Impresoras 3d

Investigador de TU Delft trabajó con Ultimaker para investigar la impresión en 3D basada en el contenido

Investigador de TU Delft trabajó con Ultimaker para investigar la impresión en 3D basada en el contenido

Joost Kuitert es estudiante de maestría en Diseño de Producto Integrado en TU Delft en los Países Bajos. Según Kuitert, los usuarios de impresoras 3D tienen muchas posibilidades de acción para elegir cuando imprimen en 3D, pero estas no se han traducido en controles fácilmente comprensibles que coincidan con sus intenciones.

Para una tesis de graduación final, titulada «Intent-Based Material Extrusion 3D Printing: Pasando de la impresión 3D basada en procesos a la impresión 3D basada en intenciones», Kuitert colaboró con Ultimaker para diseñar una forma en la que otros usuarios de impresoras 3D pudieran igualar el resultado previsto con la impresión 3D final, en lo que se conoce como impresión 3D basada en intenciones.

En este estudio, intención significa una representación de una mezcla de varias acciones que un actor, o múltiples actores, podrían necesitar completar para lograr una meta.

Kuitert cree que «las impresoras 3D son parte de la próxima generación de dispositivos que permiten a los profesionales realizar su trabajo», y eligió Ultimaker porque es líder en el mercado de la impresión en 3D y trabaja para crear un enfoque de impresión en 3D sin fisuras a través de su software, hardware y materiales.

Basándose en la investigación de escritorio sobre Ultimaker (extrusión de material, flujo de trabajo de impresión en 3D, etc.) y en experimentos de usuarios, que analizaron el papel que desempeña la intención del usuario en el flujo de trabajo, Kuitert desarrolló ocho oportunidades de diseño diferentes para los enfoques de impresión en 3D basados en la intención:

  1. Preparación de impresión orientada a objetivos
  2. Reducción del umbral de conocimiento
  3. Control de nivel de componentes
  4. Promoción de las posibilidades de impresión en 3D (posibilidades de acción disponibles para los usuarios)
  5. Gestión de impresoras 3D
  6. Educación del usuario
  7. Comunicación de intención
  8. Retroalimentación

La idea se aplica a estas oportunidades de diseño para crear tres conceptos, de los cuales el concepto de puntuación más alta se desarrolla más adelante», escribió Kuitert en el resumen del artículo. «El diseño propuesto es un plugin de software para el motor Cura basado en sistemas de configuración de productos utilizados en el comercio minorista.

La arquitectura del software consta de seis módulos que trabajan juntos para analizar la geometría del modelo, recuperar requisitos y deseos basados en la intención comunicada, recomendar selecciones de perfil y acciones del usuario, validar el proceso de preparación de la impresión y guiar al usuario hacia las configuraciones ideales de la impresora y los parámetros del proceso. Utilizando el formato de archivo 3MF, los modelos se separan en varios componentes, que pueden configurarse individualmente mediante «perfiles de componentes».

Los perfiles de los componentes son desarrollados por Ultimaker, empresas y usuarios individuales para presentar un subconjunto de configuraciones de impresión que facilitan un resultado impreso en 3D. Se ha desarrollado un plugin de software para Cura 3.3.1 como prototipo para probar el enfoque de impresión 3D basado en intenciones».

Dentro del plugin, los usuarios pueden expresar mejor sus intenciones seleccionando los perfiles de los componentes. Estos perfiles presentan una retroalimentación significativa a los usuarios que los guía y los educa», explicó Kuitert.

Por supuesto, el plugin realizado tiene sus limitaciones: no utiliza información intencionada que pueda ser incluida en los archivos de modelo suministrados, ni ofrece todas las características de guía diseñadas. Aunque estas limitaciones existen, este estudio representa un paso adelante en el camino de la impresión 3D basada en procesos a la basada en intenciones».

El objetivo del estudio es proporcionar a los usuarios de impresoras 3D los medios para que puedan expresar mejor sus intenciones durante el flujo de trabajo, junto con un sistema que pueda identificar estas intenciones y proporcionar al usuario un feedback significativo e importante.

En la actualidad, a los usuarios inexpertos de impresoras 3D se les presenta una multitud de posibilidades, que van desde el cambio de componentes de la máquina (hardware), la impresión con diferentes materiales (material) y la configuración de la impresión de ajuste fino (software), la mayoría de las cuales están ocultas por defecto para evitar un uso indebido.

Además, la preparación de las impresiones se basa en el proceso, ya que el conocimiento del proceso de extrusión del material es necesario para manipular los parámetros del proceso a fin de lograr impresiones con requisitos de impresión avanzados», escribió Kuitert. «Por el contrario, la impresión en 3D basada en intenciones podría resultar en una mejor experiencia de impresión e impresiones en 3D que se ajusten mejor a los objetivos del usuario».

La tesis discute los pormenores de la impresión en 3D por extrusión de material y el flujo de trabajo de la impresión en 3D, antes de pasar a quien utiliza las impresoras 3D Ultimaker, y en qué contexto se están utilizando. A continuación, Kuitert investigó y analizó el mercado y las tendencias de la impresión en 3D, y dos capítulos están dedicados enteramente a la intención, antes de llegar a las ocho oportunidades de diseño para la impresión en 3D basada en la intención.

«En la actualidad, el flujo de trabajo de la impresión en 3D se basa en el proceso: una vez que el usuario decide utilizar la impresión en 3D, las acciones que se llevan a cabo para realizar la pieza consisten en manipular el proceso, en lugar de manipular las propiedades de la pieza resultante», escribió Kuitert.

Kuitert también explicó el proceso de creación de un prototipo del plugin de Cura para la impresión en 3D basada en intenciones, el cual «probaría la interacción del usuario al asignar perfiles de componentes a partes del modelo para lograr los resultados deseados». Posteriormente, se realizaron dos pruebas de usuario para validar el modelo de prototipo del plugin.

De la prueba de usuario, se puede concluir que la preparación de la impresión utilizando perfiles de componentes mejora significativamente la orientación del usuario y la experiencia educativa de la preparación de la impresión», explicó Kuitert.

«En conjunto, dentro del plugin diseñado, los usuarios pueden expresar mejor sus intenciones a través de la selección de perfiles de componentes. Estos perfiles presentan una retroalimentación significativa a los usuarios que los guía y los educa. Por supuesto, el plugin realizado tiene sus limitaciones: no utiliza información intencionada que pueda ser incluida en los archivos de modelo suministrados, ni ofrece dilemas al usuario. Aunque estas limitaciones existen, este estudio representa un paso adelante en el camino de la impresión 3D basada en procesos a la basada en intenciones».

Kuitert terminó con algunas recomendaciones de investigación que ayudarían a desarrollar aún más este concepto de impresión en 3D objetiva e intencionada.

Dado que los resultados de este proyecto están limitados por el alcance de los proyectos, es necesario investigar más sobre la experiencia del usuario del enfoque de impresión en 3D basado en el propósito, pero confío en que hice una contribución importante para pasar de los enfoques de impresión en 3D basados en el proceso a los basados en el propósito», concluyó Kuitert.

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