Laboratorio digital · Tecnología y fabricación

Impresión 3D: del diseño a la pieza

Cambia una variable, anticipa el resultado y observa cómo evolucionan las capas, el consumo de filamento y los riesgos geométricos.

Laboratorio v1.0 · FDM/FFF

1. Preparar la impresión

Orientación sobre la cama

Giro de 90° respecto al eje Y; la forma no cambia, su posición de fabricación sí.

Capas más finas: más capas y escalonado menos visible en curvas.

Patrones representados como esquemas de trayectorias, no código G real.

Se añaden columnas bajo las zonas geométricamente no sustentadas. No equivale al generador de soportes de un laminador profesional.

2. Explorar la fabricación

—

Dos vistas coordinadas de la misma pieza: perfil de capas y sección de la capa activa.

Vista lateral · plano X–ZCapas construidas
depositado pendiente soporte zona crítica
z = — mm
Plano de deposición · capa activa (X–Y)Esquema del relleno
paredes / techos relleno soporte a este nivel

La vista por capas está acelerada intencionalmente: el reloj de animación no representa el tiempo real de una impresora.

3. Interpretar resultados

Estimaciones del modelo

Altura de la pieza
—
Número de capas
—
Material de la pieza
—
Material de soporte
—
Masa total
—
Longitud de filamento Ø 1,75 mm
—
Tiempo orientativo
—
Huella de primera capa
—

Desglose del volumen

Paredes y pieles macizas
—
Relleno interior
—
Soporte depositado
—
Volumen exterior de la pieza
—

Densidades nominales orientativas. Las masas son las del material depositado, no la masa de la bobina.

Diagnóstico geométrico

Qué parámetro afecta a qué

Alertas preventivas, no predicción de fallo: la impresión también depende de boquilla, temperatura, refrigeración, adherencia, calibración y máquina.

4. Formular hipótesis y comprobar

Antes de consultar los resultados, escribe tu estimación y después contrástala con el modelo. Una discrepancia no prueba un error experimental: permite revisar tus supuestos.

5. Comparar experimentos

Registra dos configuraciones cambiando una sola variable cada vez y explica qué resultado ha cambiado y por qué.

EnsayoConfiguraciónCapasMaterialTiempoSoportes
Todavía no hay ensayos registrados.
Propuesta de investigación de aula

Reto A · ¿Ahorrar tiempo sin desperdiciar? Predice el efecto de pasar de 0,12 a 0,28 mm con la misma pieza, velocidad y relleno. Registra capas, masa y tiempo. Explica por qué la masa puede variar algo en el modelo por su discretización.

Reto B · ¿Importa la orientación? Usa el arco y la ménsula a 0° y 90°. Compara huella, material auxiliar y riesgo de zonas sin apoyo.

Reto C · ¿Más relleno significa una pieza mejor? Compara 10 %, 30 % y 70 %. Argumenta qué puede deducirse del consumo y qué NO puede concluirse sobre resistencia sin ensayos mecánicos.

Transferencia. Propón una configuración para un prototipo visual y otra para una pieza que deba soportar esfuerzos. Justifica qué variables modificarías y qué datos adicionales necesitas.

Supuestos y límites científicos del simulador

Se simula fabricación por filamento fundido (FDM/FFF) con una geometría nominal y boquilla supuesta de 0,4 mm; anchura de trazo de 0,45 mm; 3 paredes (~1,35 mm) y piel superior e inferior de ~0,8 mm. La pieza se muestrea con una malla de ~1,25 mm en X–Y y capas con el espesor elegido. Las cifras cambian ligeramente con el muestreo y NO son resultados de un laminador.

El interior se aproxima como volumen macizo superficial más volumen interior multiplicado por el porcentaje de relleno. El patrón cambia la disposición ilustrativa del interior, pero no se le asigna sin evidencias una resistencia o un tiempo específico. Los soportes se aproximan como columnas de relleno al 17 % bajo zonas sin apoyo. Se usa un umbral didáctico de 12 mm de luz de puente, no una regla universal de impresión.

El tiempo estima longitud depositada/velocidad efectiva (se supone ~72 % de la velocidad seleccionada), más desplazamientos y una penalización simplificada por cambio de capa. Se omiten calentamiento, retracciones detalladas, aceleración real, primeras capas más lentas, enfriamiento, purgas, brim y desperdicio, contracción y tolerancias, posición óptima de soportes y propiedades mecánicas reales. No genera STL, G-code ni instrucciones para operar una impresora.