sábado, 17 de enero de 2015

War, War never changes... (Parte II)

Qué encontrarás en esta entrada?
  • Crónica de la creación de una réplica de la 10mm del Fallout 3.

En Astaroth's World llevamos ya algunas entradas hablando de mi último proyecto: la creación de una réplica de una de las armas del videojuego "Fallout 3" mediante una impresora 3D.

El arma que he escogido es "la 10mm", comúnmente conocida por su inscripción "N99". En el juego no es un arma especialmente efectiva, sino más bien básica, pero la elegí por tener unas medidas adecuadas y por que, pese a contar con menos popularidad que el rifle láser, es también uno de los símbolos más emblemáticos del conocido videojuego.

El primer paso es modelarlo. La Prusa i3 Hephestos, en su configuración original, permite realizar objetos aproximadamente de 20 x 20 x 18 cm, lo que implica que, si queremos que nuestro modelo sea una única pieza, deberemos restringirnos a estos tamaños máximos. Esto es lo que me llevó a considerar que sería más apropiado realizar una réplica de un arma pequeña.

Manos a la obra, me puse a modelar en Blender. El resultado ya os lo he mostrado en entradas anteriores.

Mi modelo 3D en Blender

Parecería que ahora es sólo darle a "imprimir" y ya estaría, pero si algo he aprendido en el poco tiempo que llevo con la impresora 3D, es a no subestimar la dificultad de un modelo para ser impreso. Hay que tener diversas consideraciones en cuenta a la hora de trabajar en un espacio real, donde la gravedad va a jugar un papel importante en nuestro trabajo. Aunque los programas de laminado, de los que os hablaré unas líneas más adelante, puedan considerar automáticamente la necesidad o no de crear columnas para sostener los espacios vacíos, a mi juicio es fundamental hacer un estudio previo con el objetivo de facilitar lo máximo posible el trabajo de la impresora.

En este caso, me di cuenta que partiendo la pistola mediante un plano vertical paralelo a la dirección del cañón, obteníamos dos piezas con simetría casi quiral. Si apoyamos el plano de corte sobre el suelo, y vamos construyendo hacia arriba, en la mayor parte de la figura cada capa tendría material debajo (exceptuando algunos huecos), y se minimizaría la construcción de puentes suplementarios.

Es decir, vuelta a Blender a partir nuestro modelo como hemos descrito. Esta operación podría ser no trivial, y siempre hay que tener mucho cuidado en la orientación de las caras de las figuras geométricas que forman parte de nuestro modelo, puesto que una equivocación en este punto podría causar que no se imprimiese una parte importante de la figura.

Simulación de una impresión a partir de un gcode (GCodeSimulator)

Una vez creadas las dos partes, estamos casi listos para imprimir. Blender puede exportar a ".stl", que junto con el "gcode" van a ser nuestros formatos protagonistas. Hay que transformar el ".stl", que lleva información sobre la geometría, al "gcode", el cual es un lenguaje que lleva la información del recorrido del extrusor y otros parámetros técnicos que necesita la impresora para su correcto funcionamiento. Según me ha parecido entender a mi, el ".stl" es como el dibujo de la figura que forma una carretera en un mapa, mientras que el "gcode" es el conjunto de instrucciones que te da el GPS para recorrerla (gire a la derecha, siga recto, no pase de tal velocidad, etc.). Evidentemente, ambos están relacionados, pero una carretera puede recorrerse de muchas maneras (más rápido, más lento, hacia adelante, hacia atrás, por trocitos, etc.), de manera que el trazado total sea el mismo.

La correcta parametrización de los programas de laminado también es un tema importante. Estos parámetros incluyen la temperatura del extrusor, la forma de rellenar las partes macizas de la figura, la generación de material de soporte para las piezas que de otra manera se construirían en el aire, la resolución del laminado, etc.

De esta parametrización depende que la pieza luego pueda salir bien o sea un auténtico fracaso. También afecta directamente al tiempo de impresión: un laminado de mayor calidad puede disparar este tiempo. Como tantas cosas en esta vida, hay que encontrar una solución de compromiso.

Interpretación de un gcode generado por Slic3r (Repsnapper)

Un programa de laminado (como Slic3r), parte de nuestra geometría en ".stl", y genera un "gcode" en base a la parametrización que le hayamos dado. Este formato ya es legible por la impresora 3D directamente, así que podemos empezar con la impresión.

Impresión de las primeras capas de la parte derecha

Finalización de la parte derecha

Parte izquierda recién impresa, junto con la parte derecha, impresa el día anterior

Después de unas 20 horas de impresión (la mitad derecha se imprimió el sábado 10 de diciembre, mientras que la mitad izquierda fue impresa el día 11, y en ambos casos el proceso tardó unas 10 horas) tenemos todas las piezas de nuestro peculiar rompecabezas tridimensional. Llega el momento del postprocesado.


El primer paso es "limpiar la pieza", y con ello me refiero a quitar los restos del material de soporte, limar/lijar la pieza, etc. Puede ser un proceso laborioso si, como es en mi caso, no se tiene mucha práctica (ni paciencia) en este tipo de tareas.

Como teníamos dos mitades, hay que pegarlas para obtener nuestra pieza única. Vi un interesante videotutorial sobre cómo pegar este tipo de materiales. En él se hablaba del uso combinado de pegamentos basados en el cianocrilato ("Super Glue" y similares) y bicarbonato. El primero pegaba la pieza, pero su secado era lento. Verter un poco de bicarbonato encima del pegamento aceleraba el proceso, por lo que era ideal para sellar las juntas de manera casi inmediata y dejar la pieza bien pegada.

El siguiente paso es pintarla. Para ello se pueden utilizar las pinturas acrílicas que se utilizan para modelismo.


Se le da una capa inicial de imprimación, se pinta al gusto, y se finaliza con un barniz.


El resultado, nuestra propia pistola del Fallout lista para impresionar a nuestros amigos más freakies.







Espero que os haya gustado la entrada y que os haya sido útil. Hemos sido testigos de cómo una "idea" ha adquirido realidad física convirtiéndose en un objeto tangible.

2 comentarios:

  1. pues quedó muy chula :D
    a mí me encanta esto de la impresión en 3D, se me ocurren un montón de cosas, lo primero una réplica de la máscara de Tutankamón, lo segundo que te vayas haciendo una réplica en miniatura de la espada para que te quede de recuerdo cuando te la robe xD, y vete imprimiendo lo que tengas pendiente porque la impresora me la llevo con la espada para hacer mis réplicas de Egipto xDDD

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    Respuestas
    1. Jajaja, sigue soñando :p!

      La verdad es que es tremendamente útil y creativa!!! Por una parte, te puedes hacer todos los juguetes que quieras :p, diseñados por ti mismo, como es el caso de la pistola, pero también te puedes hacer piezas que necesites a medida: yo ya me he hecho un soporte para la webcam y otro para mantener los pinceles en un baso de agua sin que se aplaste la punta con el fondo de éste xD... Me siento un inventor! Cualquier cosa que se te ocurra sale de tu mente al mundo real.

      He visto a gente haciendo máscaras. El problema de todo eso es el modelado... Los museos podrían utilizar sus potentes escáneres para compartir públicamente los archivos con las cosas digitalizadas para hacerte tus propias réplicas en casa :p!

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