Gadgets, juegos y manualidades con la impresión 3D FDM

Algunos de los usos comunes de la impresión 3D FDM incluyen prototipado rápido, desarrollo de productos, fabricación de herramientas y la creación de partes funcionales. Sin embargo, gracias a su accesibilidad y precio asequible, la impresión 3D FDM también es una herramienta extremadamente útil en usos de tipo hobby como modelado personalizado, cosplay, decoración del hogar, creación de miniaturas, accesorios para juegos, etcétera.

En este artículo presentaremos 5 proyectos inspiradores que se pueden realizar con la ayuda de impresoras FDM 3D de escritorio.

Piezas de LEGO y LEGO Duplo

LEGO, la icónica empresa de juguetes danesa, despierta la creatividad y la imaginación con sus bloques de plástico entrelazables. Desde 1932, LEGO ha cautivado a generaciones, promoviendo habilidades de resolución de problemas y técnicas, y ofreciendo infinitas posibilidades de construcción. Desde estructuras simples hasta conjuntos temáticos, LEGO continúa inspirando alegría y diversión en todo el mundo.

Video 1: Imprime tus propias piezas de LEGO con Prusa. Fuente: Prusa3D.

Las piezas originales de LEGO se fabrican utilizando la tecnología de moldeo por inyección, y aunque la impresión 3D FDM no puede recrear ese tipo de precisión (hasta 0.01 mm) y excelente acabado de superficie, se acerca bastante cuando se utilizan los materiales y métodos de post-procesado adecuados. Con una impresora 3D bien calibrada, nivelada y mantenida, es posible obtener resultados satisfactorios con la impresión 3D FDM ajustando el grosor de las paredes de las piezas y otros parámetros de impresión en el software laminador. Después de experimentar un poco, es posible imprimir en 3D conjuntos de LEGO personalizados completos e incluso bloques compatibles con las piezas originales de LEGO.

Imagen 1: Un modelo de la sede de Prusa construido con bloques de LEGO impresos en 3D. Fuente: Prusa3D.

La impresión 3D de tus propios bloques de LEGO tiene limitaciones en cuanto a coste y tiempo. Las piezas de LEGO impresas en 3D requieren un post-procesado que consume tiempo, como eliminar la base adicional y, en caso necesario, suavizar con acetona si se utiliza el material ASA/ABS, lo que implica más coste y tiempo de inversión. Por ello, la tecnología FDM es ideal para fabricar piezas especiales personalizadas o repuestos faltantes para los conjuntos de LEGO, e incluso para conjuntos de LEGO más grandes, pero no es muy asequible para la producción en masa.

Imagen 2: Comparación de un bloque de LEGO original y bloques de LEGO impresos en 3D. Fuente: Prusa3D.

Una cosa que no se recomienda imprimir con la tecnología FDM son piezas muy pequeñas o frágiles, como los detalles de las minifiguras de LEGO (aquí es mejor utilizar la impresión 3D SLA). En cuanto a los materiales FDM, se recomienda utilizar ABS (el material de los bloques de LEGO originales) debido a su resistencia a la abrasión y la posibilidad de suavizar las piezas en un baño de acetona. Otra gran alternativa es ASA, que es ligeramente más fácil de imprimir y postprocesar que el ABS. PLA no se recomienda, ya que las piezas pueden perder su ajuste con el tiempo debido a la abrasión.

También es importante tener en cuenta que LEGO es una marca registrada, y la fabricación y circulación de réplicas exactas de los bloques de LEGO sin permiso legal de la marca tendrá consecuencias legales. Sin embargo, la impresión en 3D de conjuntos personalizados o piezas y accesorios compatibles para uso propio en actividades de tipo hobby es una excelente idea.

Otro punto importante a tener en cuenta es que las piezas de LEGO impresas en 3D pueden no ser adecuadas para niños pequeños debido a la fuerza requerida para conectar piezas impresas con PLA, así como a la toxicidad potencial de las piezas impresas en 3D con tecnología SLA.

Hay muchos diseños de bloques de LEGO de código abierto disponibles en Internet, como las piezas de LEGO diseñadas por Prusa3D que se pueden imprimir con éxito en la impresora Original Prusa i3 MK3S+.

Imagen o foto en 3D

¿Estás buscando un regalo o decoración original y quieres ir más allá de simplemente colocar una foto desarrollada en un marco? Este proyecto de impresión 3D FDM es para ti. Puedes convertir el dibujo de tu hijo, el logotipo de tu empresa, tu banda favorita o equipo deportivo, o una fotografía en un objeto 3D sin necesidad de dominar el uso de programas avanzados de modelado 3D como Fusion360, Blender o SketchUp.

Imagen 3: Llaveros impresos en 3D a partir de un dibujo. Fuente: Prusa3D.

La primera opción implica utilizar la herramienta gratuita Selva y estos son los pasos:

1. Primero, elige una imagen que no sea demasiado compleja y tenga colores claramente separados con transiciones nítidas (de lo contrario, se necesitará una boquilla con un diámetro de 0.25 mm o menor).
2. A continuación, escanea la imagen con la mayor resolución posible para obtener la máxima calidad y "limpia" la imagen en un software de edición de fotos para eliminar el fondo o mejorar las transiciones de color.
3. Sube la imagen a la herramienta Selva y procede a modificarla con las herramientas "Umbral" y "Altura" para lograr el efecto deseado.
4. Guarda la imagen utilizando el botón "Descargar un STL de calidad estándar de forma gratuita".
5. Utiliza el software de laminado de tu elección para preparar el diseño para imprimir... ¡y listo!

La segunda opción para convertir una foto en un objeto 3D es mediante la creación de un litofanía. Una litofanía es una obra de arte translúcida o transparente creada tallando o grabando un diseño en un material, como porcelana o cerámica, con diferentes grosores.

Imagen 4: Una litofanía impresa en 3D con tecnología FDM. Fuente: Prusa3D.

Cuando se ilumina desde atrás, la imagen se hace visible con sombras y detalles, formando un efecto tridimensional. Esto se puede lograr con la impresión 3D FDM de la siguiente manera:

1. Sube la foto o imagen de tu elección a esta herramienta online gratuita. Se recomienda utilizar una foto con una resolución de 500×500 o inferior.
2. Una vez que se haya generado automáticamente el modelo 3D, ajusta 2 configuraciones de generación de modelo: convierte la imagen positiva en una imagen negativa y establece el grosor de capa más delgada en 0.4 mm.
3. Descarga el modelo y ábrelo en tu software de laminado.
4. Cambia la altura de capa a 0.10 mm (o 0.05 mm con una boquilla de 0.25 mm).
5. Establece los siguientes valores en "Configuración de impresión - Capas y perímetros": Perímetros: 1; Capas sólidas superiores: 1; Capas sólidas inferiores: 1.
6. Establece el relleno en 95 % rectilíneo.
7. No redimensiones el objeto en el eje Z, ya que esto distorsionará el flujo de luz a través de la imagen.

Con esta configuración de Prusa comprobada y el color de filamento adecuado (blanco, crema, plateado o morado son los mejores), tendrás tu propia litofanía impresa en 3D. Además, puedes mejorar aún más la litofanía impresa en 3D coloreando la parte posterior con marcadores de colores estándar.

Juegos de rol de mesa y accesorios

Los juegos de rol de mesa ganaron popularidad en los años 70 y 80, ofreciendo una experiencia única de interacción en persona y componentes físicos. Inicialmente conocidos como juegos de "pluma y papel", evolucionaron con versiones empaquetadas. Es aquí donde entra la impresión 3D, brindando a los aficionados de los juegos de rol de mesa la oportunidad de imprimir en 3D sus propios objetos y accesorios personalizados, mejorando así la experiencia inmersiva de los juegos de rol de mesa.

Video 2: Impresión en 3D de miniaturas de Dungeons & Dragons en una impresora 3D Prusa. Fuente: Prusa3D.

En los últimos años, han surgido diversas iniciativas en la comunidad de juegos de rol de mesa que contribuyen al desarrollo de estándares que garantizan la compatibilidad de terrenos y piezas de juego impresos en 3D con los RPG originales. Estas iniciativas más populares incluyen OpenLock, OpenForge, DragonLock y Rampage. Estos estándares proporcionan archivos descargables gratuitos que permiten a los usuarios imprimir en 3D y ensamblar diversos componentes, como paredes, pisos, puertas, edificios, barricadas, ruinas y otros elementos, que luego se pueden combinar para crear mapas de juego personalizados.

Imagen 5: Escenografía impresa en 3D para un juego de rol de mesa. Fuente: Prusa3D.

Algunas excelentes fuentes de accesorios de juegos de guerra impresos en 3D para juegos como Warhammer 40K son Thingiverse y MyMiniFactory. Elementos avanzados de pago, como barriles, cofres, armarios, antorchas, trampas, rompecabezas, etc., están disponibles en sitios web como Printable Scenery o Infinite Dimensions. Los aficionados de los juegos de rol de mesa no solo se limitan a la escenografía. Con la ayuda de sitios web como HeroForge o Desktop Hero, puedes crear miniaturas personalizables de personas para juegos de mesa de 28-30 mm de altura utilizando una sencilla y amigable aplicación basada en la web. Todos estos elementos impresos en 3D, por supuesto, se pueden personalizar aún más al pintarlos con colores acrílicos.

Dado que las miniaturas como esas pueden contener elementos pequeños como armas, puede ser un desafío para la tecnología FDM. Sin embargo, es posible imprimir en 3D miniaturas con éxito. Algunas recomendaciones para obtener resultados satisfactorios son minimizar los soportes, usar una altura de capa de 0.10 mm, un relleno del 100% y colocar múltiples modelos uno al lado del otro.

Accesorios de fotografía

Desde parasoles y filtros hasta soportes para trípodes y empuñaduras de cámara, los accesorios impresos en 3D proporcionan soluciones personalizables y rentables para accesorios costosos o difíciles de encontrar. La versatilidad de la tecnología de impresión en 3D permite diseños intrincados y materiales ligeros que son duraderos y prácticos para diversas condiciones de disparo. Con la capacidad de adaptar y modificar fácilmente los diseños, los fotógrafos pueden experimentar con accesorios únicos adaptados a sus necesidades específicas, abriendo nuevas vías para la expresión artística y ampliando los límites de la fotografía tradicional.

Imagen 6: Varios accesorios de fotografía impresos en 3D con tecnología FDM. Fuente: Prusa3D.

Algunos accesorios de fotografía que puedes imprimir en 3D en tu impresora FDM son:

• Soportes para mochilas de cámara: especialmente útiles para fotógrafos de vida silvestre que requieren una preparación constante de la cámara. Antes de usar un soporte impreso en 3D con una cámara más pesada, es importante verificar la resistencia del componente impreso en 3D antes de depender completamente de él.
• Rejillas y difusores de flash OCF: en lugar de improvisar con trozos de papel doblado, imprime en 3D tu propio difusor. El uso de un material transparente o translúcido como PETG puede resultar interesante.
• Juego de llaves para filtros de lentes: resuelve el problema de quitar filtros que están demasiado ajustados y no lleva mucho tiempo imprimirlo en 3D.
• Parasoles de lente: este elemento tiende a ser bastante costoso, pero uno impreso en 3D será igual de efectivo para bloquear la entrada de luz no deseada a la lente y, por lo tanto, prevenir el destello de la lente.
• Porta-tapas de lente: esta impresión simple y rápida te ahorrará tiempo, dinero y el estrés de perder constantemente las tapas de las lentes.
• Soportes para GoPro: ¿por qué renunciar a una excelente idea si puedes imprimir en 3D cualquier soporte para GoPro que no puedas encontrar en ningún otro lugar? La impresión 3D FDM ofrece una amplia gama de filamentos especiales resistentes para aplicaciones que requieren flexibilidad o resistencia a impactos.
• Cajas para tarjetas SD, baterías, filtros, lentes, etc.: ideales para organizar elementos pequeños que tienden a perderse en la bolsa de equipos y llevan mucho tiempo encontrar. Puedes encontrar muchos accesorios como estos en Printables.
• Trípodes: puedes imprimir en 3D tu propio trípode personalizado para tu cámara profesional, pero ten en cuenta que los trípodes tienen varios mecanismos de bloqueo y piezas giratorias que requerirán un material avanzado. Los trípodes impresos en 3D son ideales para usar con teléfonos y cámaras GoPro, mientras que las cámaras profesionales se acompañan mejor de un trípode profesional.
• Slider para timelapse: se puede crear un slider para timelapse profesional pero asequible con la ayuda de componentes electrónicos ampliamente disponibles y una carcasa impresa en 3D.
• Requisitos: no te limites a los accesorios prácticos de fotografía. También puedes imprimir en 3D requisitos que harán que tus fotos sean únicas.

Modelismo a escala (dioramas)

Aunque la tecnología FDM no puede competir con la tecnología SLA en cuanto a la representación de detalles pequeños y miniaturas, existen ciertas aplicaciones donde la FDM todavía puede ofrecer excelentes resultados en el modelismo a escala, especialmente en la creación de dioramas. Los dioramas son modelos tridimensionales que representan una escena o evento en forma de miniatura, típicamente encerrados en una caja o vitrina. Los dioramas están diseñados para proporcionar una representación detallada y realista de un tema en particular y a menudo incluyen figuras en miniatura, edificios, paisajes y otros elementos meticulosamente elaborados, como iluminación estratégica, que contribuyen a la escena en general.

Algunas recomendaciones para imprimir en 3D dioramas con tecnología FDM son utilizar una boquilla de 0.25 mm para obtener mayor detalle y utilizar filamento ASA. Las piezas impresas en 3D con este material se pueden lijar, tallar y pulir en un baño de acetona, lo cual te permitirá realizar el postprocesamiento de tus piezas a tu gusto. El ASA también tiende a absorber imprimadores, pintura y pegamentos solventes utilizados con frecuencia por los modelistas. No obstante, también es posible utilizar PLA y una boquilla de 0.4 mm, tal como lo hizo Michael Mandau para su diorama "A Mother's Joy".

Imagen 7: Un diorama impreso en 3D con PLA y una boquilla de 0.4 mm. Fuente: Prusa3D.

La habitación recortada fue construida en Autodesk Inventor con un tamaño de 15x15 cm. El archivo listo se exportó y se colocó en Prusa Slicer. Los muebles que el autor había descargado de forma gratuita de Thingiverse se redimensionaron a escala 1:35 en Prusa Slicer. Todos los elementos se laminaron y se exportaron para imprimir. Se utilizó filamento PLA con la siguiente configuración: altura de capa de 0.2 mm (0.05 mm para los muebles), 10 % de relleno, sin soportes. Se necesitaron alrededor de 150 g de filamento y 11 horas para imprimir todos los elementos del diorama. La única parte que no se imprimió en 3D fue la figura de la mujer. Luego, el diorama se pintó y decoró con la ayuda de varios materiales de arte y manualidades, como pegamento en aerosol, cinta adhesiva, pintura acrílica, pintura al óleo, barniz mate, acetona, etc.

Explora el potencial de FDM

Estos cinco proyectos inspiradores que se pueden lograr utilizando impresoras 3D FDM de escritorio empujan los límites de lo que normalmente pensamos cuando se trata de los usos y capacidades de la impresión 3D FDM. Con la configuración correcta, el material y el postprocesamiento, las piezas impresas en 3D en una impresora 3D FDM pueden ofrecer una precisión satisfactoria y un acabado de superficie adecuados para varios usos artísticos como la modelización a escala, los accesorios de juegos de rol de mesa y las imágenes impresas en 3D. FDM también es adecuado para aplicaciones más funcionales como accesorios de fotografía personalizados o bloques de LEGO totalmente funcionales personalizados. Con la ayuda de comunidades en línea, recursos descargables gratuitos y software de laminación fácil de usar, los usuarios pueden liberar su creatividad y llevar a cabo proyectos fascinantes e inspiradores de impresión 3D en su impresora 3D FDM de escritorio con materiales ampliamente disponibles y asequibles como PLA, ABS o ASA.