes del modelo, es el momento de introducir dichos archivos .stl en el laminador elegido.

¿Qué software de laminación emplear para imprimir mi modelo 3D?

Existen numerosos softwares de laminación. Algunos de los más conocidos son Cura Ultimaker, PrusaSlicer y Simplify 3D. Dependiendo de las características de la impresora y del tipo de configuración será conveniente utilizar uno u otro, si bien todos comparten características similares.  Dichos software permiten convertir archivos (generalmente) .stl o .obj en capas de filamento que después permitan a la impresora 3D imprimir los modelos BIM de forma estructurada.

Cura Ultimaker
PrusaSlicer
Simplify 3D

Dependiendo de la configuración utilizada y las características de la impresora los tiempos de impresión variarán sensiblemente.

Mejor imprimir sin soportes

Si la pieza a imprimir contiene elementos que no se encuentran en contacto con la cama de la impresora y se encuentran físicamente “volando”, es aconsejable el uso de soportes de impresión para que la impresión tenga éxito.

Generalmente el acabado de las piezas es más preciso y detallado cuando se imprimen piezas sin soportes. Por ello y para garantizar la máxima calidad en las impresiones, es conveniente realizar una división del modelo en diferentes partes para evitar imprimir soportes en las piezas.

Para garantizar la ausencia de soportes, algunas piezas deben imprimirse en posiciones diferentes a su posterior ubicación. Es recomendable colocar las grandes superficies de las piezas, tumbadas sobre la cama de la impresora, pues será dicha cara la que nos garantizará el mejor resultado de impresión, al quedar las caras prácticamente lisas.

Ensamblaje del modelo

Una vez finalizada la impresión de todas las partes de la maqueta, es momento de ensamblar todas las piezas utilizando pegamento de contacto específico para el tipo de material utilizado.

En el caso de que la existan grietas visibles en las uniones de piezas, es recomendable emplear resinas de sellado (principalmente resinas epoxi) para cubrir dichas uniones y posteriormente lijarlas y pintar la pieza al completo mediante una imprimación y un acabado con la pintura deseada.

Gracias a la impresión 3D de modelos BIM se puede convertir la maqueta virtual en la maqueta física. Se consigue así un primer acercamiento a la realidad. Sólo tenemos que cambiar la escala de la impresora para empezar a fabricar edificios.

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