TEMA 4: DIBUJO 3D POR ORDENADOR CON SKETCHUP...

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TECNOLOGIA: 4ºESO. Departamento de Tecnología. IES Nuestra Señora de la Almudena Mª Jesús Saiz 1 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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1

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

Rectángulo

Círculo

Polígono

Línea

Arco

Mano alzada

PRINCIPAL

MODIFICAR

CONSTRUCCIÓN

Acotación

Texto

Texto 3D

Medir

CÁMARA

Orbitar

Zoom

Desplazar

Centrar

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. Además, permite crear componentes o sólidos diferentes dentro del mismo objeto.

Rectángulo: se dibuja mediante una esquina y su opuesta, indicando la medida como x,y en la caja de medidas Círculo: se dibujan mediante el centro y el radio Polígono: se debe indicar: número de lados, centro y radio Arco: se dibujan mediante dos puntos (inicio y fin) y el radio o curvatura

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.

Acotación: introduce las medidas de la figura

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

SÓLIDOS

Intersecar Sustraer Dividir

Revestimiento Unión Recortar Revestimiento y unión: une 2 sólidos en uno

sólo

Sustraer: recorta o quita un sólido dentro de un

objeto

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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

Realiza la siguiente figura, siguiendo estos pasos.

Utiliza la herramienta medir para ayudarte en el proceso

1. Dibuja la parte inferior y crea un componente

2. Dibuja la parte superior y crea otro componente,

3. Da color a cada componente

4. Acota la figura

4.- Herramientas de sólidos

Para trabajar con estas herramientas debemos hacer

que nuestras figuras sean sólidos, es decir debemos

crear grupos o componentes.

Para seleccionar todas las aristas de un componente debemos pinchar tres veces con el ratón sobre

el componente.

Intersecar Sustraer Dividir

Revestimiento Unión Recortar

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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. Elimina el primer sólido y deja el segundo.

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

Ejercicio 3

Dibujar la siguiente figura. El agujero interno cilíndrico taladra toda la pieza.

Debes colocar los centros del cilindro y octógono

centrados y utilizar la herramienta polígono para

dibujar el octógono

1. Dibuja las tres piezas principales y crea un

componente de cada una.

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2. Dibuja el cilindro central con la altura que quieras, pero que traspase toda la pieza. Y crea un

componente

3. Mediante la herramienta SUSTRAER resta la pieza 1 a la pieza 2

4. Vuelve a dibujar el cilindro central con altura de 40 y crea componente

5. Mediante la herramienta SUSTRAER resta la pieza 1 a la pieza 2

6. Da color a cada componente

7. Acota la figura. Acota las circunferencias con la herramienta texto

Ejercicio 4

1. Dibujar la siguiente figura, en la que los agujeros

taladran toda la pieza. 2. Crea un componente

3. Da color a la figura

4. No es necesario acotar

Ejercicio 5

1. Dibujar la siguiente figura, en las que el

agujero central taladra toda la pieza. 2. Crea cuatro componentes

3. Da color a la figura

4. No es necesario acotar

1

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Ejercicio 6

1. Dibuja la siguiente figura, en la que los

agujeros taladran toda la pieza. 2. Crea dos componentes (inferior y

superior)

3. Da color a la figura

4. No es necesario acotar

Ejercicio 7

1. Dibuja la siguiente figura, añadiendo texto.

2. Sigue los pasos siguientes: - Dibuja la base y crea un componente

- Coloca el texto “Ejercicio” con altura 10

mm y extruido 15 mm (el texto se crea

como componente)

- Mediante la herramienta SUSTRAER

resta la pieza texto a la pieza base

- Añade otro texto con tus iniciales de

altura 5 mm y extruido 3 mm.

- Colorea las piezas

Ejercicio 8

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 los componentes necesarios

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- Guardar como STL: Selecciona la pieza, desplegamos el menú

"Archivo" y seleccionamos "Exportar STL...". Este es el formato para

trabajar con la impresora 3D

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)

DISEÑO 3D LAMINADO IMPRESIÓN 3D

Extrusor

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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:

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