Caja personalizada

Comenzamos explicando a nuestro alumnado que vamos a crear una caja personalizada. Para ello tienen que crear la base y la tapa con la forma que quieran, pero que encaje una dentro de otra para poder utilizar el diseño como una caja.

Pedimos a nuestro alumnado que acceda a la web de Bitbloq y seleccione la herramienta Bitbloq 3D. A continuación, explicamos qué tienen que tener en cuenta a la hora de realizar su diseño y qué pasos deben seguir.

Diseño de las piezas

Hay que tener en cuenta que el diseño de la caja puede tener la forma que queramos, pero siempre tiene que tener una base y una tapa con la misma forma para que encajen, pero no el mismo tamaño, tal y como vemos en la imagen.

Explicamos qué pasos deben seguir para crear la base de la caja:

1. Añadir un objeto Cilindro con el que se va a crear la base.

2. Modificar sus valores de Radio y Alto a los que se quieran.

3. Duplicar el cilindro para hacer un agujero en la base de la caja.

4. Modificar su valor de Radio para hacerlo un poco más pequeño. Esta diferencia será el grosor de la pared de la caja.

5. Subir esta figura nueva un poco, para hacer el agujero manteniendo el fondo de la base.

6. Hacer una diferencia entre los objetos, seleccionando el primer objeto antes.

Ya tenemos hecha la base de la caja. 

A la hora de diseñar piezas que encajan en otras piezas tenemos que tener en cuenta que las medidas no son exactas a la hora de imprimir por deposición fundida.

Por eso es necesario tener en cuenta la tolerancia de la impresora que vamos a utilizar a la hora de crear la tapa de la caja.

La tolerancia en la impresión 3D es la diferencia entre el diseño de la pieza y su impresión. Obtener una tolerancia 0 es imposible, ya que siempre habrá diferencias entre el diseño y el objeto impreso, pero según la impresora esta tolerancia será mayor o menor.

Según cómo sea la pieza a imprimir se tiene en cuenta una tolerancia u otra:

• Piezas fijas: 0,15 mm.

• Piezas que rotan: 0,20 mm.

• Piezas que deslizan: 0,25 mm.

Explicamos qué los pasos para crear la tapa de la caja son los mismos que para la base, pero tenemos que tener en cuenta los siguientes aspectos:

1. El Alto tiene que ser mucho menor, para que parezca una tapa.

2. La altura a la que subimos el cilindro interior antes de hacer la diferencia debe ser, por lo menos, de 10mm. Esto nos permitirá adornar la caja.

3. El Radio del cilindro interior debe ser mayor que el cilindro exterior de la caja teniendo en cuenta la tolerancia. En nuestro caso son piezas que deslizan por lo que sería una tolerancia de 0,25mm. 

   Un valor mucho mayor haría que resbalaran, y uno demasiado pequeño haría que no entrase. Lo idóneo es imprimir y probar para ver si encaja bien.

Para decorar la tapa vamos a crear un bonito patrón y restarlo a la tapa. Para ello:

1. Añadir los objetos que queramos y modificarlos en tamaño y posición.

2. Hacer una Unión entre estos objetos, teniendo en cuenta que el primer objeto que seleccionamos en la unión será el de referencia al hacer la repetición polar.

3. Hacer una Repetición polar y modificar los valores como se quiera hasta conseguir la forma deseada.

4. Colocar el resultado tocando ligeramente  la tapa de la caja por arriba, y aplicar una Diferencia seleccionando primero la tapa.

Optimizar el diseño para imprimir en 3D

Una vez tengamos el diseño terminado, revisamos algunas pautas para un correcto diseño para impresión 3D:

1. Asegurarse de que el tamaño de las piezas es el correcto.

2. Colocar las piezas separadas, apoyadas en la base de forma que se usen menos soportes.

Las dimensiones con la que se imprime un objeto no son exactas a las del diseño original, sino que depende de varios factores como el diámetro de la boquilla de extrusión, la distancia entre capas, del tiempo que tarda en enfriarse el material, etc. Por este motivo, siempre es aconsejable separar las piezas cuando se quiere imprimir varias a la vez.

Una vez tengamos el diseño terminado, si queremos imprimirlo, tenemos que procesar el diseño en un software laminador.

Para ello tenemos que descargar el diseño desde Bitbloq 3D siguiendo estos pasos:

1. Pulsar en el menú Archivo.

2. Seleccionar la opción Exportar la escena en formato STL.

3. Escribir el nombre del diseño y seleccionar Descargar cada objeto por separado.

4. Pulsar Descargar.

Laminado

Una vez descargado el diseño en formato STL hay que realizar un proceso de laminado con el software que se quiera y los parámetros correspondientes a la impresora 3D que tengamos en el centro.

Algunos softwares de laminado, permiten redistribuir, redimensionar, etc. las piezas diseñadas en 3D

Las impresoras 3D utilizan un archivo, con extensión .gcode, que contiene información de los puntos del espacio (en coordenadas x, y, z) donde debe haber material y el orden correcto de deposición de material en esos puntos para que la impresión, capa a capa, sea posible. Este proceso de obtención de un archivo .gcode a partir de un STL se denomina laminado. Cada impresora 3D tiene sus propias especificaciones y cada empresa recomienda su propio software para realizar este proceso, pero los más utilizados son: Cura, Simplify3D o Slic3r.

Impresión 3D

Una vez configurado el diseño para imprimir, pasamos el archivo .gcode a la impresora 3D para obtener la caja personalizada.

El método de modelado por deposición fundida (FDM) es la técnica aditiva de impresión 3D más utilizada, funciona gracias a una bobina de plástico, generalmente PLA, que se funde y sale por un extrusor formando un hilo fino de material sobre la base de la impresora. Al enfriarse se solidifica formando el objeto a base de capas.

A continuación te proponemos algunas ideas para seguir practicando:

• Personalizar la caja: añadiendo detalles en la parte exterior de la tapa, haciendo una hendidura para abrir mejor la caja, etc.

• Inventar y diseñar otras cajas con diferentes formas y decoraciones.

• Subir los diseños realizados a Thingiverse y compartirlos con la comunidad.

• Modificar parámetros durante el proceso de laminado para observar los diferentes resultados que se obtienen en los objetos impresos en 3D.

Recomendaciones

• Si se dispone de menos tiempo, se puede hacer un diseño simple de una caja cuadrada usando el objeto Cubo.

• Si se dispone de más tiempo, se pueden añadir todos los elementos decorativos extra que se quiera, teniendo en cuenta que se necesitará imprimir con soportes si tiene salientes.

Accede al proyecto:

Haz clic en la imagen para abrir la página del proyecto en Bitbloq 3D.