# 5. Prototipado: impresión 3D ou maqueta

# Que ventaxas e inconvenientes ten unha vivenda impresa en 3D?

Talvez non o sabías, pero desde o 2021 en Europa fabrícanse vivendas habitables con tecnoloxía 3D. Que opinas deste tipo de construcións? Que vantaxes e inconvenientes cres que ten? Cres que poden ser unha solución para a túa vila, en algunha circunstancia? Por quue?

# Deseño e impresión 3D

Igual que en planos 2D, na visualización 3D tamén se empregan softwares diversos, de entre os que destacan estes.

Programa | Usos principais
--- | ---
SketchUp | Moi usado en arquitectura e educación. Intuitivo, con versións gratuítas.
AutoCAD 3D | Incorpora modelado volumétrico, pero máis complexo que en 2D.
Fusion 360 (Autodesk) | Para deseño industrial e enxeñaría. Inclúe simulación e mecanizado.
Onshape | Gratuíto para usos educativos. Intuitivo e máis completo que o TinkerCAD.
Blender | Software libre moi potente, usado para animación, escultura e arquitectura.
TinkerCAD | Plataforma web, ideal para aprendizaxe básica de deseño 3D. Moi usada en secundaria.
Revit | Enfocado a arquitectura e modelado BIM. Moi utilizado no ámbito profesional.

Para facer un modelo da vosa vivenda en impresión 3D, cómpre deseñalo nun programa CAD 3D, logo laminalo e finalmente extruílo na impresora 3D.

Para xerar o modelo, recomendámosche Onshape, un software online da compañía SolidWorks. Debes acceder á súa web, rexistrarte e poderás comezar a crear os teus modelos, que, como en TinkerCAD, van gardándose automaticamente, poden compartirse e quedan almacenados nunha biblioteca no teu espazo. En Onshape, para crear unha peza partes dun elemento 2D que se vai transformando coas ferramentas de chafrán, extrusión, agrupamento, redondeo, etc. Suxerímosche que botes un ollo a este estupendo material de Tecnoloxia.org para aprender a utilizar ben a ferramenta.

Se aínda non te ves con determinación de aprender Onshape, podes usar TinkerCAD, máis sinxelo pero moi intuitivo. No seguinte apartado tés á túa disposición un videotitorial que te guiará a través do proceso de deseño, laminado e extrusión. Cando remates, podes publicar ou copiar un html de visualización do modelo para embebelo nun sitio web (por exemplo, no portfolio que crearemos na próxima unidade):

Ana Moreiras. Enlace para embeber recurso TinkerCAD (CC BY-SA)

## Lectura facilitada

Ana Moreiras. Creality K1, a impresora de Polos Creativos (CC BY-SA)

## Que é unha impresora 3D?

Unha impresora 3D é unha máquina que crea obxectos en tres dimensións a partir dun modelo dixital. Usa diferentes materiais como plástico, metal, cerámica ou resina.

A impresora funciona engadindo material pouco a pouco, capa a capa, ata formar o obxecto completo. Este proceso chámase fabricación aditiva, porque se vai engadindo material, ao contrario que noutros métodos tradicionais (como o mecanizado), onde se retira material.

As impresoras 3D úsanse en moitos ámbitos: medicina, arte, deseño, mecánica… e tamén arquitectura, onde permiten facer maquetas de edificios.

---

## A impresora que temos: Creality K1

A impresora que chegou ós centros educativos chámase Creality K1. Na aula de Polos Creativos usarémola para facer prototipos en PLA.

Podes aprender a usala neste titorial sobre a Creality K1.

---

## Como funciona unha impresora 3D?

- 1. Crear o modelo 3D: Debes ter un deseño dixital do obxecto. Pódese facer cun programa como Tinkercad, Blender ou Onshape, ou con escaneado 3D.
- 2. Gardar o arquivo: O modelo gárdase en formatos como STL ou OBJ, que son compatibles co software de laminado.
- 3. Laminado do modelo: O modelo divídese en capas moi finas (normalmente entre 0,1 e 0,3 mm). O programa Orca Slicer encárgase de crear as instrucións (código G) para a impresora.
- 4. Impresión capa a capa: A impresora funde o material e vai colocando capa sobre capa. Usa un filamento de plástico chamado PLA, que se derrite e despois arrefría para manter a forma.
- 5. Postprocesamento: Unha vez impreso, o obxecto pode necesitar algunhas melloras: eliminar soportes, lixar, pulir...

## Máis sobre impresión 3D e a nosa Creality K1

Ana Moreiras. Creality K1, a impresora de Polos Creativos (CC BY-SA)

Unha impresora 3D é unha máquina que crea obxectos tridimensionais a partir de modelos dixitais utilizando diferentes materiais, como plásticos, metais, cerámica ou resinas. Este proceso de fabricación baséase na imposición sucesiva de capas de material que se van apilando unha sobre outra ata formar o obxecto completo. A esta tecnoloxía chámase fabricación aditiva, porque engade material capa por capa, en contraposición ós métodos tradicionais de fabricación, como o mecanizado, que eliminan material.

As impresoras 3D teñen aplicacións en medicina, arte, deseño, mecánica... En arquitectura empréganse para facer modelos a escala de edificios.

A impresora que veñen de mandar ós centros é a Creality K1, e neste titorial podes profundizar en como montala e usala.

Como funciona unha impresora 3D a grandes rasgos

- O primeiro paso para utilizar unha impresora 3D é ter un modelo dixital do obxecto que se desexa imprimir. Este modelo 3D pode ser creado mediante un software de modelado 3D (como Onshape, Blender ou Tinkercad) ou pode ser obtido a través de fotografía 3D ou escaneado 3D.
- O modelo 3D é gardado nun formato compatible coa impresora, sendo os máis comúns STL (estereolitografía) ou OBJ.
- Unha vez que o modelo 3D está listo, o arquivo debe ser laminado (ou "sliced" en inglés). O proceso de laminado consiste en dividir o modelo 3D en capas horizontais moi finas, normalmente de 0,1 a 0,3 mm de grosor. Este paso converte o modelo en instruccións paso a paso para a impresora, como se fosen "liñas" de material que se colocarán unha sobre outra. O laminado realízase cun software chamado slicer no que debemos configurar parámetros como a velocidade de impresión, temperatura e densidade de material. Nós empregaremos Orca slicer.
- Impresión capa por capa: a impresora 3D comeza a imprimir o obxecto depositando capas de material fundido sobre unha base ou plataforma. Dependendo do tipo de impresora 3D, o filamento empregado é diferente. As da nosa Aula de Polos empregan PLA xenérico, un termoplástico. O material fúndese e solidifícase a medida que se refrixera, formando unha capa. Unha vez que a primeira capa se imprime, a plataforma baixa levemente e a impresora comenza a imprimir a siguiente capa encima da anterior. Este proceso repítese capa a capa ata que o obxecto está completamente impreso.
- Despois de completar a impresión, o obxecto pode necesitar algúns traballos de postprocesamento como eliminar soportes de apoio, lixar ou pulir, etc.

## Máis sobre o laminado

No proceso de impresión 3D, especialmente coa tecnoloxía FDM (Modelado por deposición fundida), o laminado (en inglés, slicing) é unha etapa fundamental que transforma un modelo tridimensional nun conxunto de capas planas (ou láminas). Estas capas son as que a impresora 3D irá construíndo, capa a capa, dende a base ata o punto máis alto da peza. O software de laminado é o encargado de realizar esta tradución técnica.

O proceso de laminado consiste en:

- División do modelo 3D en capas horizontais finas, que serán imprimidas sucesivamente.
- Xeración do código G (G-code), que indica á impresora os movementos exactos do extrusor, a temperatura, a velocidade, o tipo de recheo, etc.
- Axuste de parámetros clave, como:
  - Altura de capa
  - Densidade de recheo (infill)
  - Velocidade de impresión
  - Adhesión á base (skirt, brim, raft)
  - Soportes para salientes

Hai diversos softwares gratuítos e plataforma no mercado: Ultimate Cura, Orca slicer ou, online, Astroprint. En función do modelo de impresora que vaiamos usar, deberás introducir uns parámetros ou outros no software de laminado.

Aquí tés un titorial do laminado dunha peza para a Creality K1, a impresora de Polos Creativos, con Orca Slicer.

## Lectura facilitada

## Que é o laminado na impresión 3D?

Cando se imprime en 3D cunha tecnoloxía chamada FDM (Modelado por deposición fundida), hai unha etapa moi importante chamada laminado (en inglés, slicing).

O laminado serve para transformar o modelo tridimensional nun conxunto de capas planas. Estas capas son as que a impresora irá construíndo unha encima doutra, desde a base ata o alto da peza.

Esta tarefa faise cun programa específico chamado software de laminado.

---

## Que fai o software de laminado?

O software encárgase de preparar o modelo para imprimilo. O proceso consiste en:

- Dividir o modelo 3D en capas moi finas e horizontais.
- Crear o código G (G-code), que lle di á impresora:
  - Por onde moverse
  - Con que temperatura traballar
  - Con que velocidade imprimir
  - Que tipo de recheo usar
- Axustar parámetros importantes como:
  - Altura das capas
  - Densidade de recheo (infill)
  - Velocidade de impresión
  - Como se pega a peza á base (skirt, brim, raft)
  - Se fan falta soportes para partes que están no aire

---

## Programas de laminado que podes usar

Hai varios programas gratuitos para facer o laminado. Os máis coñecidos son:

## Que é o laminado na impresión 3D?

Na impresión 3D con tecnoloxía FDM (modelado por deposición fundida), hai unha fase moi importante chamada laminado (en inglés, slicing).

O laminado é o proceso que transforma o modelo tridimensional nun conxunto de capas finas e planas. A impresora 3D vai construíndo esas capas unha sobre outra, dende a base ata o alto da peza.

Para facer este traballo, usamos un programa informático chamado software de laminado.

---

## Como funciona o laminado?

O software de laminado realiza estes pasos:

- Divide o modelo 3D en capas horizontais moi finas.
- Xera un código G (G-code), que lle di á impresora:
  - Que mo

# Deseño 3D con TinkerCAD e impresión na Creality K1

com/watch?v=6V3Vv1gYHEc

# Opción alternativa: Prototipo en maqueta

- Corte e ensamblado das pezas a partir de recortes de cartaces de PVC, cartón pluma ou cartón que teñas no taller.
- Para cortar, debes empregar coitela e regla metálica.
- Para unir, emprega termofusible.
- Para os acabados finais, busca materiais semellantes en apariencia.
- Representa o exterior tamén.
- O tellado debe poder extraerse a fin de prototipar, máis adiante, a domotización da vivenda.
- Acompañando a maqueta, podes incluír un pequeno recorte do material que empregarías de illante e impermeabilizante.

Ana Moreiras. Maqueta casa Marrozos (CC BY-SA)
Ana Moreiras. Maqueta casa Marrozos (CC BY-SA)
Ana Moreiras. Maqueta casa Marrozos (CC BY-SA)
Ana Moreiras. Maqueta casa Marrozos (CC BY-SA)
Ana Moreiras. Maqueta casa Marrozos (CC BY-SA)
Ana Moreiras. Maqueta casa Marrozos (CC BY-SA)

# Rúbrica maqueta

Rúbrica maqueta
| EXCELENTE | NOTABLE | BEN | INSUFICIENTE | NON PRESENTADO
--- | --- | --- | --- | --- | ---
Estrutura e escala | Está feita COMPLETAMENTE a ESCALA, é ESTABLE, lixeira e ríxida e ten un ACABADO correcto. (3) | Está feita a ESCALA e é ESTABLE E LIXEIRA, pero hai elementos que non encaixan de todo, polo que non é totalmente ríxida. (2) | Só se respecta ALGUNHAS ESCALAS, polo que a estrutura non ten un acabado correcto en canto a rixidez. (1.5) | Non está feita a escala e non é estable nin ríxida. (0.75) | Non presentado. (0)
Representatividade de Arquitectura bioclimática | Os materiais e acabados escollidos representan SEMPRE elementos de arquitectura bicolimática como: illante, acabado exterior tipo SATE, acabado exterior con madeiras CLT, placas solares, zonas verdes, materiais de bioconstrución, etc. (2) | Os materiais e acabados escollidos representan VARIOS dos elementos de arquitectura bicolimática como: illante, acabado exterior tipo SATE, acabado exterior con madeiras CLT, placas solares, zonas verdes, materiais de bioconstrución, etc. (1) | Os materiais e acabados escollidos representan só ALGÚNS dos elementos de arquitectura bicolimática como: illante, acabado exterior tipo SATE, acabado exterior con madeiras CLT, placas solares, zonas verdes, materiais de bioconstrución, etc. (1) | Os materiais e acabados escollidos NON REPRESENTAN elementos de arquitectura bicolimática. (0.5) | Non presentado. (0)
Materiais | Empregáronse SEMPRE materiais que garantizan lixeireza e solidez e foron ben mecanizados (cortados ben axustados, pegados sen sobra de material, etc.) (1) | EN XERAL, empregáronse materiais que garantizan lixeireza e solidez e foron ben mecanizados (cortados, pegados, etc.) (1) | Empregáronse todo tipo de materiais, algúns non adecuados, e non teñen un bo mecanizado (vese termofusible nas xuntas, hai roturas, etc.) (0.5) | Os materiais están mal pegados e cortados. (0.5) | Non presentado. (0)
Mobiliario e envolvente | Están PRESENTES e BEN REPRESENTADOS TODO O PECHE (portas e xanelas), porches, elementos verdes, mobiliario en xeral. (3) | Están PRESENTES e BEN REPRESENTADOS TODO O PECHE (portas e xanelas) e porches, e VARIOS dos elementos verdes, mobiliario en xeral. (2) | Están PRESENTES e BEN REPRESENTADOS TODO O PECHE (portas e xanelas) e ALGÚN de entre os seguintes: porche, elementos verdes, mobiliario en xeral. (1.5) | Non hai mobiliario ningún e faltan xanelas e portas. (0.75) | Non presentado. (0)
Estética | O acabado é harmónico, representativo e CREATIVO. (0.5) | O acabado é harmónico e representativo. (0.3) | O acabado é aceptable. (0.25) | Estamos ante unha zarapallada! (0.1) | Non presentado. (0)
Pegada de carbono | Non se desperdiciou material, procurando empregar materiais reutilizados sempre que foi posible. Desbotáronse os restos nos contedores adecuados. (0.5) | Non se desperdiciou apenas material, procurando empregar materiais reutilizados sempre que foi posible. EN XERAL, desbotáronse os restos nos contedores adecuados. (0.3) | Desperdiciouse algo de material, e non se tivo en conta usar materiais reutilizados. EN XERAL, desbotáronse os restos nos contedores adecuados. (0.25) | Desperdiciouse algo de material, e non se tivo en conta usar materiais reutilizados. EN XERAL, desbotáronse os restos nos contedores adecuados. (0.1) | Non presentado. (0)

- Actividade
- Nome
- Data
- Puntuación
- Notas
- Reiniciar
- Imprimir
- Aplicar
- Nova xanela

Licenciado baixo a Licenza Creative Commons Atribución Compartir igual 4.0

Feito con eXeLearning (Nova xanela)