Una impresora 3D acepta geometría en forma de archivo de modelo 3D digital . Sin embargo, esta afirmación, aunque cierta, solo cuenta una parte de la historia. El proceso de convertir una idea digital en un objeto real utiliza dos tipos de archivos diferentes, cada uno con una función importante. Conocer ambos tipos de archivos es fundamental para comprender cómo funciona la impresión 3D.
El primer tipo es el archivo de modelo 3D, que contiene la información de la forma: el tamaño, la superficie y la figura del objeto. Este es el archivo que se crea, descarga o escanea. El segundo tipo es el archivo de instrucciones de la máquina, un conjunto de comandos específicos que le indican a la impresora exactamente cómo moverse, calentar y expulsar el material para construir esa forma. La impresora no lee directamente el archivo de forma; lee el archivo de instrucciones.
En esta guía completa, analizaremos:
- Los tipos de archivos de modelos 3D importantes que debes conocer.
- Las diferencias técnicas entre estos tipos de archivos y cuándo utilizar cada uno.
- El proceso completo, desde el diseño digital hasta el archivo listo para imprimir.
- El lenguaje máquina que tu impresora realmente entiende: código G.
Comprensión de archivos de modelos 3D
Todo proyecto de impresión 3D comienza con el archivo del modelo. Este archivo es un plano digital que define la superficie tridimensional del objeto. Si bien existen muchos tipos de archivo, tres se han convertido en el estándar de la industria para la impresión 3D: STL, OBJ y 3MF.
La opción clásica: STL
El archivo STL, con su extensión .stl, es el formato original y más reconocido en la impresión 3D. Su nombre significa Standard Tessellation Language o Estereolitografía. Creado en la década de 1980 por 3D Systems para su primera máquina de estereolitografía, ha sido el estándar durante décadas.
Un archivo STL muestra la superficie de un modelo 3D mediante una malla de triángulos conectados. Imagina intentar crear una esfera lisa cubriéndola con miles de pequeñas piezas triangulares planas. Cuantas más piezas uses, más lisa será la superficie. Así es exactamente como funciona STL. Sus principales ventajas son su simplicidad y su compatibilidad con prácticamente todos los programas de modelado 3D, laminadoras e impresoras. Sin embargo, su antigüedad es evidente. Un archivo STL solo contiene información básica sobre la forma; no incluye datos sobre color, material, textura ni otros detalles. Esta simplicidad también puede generar archivos de gran tamaño para modelos complejos.
La opción flexible: OBJ
El formato de archivo OBJ, con su extensión .obj, es una alternativa más flexible originaria del mundo de los gráficos y la animación 3D. Al igual que STL, define la forma de un objeto mediante una malla, pero no se limita solo a triángulos; puede utilizar figuras con más de tres lados.
La principal ventaja del formato OBJ sobre el STL reside en su capacidad para almacenar y referenciar información de color y textura. Estos datos suelen guardarse en un archivo complementario, un archivo de biblioteca de plantillas de materiales (.mtl), al que se vincula el archivo .obj. Esto convierte al OBJ en una opción popular para la impresión 3D multicolor o para proyectos donde la apariencia visual es tan importante como la forma misma. Si bien cuenta con un amplio soporte, no es tan común como el STL en los flujos de trabajo básicos de impresión 3D.
El estándar moderno: 3MF
El formato de fabricación 3D, o 3MF, es un formato de archivo moderno basado en XML, diseñado desde cero para solucionar los problemas de formatos antiguos como STL. Creado por el Consorcio 3MF, un grupo que incluye a importantes líderes de la industria, se perfila como el verdadero sustituto de la impresión 3D del siglo XXI.
Un archivo 3MF se puede considerar un archivo comprimido inteligente, similar a una carpeta .zip. Reúne todo lo necesario para la impresión en un único archivo compacto. Esto incluye no solo la geometría de malla avanzada, sino también colores, materiales, texturas, ajustes de impresión, orientación de la pieza e incluso imágenes en miniatura. Al estar diseñado para la fabricación, incorpora funciones para prevenir errores geométricos comunes (como bordes rotos) que pueden afectar a los archivos STL. Sus ventajas son evidentes: archivos de menor tamaño, geometría más precisa y un paquete de datos completo que simplifica el flujo de trabajo.
Comparación de estructuras de archivos
Saber que estos archivos existen es una cosa; comprender por qué son fundamentalmente diferentes es lo que te ayudará a tomar mejores decisiones para tus proyectos. La diferencia radica en los datos que se almacenan dentro del archivo.
¿Qué hay dentro del archivo?
La estructura interna de estos archivos determina sus capacidades. Un archivo STL es una simple lista de coordenadas triangulares. Es el equivalente digital de una copia en blanco y negro de un plano: muestra la forma y nada más. Es conciso y directo, pero también limitado.
Un archivo OBJ es similar a ese mismo plano, pero con una carpeta aparte que contiene muestras de color e información de materiales (el archivo .mtl). Proporciona más información visual, pero mantiene separados los datos de geometría y apariencia.
Un archivo 3MF, en cambio, es una carpeta de proyecto digital completa. Contiene el plano, las muestras de color, las especificaciones de materiales, las notas de montaje y la información del autor, todo ello perfectamente organizado y comprimido en un único archivo eficiente. Este enfoque integral es la razón por la que se considera el estándar a prueba de futuro.
Comparación directa
Para que la elección sea más clara, comparemos directamente estos formatos en función de varias características clave.
| Característica | STL | OBJ | 3MF |
|---|---|---|---|
| Representación geométrica | Malla triangular solamente | Malla poligonal (triángulos, cuadriláteros) | Malla avanzada con metadatos |
| Compatibilidad con color/textura | Ninguno | Sí (a través de un archivo .mtl externo) | Sí (nativo, por vértice o textura) |
| Compatibilidad con metadatos | Ninguno | Limitado | Amplio (Autor, Derechos de autor, etc.) |
| Tamaño del archivo | A menudo grandes e ineficientes | Variable, puede ser grande con texturas | Compacto y eficiente (basado en Zip) |
| Manejo de errores | Propenso a errores (agujeros, volteos) | Mejor que STL | Robusto, diseñado para modelos sin errores |
| Apoyo a la industria | Universal | Muy alta (especialmente en gráficos) | De rápido crecimiento, nativa en herramientas modernas |
¿Qué formato elegir?
A partir de 2025, la elección del formato de archivo dependerá de sus necesidades específicas y de las herramientas que utilice. A continuación, le ofrecemos nuestras recomendaciones claras y adaptadas a cada situación:
- Utilice STL para obtener la máxima compatibilidad, sobre todo al trabajar con software antiguo o impresoras básicas. Sigue siendo el formato más fiable para impresiones sencillas a un solo color, cuando lo único que se necesita es cumplir con el trabajo.
- Utilice OBJ cuando exporte un modelo desde un software de gráficos o animación 3D, o para impresiones multicolores donde su programa de corte tenga un soporte sólido para la combinación .obj/.mtl.
- Siempre que sea posible, utilice el formato 3MF por defecto. Para cualquier proyecto nuevo, especialmente aquellos que impliquen ensamblajes complejos, varias piezas, configuraciones de impresión específicas o color, 3MF es la mejor opción. Ofrece archivos de menor tamaño, mayor fiabilidad y conserva una gran cantidad de datos que facilitarán su flujo de trabajo.
El viaje completo
Un archivo de modelo 3D es solo una etapa en el camino desde una idea digital hasta un objeto físico. Para comprender realmente su función, es necesario observar el flujo de trabajo completo. Este proceso transforma la geometría abstracta en una realidad física.
Paso 1: Creación
Toda impresión 3D comienza con la creación de la geometría. Esto se realiza principalmente de dos maneras. La primera es mediante CAD (Diseño Asistido por Computadora), donde un artista, ingeniero o diseñador utiliza software para construir un modelo desde cero, definiendo cada curva y superficie. El segundo método es el escaneo 3D, que utiliza láseres o luz estructurada para capturar la geometría precisa de un objeto real y convertirla en una malla digital.
Paso 2: Exportar
Una vez finalizado el diseño, debe guardarse en un formato compatible con la siguiente etapa del proceso. En este punto, el diseñador decide exportar su trabajo como un archivo de modelo 3D , como STL, OBJ o 3MF. Este archivo exportado contiene la forma del objeto, una instantánea de la geometría lista para su impresión.
Paso 3: Cortar
Este archivo de modelo exportado se importa a un programa especializado llamado «slicer». La función principal del laminador es convertir la forma 3D en una serie de capas horizontales finas, descomponiendo el modelo en una pila de secciones transversales 2D. Esta es también la etapa crucial donde el usuario define cómo se imprimirá el objeto. Se introducen todos los ajustes de impresión esenciales: altura de capa, velocidad de impresión, temperatura de la boquilla y la cama, densidad del relleno y si el modelo necesita soportes externos para los voladizos. Por experiencia, es aquí donde se define realmente la calidad de impresión. Hemos comprobado que, para una miniatura detallada, reducir la altura de capa de 0,2 mm a 0,1 mm mejora drásticamente la calidad final, aunque duplique el tiempo de impresión. Este es un equilibrio crucial que se gestiona en el laminador.
Paso 4: Generación
Una vez configurados todos los ajustes y procesado el modelo por el programa de corte, este no guarda otro archivo STL ni 3MF. En su lugar, crea un formato de archivo completamente nuevo que contiene las instrucciones capa por capa para la impresora. Este archivo final, legible por máquina, es el código G.
El verdadero lenguaje del impresor
Si bien trabajas con archivos STL o 3MF, tu impresora 3D utiliza un lenguaje completamente distinto. No entiende formas; solo entiende comandos específicos para el movimiento y la acción. Ese lenguaje es el código G.
¿Qué es el código G?
El código G es un lenguaje de programación de control numérico que se utiliza para dar órdenes a máquinas herramienta automatizadas, como fresadoras CNC, tornos e impresoras 3D. Si el archivo STL es el plano de una casa, el código G es el plan de construcción detallado, paso a paso, para los constructores. Les indica exactamente dónde moverse, a qué velocidad, cuándo encender o apagar la extrusora y qué temperatura mantener.
Un vistazo al código G
Un archivo de código G es un archivo de texto plano con líneas de comandos. A primera vista, puede parecer confuso, pero cada línea es una instrucción precisa. Aquí tienes un pequeño fragmento explicado:
M104 S 210 ; Set the extruder temperature to 210°C and continue
G28 ; Home all axes (move to the zero position)
G1 X 10 Y 20 E 5 F 1500 ; Move to coordinates (10, 20) while extruding 5mm of filament at a speed of 1500 mm/min
Como puede verse, estos comandos no se refieren a la forma general del objeto, sino a las acciones específicas que la máquina debe realizar para crear dicha forma, paso a paso. Un archivo de código G para una impresión de tamaño mediano puede contener cientos de miles, o incluso millones, de estas líneas de comando.
¿Por qué las impresoras necesitan código G?
Ahora está claro por qué una impresora no puede leer directamente un archivo STL. El archivo STL define qué imprimir: una forma geométrica estática. El archivo de código G define cómo imprimirla: una secuencia dinámica de movimientos, temperaturas y velocidades de extrusión adaptada a una máquina y un material específicos. El software de corte actúa como el traductor esencial entre estos dos mundos, convirtiendo la geometría abstracta del archivo del modelo en las instrucciones concretas del código G.
Conclusión: De la geometría a la realidad
El proceso que transforma un archivo digital en un objeto real es claro y lógico, y se basa en dos tipos de archivos. Si bien una impresora 3D acepta geometría en forma de archivo de modelo digital, este es el comienzo, no el final, del flujo de trabajo digital.
Recapitulemos los puntos clave de este viaje:
- El proceso comienza con un archivo de modelo 3D (como STL, OBJ o 3MF) que define la geometría del objeto.
- El formato STL es el clásico universalmente compatible para impresiones simples, mientras que el formato 3MF es el estándar moderno y más capaz para impresiones complejas, multimateriales o a color.
- Este archivo de modelo se carga en un programa de corte , donde se convierte en capas y se combina con la configuración de impresión específica (velocidad, temperatura, etc.).
- El resultado final del programa de corte es un archivo de código G , que contiene las instrucciones precisas paso a paso que el hardware de la impresora lee y ejecuta.
Al comprender esta cadena de mando completa —desde el potencial geométrico de un archivo STL hasta las instrucciones explícitas del código G— ya no eres solo un usuario, sino un operador informado que controla todo el proceso de impresión 3D.