¿Importa la topología para la impresión 3D? Hechos explicados

La topología se refiere a la estructura y alineación de los espacios y cómo una forma geométrica puede deformarse sin dañarse. Entonces, naturalmente, cuando desee que sus impresiones 3D resulten bien con perímetros fuertes y claridad, querrá considerar la topología.

La topología es importante para la impresión 3D porque ayuda a mantener limpio el diseño, lo que facilita la impresión. Muchos programas, como Blender, le permiten aclarar y resolver sus modelos con un alto número de polígonos en STL. No necesitará tener una topología perfecta debido a esto.

A muchas personas les gusta trabajar con topología en sus diseños de impresión porque hace que todo se vea bien. Sin embargo, su software de impresión debe manejar la conversión a STL (que usa malla triangular) sin problemas. Hay más para aprender en este artículo, ¡así que sigue leyendo!

¿Qué es la topología y por qué es importante para la impresión 3D?

La topología se refiere a los perímetros de su objeto impreso en 3D en todos los ejes. Diferentes superficies pueden tener el mismo aspecto pero tener diferentes topologías ya que consisten en varias mallas.

La topología es la estructura y la distribución de bordes de un modelo 3D. La topología afecta varios factores en un modelo 3D, incluida la facilidad de edición. Por lo tanto, la topología es importante si planea realizar muchos ajustes en un modelo 3D que necesita imprimir.

Cuando mueve partes del modelo, pueden deformarse fácilmente, perdiendo algunas de sus geometrías y mallas. Sin embargo, la topología no importa tanto cuando va a imprimir el objeto. Su software de impresión imprimirá las mismas formas, pase lo que pase.

La topología es más crítica durante el proceso de diseño 3D. Puede hacer que la creación de un modelo sea fácil o compleja, según la atención que preste a su topología. Cuando la impresora crea el objeto, debería estar predeterminado en STL. Este formato de archivo cubre automáticamente la superficie de un modelo con triángulos.

El uso de diferentes formas para crear la malla inicial cambiará a triángulos al convertir el modelo en un archivo STL, lo que le permitirá fortalecer o debilitar la continuidad de su diseño.

Por lo tanto, la topología es esencial para usted cuando diseña su modelo 3D, incluso si su software e impresora pueden ayudarlo a ajustarlo automáticamente. Aunque no tendrá que preocuparse al imprimir el objeto, eso no significa que deba ignorar la topología por completo.

Cómo afecta la topología a los modelos 3D

La topología puede afectar significativamente el diseño de sus modelos 3D. Tendrá que preocuparse más por eso si desea crear sus impresiones 3D completamente desde cero, ya que querrá mantener una topología limpia mientras diseña el modelo.

Cuando la superficie de la malla se desordena, se deformará más. Terminarás dedicando más tiempo a reparar el modelo en esos casos. Con una topología más limpia, puede realizar ajustes fácilmente según sea necesario sin necesidad de recrear partes del modelo debido a deformidades.

Siempre es una buena práctica hacer sus modelos 3D con una topología limpia. Sus diseños se verán mucho más profesionales en general, y seguramente obtendrá mejores resultados finales con cualquier cosa que cree.

¿Qué son los archivos STL?

Los archivos STL son el formato de archivo más común en la impresión 3D en la actualidad. Su software de impresión debería convertir automáticamente sus modelos 3D en archivos STL, para que la impresora pueda leerlos y crearlos. Este formato de archivo codifica la superficie de un modelo 3D con formas geométricas, principalmente triángulos.

Su cortadora toma el modelo 3D y lo convierte en instrucciones de impresión en forma de archivos STL. Independientemente de la topología que haya utilizado para crear el modelo, la segmentación agrega una malla de triángulos al objeto cuando se convierte en un archivo STL. De esa manera, su impresora puede leer el código G del modelo e imprimirlo con precisión.

Es fundamental tener en cuenta que puede crear modelos que se vean iguales con diferentes topologías. Cuando los modelos se convierten a un formato STL, deben tener una malla triangular casi idéntica codificada sobre la superficie. Entonces, cuando los modelos se impriman, seguirán teniendo el mismo aspecto, incluso con diferentes topologías.

En general, los archivos STL son el estándar para la impresión 3D. Seguro que los has visto antes si alguna vez has trabajado con una impresora 3D.

Topologías de malla triangular en impresión 3D

Los modelos 3D para impresión usan malla triangular por varias razones. Primero, los triángulos no ocupan una tonelada de memoria en una computadora. También se procesan muy rápidamente, lo que hace que el empalme con triángulos sea mucho más eficiente.

Los triángulos también facilitan la formación de superficies más suaves para la impresión. Además, pueden caber sobre cualquier superficie, sin importar qué tipo de modelo 3D estés haciendo. Los archivos STL tampoco admiten quads (formas con más de tres puntos), lo que hace que los triángulos sean necesarios.

En general, es poco probable que necesite cambiar la topología triangular a una cuádruple en la impresión 3D. En cambio, a menudo encontrará que sus programas ajustan automáticamente la malla de la superficie de cuadrados a triángulos. Si le gusta hacer diseños en 3D, siempre puede crear una topología triangular desde el principio.

Por qué utilizar las mejores prácticas de topología en la impresión 3D

El uso de una topología uniforme y organizada garantiza que los archivos de su modelo 3D no se vuelvan demasiado grandes y que haya menos bordes para que la computadora los recree cuando usa una buena topología.

Un modelo con una topología más aproximada ocupará mucha más memoria en el almacenamiento de su computadora, que ya es limitado. Todos esos vértices, caras y bordes dentro de la malla pueden ocupar mucho espacio valioso y ralentizar su computadora.

Con buenas prácticas de topología, utiliza la menor cantidad de vértices para crear las formas que desea. No hay ningún beneficio en usar más de lo necesario para obtener el aspecto que desea.

La creación de un modelo de aspecto prolijo también facilita que otros trabajen con él. Algunas personas hacen modelos 3D para vender o distribuir en línea para que otros los impriman. Si la topología en su trabajo parece desordenada y tosca, otros pueden tener problemas para trabajar con el modelo. Por lo tanto, al vender sus modelos, desea que sean lo más atractivos posible.

Cuando se trabaja en un equipo de diseño, una buena topología también es esencial. No querrá que sus compañeros de trabajo tengan problemas para usar sus confusos diseños en 3D.

Optimización de topología en impresión 3D

Algunos programas de CAD vienen con optimización de topología, lo que facilita la creación de mallas organizadas y uniformes. Estos programas le permiten cambiar la topología de una forma con el clic de un botón. Esta característica es más común en la manufactura, donde la composición de los objetos es fundamental.

La optimización de topología puede mostrarle qué áreas de un objeto reciben más estrés. El programa ajusta la topología para que ningún perímetro ejerza demasiada presión. De esa manera, es menos probable que el modelo se rompa durante el uso mecánico.

La optimización de la topología también permite evitar artefactos extraños en el modelo 3D. Si bien esto suele ser más un problema con la animación 3D, aún puede ocurrir en la impresión 3D. Con un diseño de topología pésimo, el modelo puede pellizcar, distorsionar y estirarse en lugares extraños. Si esto sucede en su modelo 3D, la optimización de la topología puede ayudarlo a recuperar el control.

Es probable que no tenga que preocuparse tanto por la optimización de la topología si está imprimiendo por diversión. Se usa con más frecuencia cuando necesita que una parte en particular sea fuerte o quiere una malla bonita que los demás vean.

Cómo corregir la topología de un modelo 3D

Puede corregir rápidamente la topología de un modelo en Blender. Comience por encontrar «Propiedades de datos de objeto» y vaya a «Remesh». Puede ajustar el tamaño de Voxel para cambiar las superficies de la cara en su diseño. A partir de ahí, puede hacer que el tamaño sea más pequeño.

Después del mallado, debería notar que la topología se ve mucho más limpia. Sin embargo, es posible que pierda algunos de los detalles iniciales del modelo. Este método también reduce el número de caras de la topología, lo que debería ayudar si su computadora funciona lentamente.

La posesión completa se explica en este video de YouTube si desea seguirlo:

Puede usar este proceso para limpiar los modelos que desea imprimir. Sin embargo, es posible que no necesite hacerlo, ya que el archivo se convertirá automáticamente en un archivo STL con una malla triangular para imprimir. En general, sigue siendo bueno limpiar sus modelos 3D si están increíblemente desordenados y planea enviárselos a otros.

¿Cuándo no importa la topología en la impresión 3D?

La topología no importa si es la única persona que verá la malla geométrica en el modelo. Si la impresión se ve bien en su rebanadora 3D, la impresora la replicará. Dicho esto, aún es mejor hacer que su topología sea limpia para una experiencia más eficiente.

La topología es esencial, pero no importa cuando solo está haciendo una letra pequeña y sencilla para usted. Aún así, si desea tomarse más en serio el diseño de modelos 3D, es mejor que continúe practicando la creación de una topología ordenada.

Suponga que no está enviando el diseño a nadie más. En ese caso, ¡puede salirse con la suya rápidamente usando la topología que desee! Después de que la impresión física salga de la cama de impresión, nadie podrá decir cómo se veía la topología utilizada para crearla.

La topología sigue siendo fundamental en el diseño 3D, pero no siempre tendrá que centrarse en ella en sus impresiones 3D. Depende de lo que esté imprimiendo y por qué lo está imprimiendo.

¿Qué es lo más importante en la impresión 3D?

Hay varios elementos esenciales en la impresión 3D, además de la topología. Querrá asegurarse de considerarlos todos mientras trabaja en el proceso de impresión. De esa manera, obtienes los resultados finales que deseas ver.

La altura de la capa, el relleno, el grosor de la extrusión y el material son los más importantes en la impresión 3D. Estos factores afectan la durabilidad de la impresión y si saldrá bien. Ajustar estos aspectos afectará drásticamente la calidad de su objeto impreso en 3D.

A medida que adquiera más experiencia en impresión, trabajar con estos diferentes aspectos se sentirá más natural.

Altura de la capa

La altura de la capa se refiere al tamaño de cada capa en la impresión 3D. Una altura de capa delgada puede reducir las crestas y dar al objeto final una superficie más suave. Sin embargo, se tarda mucho más en imprimir capas delgadas, por lo que debe tener paciencia si desea que su impresión sea uniforme y sólida. Sin embargo, con la mayoría de los objetos impresos en 3D, los resultados de la reducción de la altura de la capa son muy notables, por lo que vale la pena reducir la velocidad.

relleno

El relleno es la forma interna del material dentro de la impresión. Garantiza que sus perímetros se mantengan unidos mientras crea una geometría más sólida para fortalecer su objeto impreso. Su cortadora ofrecerá diferentes rellenos que puede usar para crear el modelo.

Muy a menudo, encontrarás triángulos u otras formas geométricas en el interior. Querrá elegir uno que se adapte mejor a la estructura de su diseño, ya que no aparecerá en el exterior en absoluto.

Espesor

El grosor de las paredes de su impresión también importa. Si son demasiado delgados, la pieza puede deformarse o partirse fácilmente. Si sus paredes son demasiado gruesas, usará demasiado material, correrá el riesgo de agrietarse y la máquina tardará mucho tiempo en terminar la impresión.

Idealmente, el grosor de la pared debe ser un multiplicador del diámetro de la boquilla y al menos 1,5 veces la altura de la capa. Estas dimensiones aseguran que su boquilla pueda manejar el grosor y también ayuda en la adhesión de la capa.

Material

Por último, el material importará. Su filamento forma la impresión, por lo que afectará significativamente la resistencia y la apariencia de su modelo. Puede familiarizarse con diferentes materiales de impresión, ya que cada uno es adecuado para varios tipos de proyectos de impresión. Algunos materiales también son más costosos que otros, así que considere su presupuesto.

Para ir finalizando

En resumen, la topología sí importa al crear sus modelos 3D. Si tiene una topología desordenada, la forma se deforma mucho más fácilmente. Sin embargo, su diseño se convierte en un archivo STL cuando imprime el objeto, lo que simplifica automáticamente la topología para obtener impresiones 3D más rápidas y precisas.

En general, la topología es más crítica cuando se diseña un modelo desde cero, ya que los diseños desordenados darán como resultado impresiones más desordenadas. La limpieza de la topología suele ser sencilla, y la mayoría de los programas CAD ofrecen una función de «remallado» que hará el trabajo duro por usted.