Tutorial Freecad

Este tutorial freecad ha sido realizado para los usuarios de que están interesados en la impresión en 3D y quieren conocer los trucos para hacer un modelo imprimible con este software. Durante este tutorial, aprenderá las mejores prácticas para modelar, corregir y exportar un objeto para su impresión en 3D.

Contenido del tutorial Freecad

  • Modelado para la impresión en 3D con FreeCAD
  • Analiza y exporta tu archivo 3D de forma óptima para la impresión en 3D
  • Corregir los posibles problemas de modelación

FreeCAD es un software de modelado de impresión 3d (3d modeling) orientado al modelado de piezas industriales, es decir, se basa en la manipulación de volúmenes geométricos totalmente dimensionados o de bocetos restringidos (es decir, donde cada punto del dibujo tiene coordenadas precisas). Esto lo convierte en una excelente herramienta para modelar una pieza funcional de la que ya se tiene una idea precisa en cuanto a su forma o tamaño, pero cuyo funcionamiento es un poco engorroso para modelar, por ejemplo, una estatua con fines estéticos.

Enteramente codificado en Python, FreeCAD funciona de manera paramétrica y la secuencia de operaciones es visible en un árbol de construcción en todo momento, lo que permite modificar las dimensiones de los objetos manipulados en cualquier momento.

Es posible exportar directamente desde FreeCAD al formato .STL con un buen nivel de precisión. Esto permite, bajo la condición de respetar algunas reglas, modelar con FreeCAD para la impresión en 3D.

tutorial freecad

No es necesario ser un experto o conocer el software en detalle para entender este tutorial. Sin embargo, es importante dominar de antemano los elementos básicos y las principales funciones del software porque nos centraremos en las buenas prácticas de modelado para la impresión en 3D. Por lo tanto, no tendremos la oportunidad de explicar en detalle los fundamentos del modelado con FreeCAD.

Cuando optas por descargar FreeCAD debes saber que es un software de código abierto, totalmente gratuito. Adecuado para el modelado de bricolaje o de pequeñas empresas, permite hacer planes, tiene módulos para la robótica o la arquitectura e incluso puede hacer pequeños cálculos de elementos finitos. También tiene la ventaja, por su lado de código abierto, de ser totalmente modular, es decir, puede añadir sus propias funciones de pitón si es necesario, o descargarlas y añadirlas como una macro.

Modelado para la impresión en 3D

El modelado para la impresión en 3D implica seguir una serie de buenas prácticas. Recuerda que simpre puedes consultar la academia de obijuan, una eminencia en el tema. En efecto, más allá de los límites de los materiales utilizados, hay que tener en cuenta el hecho de que el archivo creado no sólo será una representación virtual, sino un soporte que permitirá a las impresoras 3D crear un objeto físico. En esta parte, aprenderá las nociones clave para tener que modelar con FreeCAD para la impresión en 3D.

FreeCAD sólo genera cuerpos sin embargo, es importante respetar las siguientes reglas:

  • Los diferentes elementos de su modelado no deben cruzarse.
  • Todos los elementos que modelas deberían tener un grosor pero, a menos que lo añadas (existe algún enchufe)
  • FreeCAD no tiene un módulo de superficie, este punto no debería ser un problema para ti
  • Su objeto debe tener un «interior» y un «exterior» explícito. Veremos que FreeCAD maneja este principio muy fácilmente de manera automática.
  • Su archivo debe ser óptimamente menos de 50MB después de la exportación. Este límite suele ser más que suficiente para generar un archivo válido para su impresión sin perder ningún detalle o información.
  • Detallaremos las posibilidades de exportación y la gestión del tamaño de los archivos en el capítulo dedicado a la exportación de su modelo.
  • Finalmente, no olvides que tu archivo se convertirá en un objeto físico. Es importante tener en cuenta las nociones de voladizo, por ejemplo. Más allá de las especificaciones de grosor del material, las nociones de resistencia/grosor mínimo de ciertas piezas deben ser tenidas en cuenta según su modelado. Para ello, le invitamos a consultar nuestra página de materiales.
  • Es posible exportar varios cuerpos en un solo archivo .STL válido. Sin embargo, es importante crear tantos cuerpos/juegos como materiales diferentes tengas para aplicar a tu modelo.

Los aficionados a la Catia nunca se pierden en FreeCAD, ya que la lógica es la misma:

Todas las herramientas están agrupadas en talleres que permiten diferentes operaciones.

Los detalles de estos diferentes talleres están disponibles en el sitio web de FreeCAD, pero nos centraremos aquí en los dos principales talleres de modelado que son :

  • El taller Part que permite la manipulación booleana (fusión, sustracción) de formas geométricas básicas (cubos, conos, esferas, etc.).
    el taller de diseño de piezas que permite la producción de formas 3D a partir de un boceto 2D.
  • El modelado de volumen se utiliza para geometrías simples, e implica las llamadas operaciones «positivas» (extrusión, revolución, costilla…) y «negativas» (bolsillo, agujero, ranura…). Tiene sentido crear cuerpos para cada operación, de modo que puedan ser fácilmente reelaborados en relación con los demás gracias a las operaciones booleanas. Estas operaciones booleanas pueden realizarse en cualquier momento de su modelado, aunque es común realizarlas gradualmente.

tutorial freecad

Son aplicables entre todos los cuerpos parciales que ha creado, y se puede acceder a ellos a través de la pestaña de inserción > operaciones booleanas o simplemente haciendo clic con el botón derecho del ratón en el cuerpo en cuestión en la estructura de árbol. Para la impresión en 3D, la operación booleana «añadir» aplicada sucesivamente a los diferentes cuerpos permitirá obtener un solo cuerpo listo para la impresión.

Para hacer esto, sólo tienes que seleccionar ambos cuerpos,

Y aplicar una de las operaciones booleanas.

Por ejemplo, usando la función de fusión, los dos objetos son bastante distintos:

Convertirse en un solo cuerpo que es la fusión de los dos:

FreeCAD está todavía en desarrollo y algunas características son todavía imperfectas y a veces el kernel Opencascade en el que se ejecuta FreeCAD puede tener problemas para manejar algunas operaciones booleanas.

Por ejemplo, tomemos un cubo y una matriz de repetición polar (circular si se prefiere):

Repetición de 5 polos.
Restando los dos da un resultado extraño que no es exportable en STL:

La solución a este problema, y casi siempre es posible, es usar otros objetos (por ejemplo aquí usando cubos en lugar de la matriz).