El modelado y la fabricación digital es un proceso de diseño y producción que combina el modelado 3D o el diseño asistido por computadora (CAD) con la fabricación aditiva y sustractiva. La fabricación aditiva también se conoce como impresión 3D, mientras que la fabricación sustractiva también puede denominarse maquinado, y muchas otras tecnologías pueden explotarse para producir físicamente los objetos diseñados.

La palabra Modelado digital o Fabricación digital se refiere al proceso mediante el cual puede crear objetos sólidos y tridimensionales a partir de diseños digitales. Este proceso, ampliamente utilizado en la fabricación para la creación rápida de modelos y prototipos, puede explotar diversas técnicas de fabricación, tanto aditivas (como la impresión 3D) como técnicas sustractivas, como el corte por láser y el fresado.

En general, las máquinas utilizadas para el modelado digital se caracterizan por la facilidad de uso y el costo relativamente bajo; Estos elementos, junto con la difusión de software para el diseño y modelado de uso simple, han llevado a varios observatorios internacionales a prever la difusión de la fábrica también hacia usuarios no profesionales. Este fenómeno, denominado «Fabricación personal», también se ve impulsado por el surgimiento de comunidades en las que los usuarios comparten y publican gratuitamente dibujos digitales, así como servicios que permiten el acceso a algunas tecnologías de fabricación digital directamente en línea o incluso por comunidades que intercambian información. Experiencias en la creación de prototipos o artefactos digitales.

Modelado
Los objetos fabricados digitalmente se crean con una variedad de paquetes de software CAD, utilizando tanto el dibujo vectorial 2D como el modelado 3D. Los tipos de modelos 3D incluyen cuatro modelos de estructura alámbrica, sólido, superficie y malla. Un diseño es tener uno o más de estos tipos de modelos.

Maquinas para la fabricacion
Tres máquinas son populares para la fabricación:

1. CNC Router
2. cortador láser
3. Impresora 3D

Router CNC
CNC significa Control Numérico por Computadora. Las fresadoras o enrutadores CNC incluyen software propietario que interpreta dibujos vectoriales 2D o modelos 3D y convierte esta información a un código G, que representa funciones específicas del CNC en formato alfanumérico que el CNC puede interpretar. Los códigos G manejan una máquina herramienta, un dispositivo mecánico motorizado que se usa normalmente para fabricar componentes. Las máquinas CNC se clasifican según el número de ejes que poseen, con máquinas de 3, 4 y 5 ejes que son comunes, y los robots industriales se describen con un máximo de 9 ejes. Las máquinas CNC son específicamente exitosas en el fresado de materiales tales como madera contrachapada, plásticos, paneles de espuma y metal a una velocidad rápida. Las camas de máquinas CNC suelen ser lo suficientemente grandes como para permitir el corte de láminas de material de 4 ‘x 8’ (123 cm x 246 cm), incluida la espuma de varias pulgadas de espesor.

Cortador láser
El cortador láser es una máquina que utiliza un láser para cortar materiales como tableros de viruta, tableros mate, fieltro, madera y acrílico de hasta 3/8 pulgada (1 cm) de grosor. El cortador láser a menudo se incluye con un software controlador que interpreta dibujos vectoriales producidos por cualquier número de plataformas de software CAD.

El cortador láser es capaz de modular la velocidad de la cabeza del láser, así como la intensidad y la resolución del rayo láser, y como tal es capaz de cortar y puntuar el material, así como de aproximar los gráficos de trama.

Los objetos recortados de materiales se pueden utilizar en la fabricación de modelos físicos, que solo requerirán el ensamblaje de las partes planas.

Impresoras 3D
Las impresoras 3D utilizan una variedad de métodos y tecnologías para ensamblar versiones físicas de objetos digitales. Por lo general, las impresoras 3D de escritorio pueden hacer pequeños objetos 3D de plástico. Utilizan un rollo de filamento de plástico fino, que funde el plástico y luego lo deposita con precisión para enfriarlo y endurecerlo. Normalmente construyen objetos 3D de abajo hacia arriba en una serie de muchas capas horizontales de plástico muy delgadas. Este proceso a menudo ocurre en el transcurso de varias horas.

Modelado por deposición fundida
El modelado de deposición fundida, también conocido como fabricación de filamentos fundidos, utiliza un sistema robótico de 3 ejes que extruye material, generalmente un termoplástico, una capa delgada a la vez y forma una forma progresiva. Ejemplos de máquinas que utilizan este método son la Dimensión 768 y la Ultimaker.

Estereolitografía
La estereolitografía utiliza un proyector de luz de alta intensidad, generalmente con tecnología DLP, con una resina de polímero fotosensible. Proyectará el perfil de un objeto para construir una sola capa, curando la resina en una forma sólida. Luego, la impresora moverá el objeto fuera del camino una pequeña cantidad y proyectará el perfil de la siguiente capa. Ejemplos de dispositivos que utilizan este método son la impresora Form-One y Os-RC Illios.

Sinterización por láser selectiva
La sinterización selectiva por láser utiliza un láser para rastrear la forma de un objeto en un lecho de material en polvo fino que se puede fusionar mediante la aplicación de calor del láser. Después de que una capa ha sido rastreada por un láser, la cama y la parte parcialmente terminada se retiran, se extiende una capa delgada del material en polvo y se repite el proceso. Los materiales típicos utilizados son alumida, acero, vidrio, termoplásticos (especialmente nylon) y ciertas cerámicas. Los dispositivos de ejemplo incluyen el Formiga P 110 y el EosINT P730.

Impresora de polvo
Las impresoras en polvo funcionan de manera similar a las máquinas SLS, y generalmente usan polvos que pueden curarse, endurecerse o solidificarse mediante la aplicación de un aglutinante líquido que se entrega a través de un cabezal de impresión de inyección de tinta. Los materiales comunes son el yeso, la arcilla, el azúcar en polvo, la masilla adhesiva de relleno de madera y la harina, que generalmente se curan con agua, alcohol, vinagre o alguna combinación de estos. La principal ventaja de las máquinas de polvo y SLS es su capacidad para soportar continuamente todas las partes de sus objetos a lo largo del proceso de impresión con polvo no impreso. Esto permite la producción de geometrías que no se crean fácilmente. Sin embargo, estas impresoras suelen ser más complejas y caras. Ejemplos de impresoras que utilizan este método son la ZCorp Zprint 400 y 450.