tema 4: dibujo 3d por ordenador con … · arco c-2p: mediante el centro y 2 puntos (inicio y fin)...

TECNOLOGIA: 4ºESO. Departamento de Tecnología. IES Nuestra Señora de la Almudena Mª Jesús Saiz

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TEMA 4: DIBUJO 3D POR ORDENADOR CON SKETCHUP.

IMPRESIÓN 3D

SketchUp es un programa de diseño gráfico y modelado en tres dimensiones (3D) basado en dibujar las

caras de un objeto y luego dar volumen.

1.- Primeros pasos:

Elegir en el inicio del programa como PLANTILLA: Diseño arquitectónico en mm

Insertar las siguientes barras de herramientas, mediante el menú Ver, Barras de herramientas

Conjunto grande de herramientas

Estándar

Medidas

Sólidos

Vistas

2.- Pantalla de SketchUp:

Al arrancar el programa accederemos a la ventana de trabajo. Las principales partes de la ventana son:

Figura humana nos ayuda a hacernos una idea de las dimensiones del dibujo.

Barras de herramientas

Cuadro de medidas: casilla donde debemos introducir las medidas a las que vamos a dibujar

Las medidas se separan por ; (ej: 600;500)

Ejes de coordenadas: nos sirven para situarnos en el espacio:

Eje azul (altura) Eje rojo (ancho) Eje verde (profundidad)

Cuando queramos dibujar una línea paralela a alguno de los ejes, la marca del dibujo se volverá del mismo color que la del eje paralelo

Antes de empezar nuestros dibujos quitaremos la figura humana

Barra de herramientas

Ejes de coordenadas

Cuadro de medidas


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3.- Barras de herramientas:

Mover

Girar

Escala

DIBUJO

Seleccionar

Pintar

Borrar

Extruir

Sígueme

Equidistancia

Línea

Rectángul

o

Círculo

Arco c-2p

Arco 3p

Mano alzada

Polígono

Arco 2p

Arco 2p-c

PRINCIPAL

MODIFICAR

CONSTRUCCIÓN

Acotar

Texto 3D

Medir

CÁMARA

Orbitar

Zoom

Centrar

Desplazar

VISTAS

3D Planta P.Dcho

P.Izdo

Alzado Posterior

Crear componente

Crear componente: Convierte varias partes o formas del objeto en un solo componente. Esto nos permite que la figura sea sólida y no hueca. Será imprescindible realizar este paso si luego queremos realizar la figura mediante impresora 3D

Los arcos se pueden dibujar eligiendo diferentes opciones

Arco c-2p: mediante el centro y 2 puntos (inicio y fin) Arco 2p: mediante dos puntos (inicio y fin) y el radio o curvatura Arco 3p: mediante tres puntos (inicio, segundo punto y fin) Arco 2p-c: mediante el centro y 2 puntos (inicio y fin)

EXTRUIR: Empujar/tirar. Convierte las figuras planas en figuras 3d dándolas volumen.

Sígueme: sirve para crear figuras 3D siguiendo un camino a

lo largo de una trayectoria

Equidistancia: crea formas paralelas

Medir permite medir distancias y crear líneas guía o líneas de

referencia.

Texto 3D dibuja texto en tres dimensiones

Orbitar permite girar el objeto para poder verlo desde

diferentes puntos de vista

Las vistas permiten ver el objeto desde las diferentes caras


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Ejercicio 1

1. Quitar la figura humana

2. Dibujar un sólido (rectángulo 600x500)

3. Extruir o empujar la base (altura 100)

4. Dibujar y extruir la parte posterior a 300 mm de

altura

5. Medir, dibujar líneas y extruir para realizar la

rampa

6. Dibujar un arco marcando el centro y los dos

puntos de inicio y fin. Extruye el arco

7. Crea un componente

8. Acota la figura

Ejercicio 2

1. Realiza la siguiente figura, siguiendo estos pasos.

Utiliza la herramienta medir para ayudarte en el proceso


3. Da color a la figura

4. Acota la figura

Ejercicio 3

1. Dibujar la siguiente figura y dar color.

El agujero interno hexagonal taladra toda

la pieza.

Debes colocar los centros de las piezas

centrales y utilizar la herramienta polígono

para dibujar los hexágonos


3. No es necesario acotar

SÓLIDOS

Intersecar Sustraer Dividir

Revestimiento Unión Recortar Revestimiento y unión: une 2 sólidos en uno sólo Sustraer: recorta o quita un sólido dentro de


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Ejercicio 4

1. Dibujar la siguiente figura, en la que el

agujero central taladra toda la pieza.


3. Da color a la figura

4. No es necesario acotar

4.- Herramientas de sólidos

Para trabajar con estas herramientas debemos hacer que nuestras

figuras sean sólidos, es decir debemos crear grupos o

componentes.

Revestimiento y unión: une 2 sólidos en uno sólo

Dividir: intersecciona 2 sólidos y se queda con la intersección y con los dos sólidos iniciales recortados

Intersecar o intersección: permite recortar 2 sólidos (se queda sólo con la unión de ambos).

Sustraer: recorta o quita un sólido dentro de un objeto

Recortar: recorta o quita un sólido dentro de un objeto, pero no elimina el primer sólido

Intersecar Sustraer Dividir

Revestimiento Unión

Recortar


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Ejercicio 5

Dibujar las siguientes figuras, en la que todos los agujeros son pasantes. NOTA: Para convertir estas superficies en sólidos hay que crear grupos o componentes. Si no lo hacemos así nuestras piezas estarán huecas

Ejercicio 6

Diseñar y dibujar una pieza para colocar como marca o logotipo de vuestra maqueta de taller. Deberá llevar dos zonas que permita colocarla y atornillarla a la maqueta

- Crea un componente

- Guardar como STL: Selecciona la pieza, desplegamos el menú "Archivo" y seleccionamos

"Exportar STL...". Este es el formato para trabajar con la impresora 3D

Ejercicio 7

Diseñar y dibujar la pieza de un semáforo o porta-Faros donde alojar los 2 ó 3 LEDS

de iluminación que pueda llevar tu maqueta.


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- El tamaño del agujero para alojar el led será de ϕ 6,5 mm

- Crea un componente de vuestra pieza

- Seleccionamos la pieza, desplegamos el menú "Archivo" y

seleccionamos "Exportar STL...".

Este es el formato para trabajar con la impresora 3D

Ejercicio Extra 6

Dibujar UNA TUBERIA, UNA ESFERA Y UNA COPA con la herramienta sigueme:

- Dibujar círculo de la base de 140

mm de diámetro

- Dibuja la superficie lateral plana de

la tuberia

- Selecciona el círculo, y con la

herramienta sigueme marca la

superficie de la tuberia

- Da color o textura a la tubeia


- Dibujar círculo de la base de 120 mm

de diámetro

- Dibuja un arco lateral plano de 120

mm de altura y 60 mm de radio

- Selecciona el círculo, y con la

herramienta sigueme marca el arco

- Da color o textura a la esfera


Dibujar una copa siguiendo los siguientes pasos:

- Dibujar círculo

- Dibujar rectángulo cuya base esté inscrita en el círculo

- Dibuja un arco y la forma lateral plana de la copa

- Elimina las superficies sobrantes

- Selecciona el círculo, y con la herramienta sigueme marca la copa

- Da color o textura a la copa



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IMPRESIÓN 3D

Los materiales termoplásticos pueden utilizarse para impresión 3D, debido a su facilidad para darles forma mediante calor.

El material se introduce en forma de hilos y mediante una boquilla con extrusor, el plástico se calienta y se va depositando en forma de capas con la forma deseada.

1.- Plásticos utilizados en impresión 3D:

ABS (acrilonitrilo butadieno estireno)

Es un plástico muy duro, resistente y rígido. Da objetos de alta calidad. Al calentarlo emite gases tóxicos, por lo que se debe imprimir en habitaciones con ventilación.

PLA (poliácido láctico)

Es un plástico creado a partir de materiales naturales como el maíz o la caña de azúcar. No emite gases contaminantes en el proceso de impresión.

Los objetos creados tienen peor calidad que los de ABS

Filaflex

Es un plástico flexible. Permite imprimir zapatos, carcasas de móviles, etc.

2.- Proceso de impresión 3D

Las etapas que tenemos que seguir son:

Diseño 3D: se realiza mediante programas informáticos.

Siempre debemos guardar o exportar nuestro archivo en formato .stl, que es el formato con el

que trabaja el software de la impresora

Laminado: los programas informáticos de laminado crean y calculan las láminas de material que tienen que echar para formar el objeto. Pasan el archivo .stl a formato .gcode que es el que entiende la impresora

Impresión 3D: el archivo .gcode se copia en una tarjeta de memoria y se lleva a la impresora 3D.

3.- Programas de diseño para impresión 3D

La mayoría de programas de diseño 3D se clasifican en dos grupos generales que son;

Programas CAD (Diseño asistido por ordenador)

Este tipo de programas son utilizados en el diseño industrial, diseño mecánico, arquitectura,

industria aeroespacial e ingeniería. Este tipo de programas son para crear diseños técnicos

precisos

Estos programas utilizan sólidos (piezas macizas) para la creación del modelo 3D a diferencia

de los programas de animación que utilizan mallas o superficies.

Algunos de los programas más importantes de CAD son:

DISEÑO 3D LAMINADO IMPRESIÓN 3D

Extrusor


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AutoCAD

SolidWorks

Catia

FreeCAD

Programas de Modelado 3D o Animación.

Son programas de diseño artístico utilizados para animación y videojuegos. En estos softwares se trabaja mediante el modelado de superficies o mallas. Es decir, se dibuja el exterior de un objeto con una capa o piel muy delgada. Para convertir estas superficies en sólidos hay que crear grupos o componentes. Si no lo hacemos así nuestras piezas estarán huecas Algunos de los programas de modelado que podemos encontrar son:

SketchUp

Blender

3D Studio Max

4.- Laminado

Vamos a utilizar el programa Repetier Host. Este

programa pasara nuestro archivo .stl a formato .gcode,

mediante un tratamiento de loncheado o laminado para

que lo pueda imprimir la impresora 3d.

Los pasos que debemos seguir son:

Abrir nuestro modelo .stl en el Repetier-Host

Preparar la pieza para la impresión:

Las impresoras 3D tienen la limitación de que no pueden imprimir en el aire.

Cuando una pieza tiene zonas en el aire decimos que tiene voladizos y necesita soportes o

andamiajes para poder sujetarla al imprimir.

Por eso lo primero que tenemos que hacer es colocar la pieza de manera óptima. Utilizaremos

la opción de Rotar Objeto y colocaremos la pieza a una posición en la que no tenga partes en

el aire.


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Definir los parámetros de impresión:

Nos colocamos en la opción de

Slicer

Tipo de plástico y color: en nuestro

ejemplo plástico PLA y color negro

Densidad y patrón de relleno

Debemos decidir la densidad de

relleno en porcentaje. Y la forma de las

capas de rellenar

Laminar o lonchear el modelo 3d

Pulsamos la opción de Slice con Slic3r.

De esta forma el programa nos crea un archivo con extensión .gcode

Mediante la vista previa podemos ver cómo será el proceso de impresión 3D.

Guardar el archivo .gcode

Se recomienda guardar el archivo en una tarjeta SD que después se llevará a la impresora

tema 4: dibujo 3d por ordenador con … · arco c-2p: mediante el centro y 2 puntos (inicio y fin)...

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