Explicación del modelado CAD:elección del software de diseño adecuado para la impresión 3D

¿Qué es el modelado CAD y por qué es una herramienta imprescindible para la fabricación digital? Explore los tipos de software CAD disponibles para llevar ideas al mundo físico a través del modelado digital 3D. Encuentre las herramientas de software adecuadas para su aplicación.

¿Qué es el software CAD? 

CAD (Diseño asistido por computadora), también llamado modelado 3D, permite a los ingenieros y diseñadores construir modelos informáticos realistas de piezas y ensamblajes para simulaciones complejas y fabricación digital. Los modelos creados con CAD se pueden producir como componentes físicos mediante impresión 3D, mecanizado CNC y moldeo por inyección. 

El software CAD puede simular una amplia gama de parámetros, incluida la resistencia o la resistencia a la temperatura, antes de que se haya creado cualquier modelo físico. El uso de software CAD le permite trabajar de forma más rápida y rentable, sin comprometer la calidad de sus componentes.

¿Qué es el modelado de sólidos? 

El modelado sólido crea modelos 3D sólidos como si fueran piezas reales, con un flujo de trabajo lógico similar a los procesos que se utilizarían para fabricar la pieza. Algunas de estas operaciones incluyen extrusión, perforación y roscado. Los modelos sólidos pueden intersectar, unir y restar objetos entre sí para crear la pieza deseada.

Otra ventaja del modelado de sólidos es que suele ser paramétrico, lo que significa que los cambios o parámetros se guardan en cada etapa del proceso de modelado y se pueden editar en cualquier momento. Esto permite modificar rápidamente las características del modelo sin necesidad de crear la pieza desde cero.

El modelado de ensamblaje es una etapa importante en el modelado de sólidos, ya que permite ensamblar piezas individuales para formar modelos complejos. Los conjuntos se pueden utilizar para insertar componentes estándar, como sujetadores o cojinetes, que se han descargado directamente de los fabricantes. Los elementos de movimiento también se pueden aplicar a ensamblajes, lo que permite utilizar un análisis de movimiento detallado para evaluar el rendimiento mecánico del diseño.

Proceso de modelado 3D de sólidos utilizando el software Fusion 360 CAD

¿Qué es el modelado de superficies? 

El modelado de superficies se suele utilizar para características más estéticas de un producto. Es mucho más fácil crear una geometría más orgánica y de forma libre utilizando este tipo de software CAD. Muchas de las restricciones que se encuentran en el modelado de sólidos no son un problema con el modelado de superficies; sin embargo, esto tiene el costo de ser a veces menos preciso.

Como sugiere el nombre, el modelado de superficies solo se ocupa de las superficies de la pieza, sin un interior sólido. Sin embargo, una vez que la pieza tiene suficientes superficies para cerrarla, se puede rellenar y luego usar para la impresión 3D. Al desarrollar diseños utilizando modelado de superficies, puede resultar difícil volver atrás y realizar cambios porque, por lo general, no es paramétrico.

Cada tipo de software de modelado tiene ventajas y desventajas; esto debe tenerse en cuenta según el tipo de diseño que se esté produciendo. A veces es necesario utilizar modelado de sólidos y superficies para combinar los beneficios de cada uno.

Modelado de superficies de forma libre

¿Qué es esculpir (modelado orgánico)?

La escultura, o modelado orgánico, se utiliza principalmente para crear superficies de forma libre con detalles intrincados como personajes, joyas o formas orgánicas que se encuentran en la naturaleza.

Los paquetes de software de escultura como ZBrush de Pixologic o Mudbox de Autodesk se diseñaron teniendo en mente la escultura clásica. Permiten a los escultores digitales comenzar a partir de una bola de arcilla simulada y usar una tableta o monitor de dibujo sensible a la presión para manipular su objeto con pinceles que reflejan herramientas de escultura clásicas para mover, agregar o quitar material de su objeto.

Con estas herramientas, los artistas pueden crear esculturas que constan de decenas de millones de polígonos que capturan incluso los detalles más intrincados.

Escultura de personajes con ZBrush

¿Cuál es el mejor software CAD para impresión 3D?

Hay muchos programas CAD para elegir, cada uno con sus propias ventajas y nichos industriales. Analicemos las opciones de software CAD más comunes según sus principales beneficios y tipos de archivos comunes. 

Software Descripción Tipo de archivo común Solidworks es un software de ingeniería estándar de la industria que se utiliza para el modelado de piezas y ensamblajes. Incluye funciones de simulación, así como herramientas de dibujo y ensamblaje. .sldprt .sldasmslddrw Autodesk AutoCAD, un paquete de software para CAD 2D y 3D, lo utilizan arquitectos, directores de proyectos, ingenieros, diseñadores gráficos y muchos otros profesionales en una amplia gama de industrias. .dwt .dwg Inventor tiene características muy similares a Solidworks, con diseño mecánico 3D profesional, herramientas de dibujo y herramientas de simulación de productos. .ipt .iam .idw Autodesk Fusion 360 es similar a Solidworks, con la adición de herramientas de fabricación y de escultura integradas. También está disponible de forma gratuita para estudiantes, entusiastas, aficionados y nuevas empresas. .f3d Sketchup es un software básico que es fácil de usar pero que viene con funciones básicas. Se utiliza principalmente para aplicaciones como modelos arquitectónicos y diseño de interiores. .skp Solid Edge proporciona funcionalidad de modelado de sólidos, modelado de ensamblajes y vista ortográfica 2D para diseñadores mecánicos. Solid Edge es un competidor directo de SolidWorks, PTC Creo y Autodesk Inventor. .prt .asm PTC Creo es un conjunto de software de diseño centrado en el diseño de productos para fabricantes discretos. La suite consta de aplicaciones, cada una de las cuales ofrece un conjunto distinto de capacidades dentro del desarrollo de productos. .prt .asm Onshape es un paquete completo de software CAD en línea. Hace un uso extensivo de la computación en la nube, con procesamiento y renderizado intensivos en computación realizados a través de servidores. Cloud Only Rhino es un modelador de superficies de forma libre y multiusos para ingeniería, arquitectura y diseño de joyería. .3dm ZBrush es una herramienta de escultura digital que combina modelado, texturizado y pintura 3D/2.5D. La principal diferencia entre ZBrush y los paquetes de modelado más tradicionales es que se parece más a esculpir. .obj Autodesk 3ds Max es un programa profesional de gráficos por computadora en 3D para crear animaciones, modelos, juegos e imágenes en 3D. .3ds .max

Todos estos programas CAD pueden generar archivos STL u OBJ para impresión 3D, así como STEP e IGES para fabricación CNC.

¿Qué programas CAD utilizan los profesionales?

Al desarrollar este artículo, enviamos una encuesta a más de 750 diseñadores e ingenieros que han utilizado Protolabs Network para ver qué software CAD prefieren. Exploremos los resultados. 

Resultados de encuestas sobre software CAD utilizado por ingenieros. Resultados de encuestas sobre el software CAD utilizado por los diseñadores.

La encuesta encontró que la mayoría de los ingenieros y diseñadores utilizan Solidworks para el diseño CAD. Los ingenieros tendían a preferir AutoCAD, Inventor y Fusion 360 (el único paquete de software CAD profesional gratuito de la lista), mientras que Rhino demostró ser la segunda herramienta de modelado más popular para los diseñadores. Curiosamente, Rhino no apareció en la lista de ingenieros a pesar de que ocupaba un lugar destacado entre los diseñadores.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es el software CAD más común?

Si bien hay un montón de programas CAD disponibles en la actualidad, el más común sigue siendo AutoCAD. Es uno de los programas más antiguos y populares para diseño y dibujo 3D.

¿Cuál es el mejor software CAD gratuito?

Si no tiene acceso a software empresarial más costoso para modelado CAD, puede utilizar opciones gratuitas como Fusion 360 y SketchUp Free.

¿Cuál es el mejor software CAD para impresión 3D?

El software más potente para impresión 3D que probablemente encontrará es Autodesk Fusion 360, lo que lo convierte en la opción preferida de diseñadores, ingenieros y arquitectos. Es ideal para diseñar y producir componentes mecánicos muy eficientes, por nombrar uno de sus muchos beneficios. También tiene AutoCAD, el pilar de la industria utilizado por ingenieros y diseñadores en casi todas las industrias.

Aparte de estos dos, otro software viable es nTopology. Dirigido más a usuarios académicos y profesionales, le permite crear procesos de diseño en lugar de construir objetos desde cero, lo que hace que la optimización de sus piezas sea mucho más eficiente.

¿Puede Protolabs Network crear archivos 3D a partir de mis diseños?

Si bien Protolabs Network puede proporcionar análisis DFM en sus archivos CAD y dibujos técnicos, no podemos crear modelos digitales basados en dibujos de su pieza o componentes físicos.

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