Diseño generativo de IA para impresión 3D

Lisa Ernst · 21.11.2025 · Técnica · 9 min

Cuando alguien en nuestro taller aparece con un soporte roto en la mano, a menudo escuchamos la misma frase: "Necesito exactamente esta pieza, pero más resistente y, si es posible, para mañana." Anteriormente, esto significaba muchas horas en CAD, varias impresiones de prueba y momentos de frustración si la pieza se rompía de todos modos en el lugar equivocado. Hoy, dejamos que la IA cree un primer borrador, establecemos condiciones claras para el diseño generativo y solo enviamos la mejor variante a la impresora.. Te mostramos, desde la perspectiva del equipo de 33d.ch, cómo puedes combinar el diseño generativo asistido por IA con la impresión 3D, desde la entrada de texto hasta un STL optimizado. En el camino, obtendrás configuraciones prácticas, obstáculos típicos de nuestra vida diaria y algunos trucos con los que hemos logrado reducir significativamente nuestra tasa de errores.

Presentación propia

Quelle: Presentación propia

Introducción y Fundamentos

Cuando hablamos de IA, diseño generativo e impresión 3D, prácticamente siempre nos referimos a la misma cadena: primero se crea una idea de forma (por ejemplo, con IA a partir de texto o imágenes), luego un algoritmo optimiza la geometría para objetivos como peso, rigidez o consumo de material, y finalmente la impresora la materializa capa a capa. Neural Concept demuestra bien cómo tales flujos de trabajo con IA están cambiando la fabricación aditiva.

En la práctica, vemos aplicaciones similares una y otra vez en nuestros clientes: soportes ligeros para electrónica, abrazaderas y adaptadores en ingeniería mecánica, conductos de ventilación o refrigeración complejos con estructuras internas intrincadas, o piezas especiales deportivas/ortopédicas que se adaptan limpiamente al cuerpo. Altair demuestra cómo se utilizan las estructuras de rejilla para esto.

Tres términos centrales te aparecerán en casi todos los proyectos:

• Diseño Generativo: Los algoritmos generan propuestas de geometría basadas en condiciones límite como cargas, puntos de fijación, material y método de fabricación. A menudo surgen formas de aspecto orgánico a las que no se llegaría con el CAD clásico. Formlabs explica este principio de forma práctica..
• Estructuras de Rejilla: Son estructuras internas en forma de cuadrícula con las que se puede reducir el peso y, al mismo tiempo, mejorar la rigidez o la amortiguación. Se utiliza intensivamente, especialmente en la construcción ligera y la tecnología médica. 3erp.com aborda tales aplicaciones..
• Generación 3D asistida por IA: Los modelos modernos generan objetos 3D directamente a partir de texto, imágenes o escaneos. Proveedores como Meshy AI, 3D AI Studio, Sloyd , Hyper3D ofrecen interfaces desde las cuales puedes exportar archivos STL u OBJ..

El mercado de la impresión 3D está creciendo fuertemente a nivel mundial, y los métodos de diseño y optimización basados en IA se benefician directamente de ello. Varios informes de mercado esperan tasas de crecimiento de dos dígitos en los próximos años tanto para la impresión 3D en general como para el uso de IA en la fabricación aditiva. PR Newswire y Market.us proporcionan cifras al respecto.

Preparación y Herramientas

Para un comienzo limpio en "AI generative design 3D printing", no necesitas un laboratorio de alta gama, pero sí un equipamiento básico sensato. Lo que ha dado resultado en nuestro taller y en proyectos de clientes:

• Impresoras 3D: Una impresora FDM fiable con mecánica bien calibrada y espacio de construcción adecuado, por ejemplo, de Prusa, Bambu Lab o Creality.
• Software de laminado (Slicer): Software como PrusaSlicer, Cura , OrcaSlicer, para convertir archivos STL en G-code y controlar la altura de capa, el relleno y los soportes..
• Herramienta de edición de CAD o modelos: Programas como Fusion 360, FreeCAD o Blender para el control, ajuste y reparación de los modelos de IA..
• Herramientas de texto a 3D: Servicios de IA con función de exportación, por ejemplo, Meshy AI, 3D AI Studio, Hyper3D, Sloyd o Printpal. Muchos ofrecen planes de inicio gratuitos..
• Software de diseño generativo (opcional): Módulos en software CAD como Fusion 360 o herramientas de rejilla especiales de Altair o Autodesk. Formlabs describe el flujo de trabajo de forma muy comprensible..

Para tener una idea de la elección de materiales en relación con el diseño generativo, a menudo nos basamos en la siguiente visión general aproximada:

Por lo tanto, nuestra lista de verificación interna antes de comenzar a menudo suena así: Primero, definimos una pieza objetivo clara con dimensiones y cargas aproximadas; segundo, determinamos qué herramienta de IA generará el modelo y qué CAD se encargará del postprocesamiento; y tercero, comprobamos objetivamente si la impresora elegida realmente puede proporcionar el espacio de construcción, el material y la precisión. Neural Concept también enfatiza la importancia de objetivos claros como estos.

Guía Paso a Paso

El camino de la idea a la pieza impresa se puede dividir bien en varios pasos. Así es exactamente como en 33d.ch construimos también los proyectos de los clientes.

Paso 1: Definir el objetivo y las condiciones marco

Primero, piensa en lo que la pieza realmente debe hacer en el uso diario: ¿Una pinza de cable solo debe agrupar unos pocos cables o una cubierta debe soportar varios kilogramos? Anota la función, el entorno (interior, taller, calor, humedad), las distancias de seguridad y los puntos de fijación, por ejemplo, dos agujeros para tornillos en una rejilla específica. Para piezas sometidas a cargas elevadas, ayuda estimar las fuerzas de forma aproximada y considerar directamente materiales candidatos como PETG o nailon. 3erp.com proporciona información al respecto.

Como pequeña verificación: si puedes describir tu pieza en una frase comprensible, generalmente estás lo suficientemente claro para los siguientes pasos.

Paso 2: Definir la geometría aproximada

Antes de usar la IA, crea una forma envolvente o un volumen de referencia, de lo contrario, en el peor de los casos, generará un modelo bonito que no encaja en ninguna parte, lo cual es molesto. Un simple cubo con recortes en Fusion 360 o FreeCAD suele ser suficiente. Importantes son las superficies de fijación posteriores, los taladros y las dimensiones límite.

Control de éxito en este punto: si es necesario, imprime solo la forma envolvente con unas pocas capas y comprueba en el objeto si las dimensiones y el espacio de montaje coinciden.

Paso 3: Crear el primer modelo con IA de texto a 3D

Ahora viene la parte central: una herramienta de texto a 3D como Meshy AI, 3D AI Studio, Sloyd, Hyper3D o HexaGen. Describe la pieza lo más concretamente posible, por ejemplo: "pinza de cable mecánica con dos canales para cables de 4 mm, superficie de apoyo plana con dos agujeros para tornillos, para impresión 3D FDM sin detalles extremadamente finos". Muchas de estas herramientas ofrecen varias variantes; elige la silueta general que mejor se adapte y exporta STL u OBJ. Reuters informa, por ejemplo, sobre modelos 3D abiertos de Tencent.

En 33d.ch, al principio a menudo formulábamos de forma demasiado general ("soporte para cables"). El resultado se veía bien, pero apenas era utilizable. Desde que mencionamos directamente en el prompt el ancho de boquilla, los grosores de pared aproximados y la situación de montaje, obtenemos diseños mucho más imprimibles.

Paso 4: Comprobar, limpiar y ajustar el modelo dimensionalmente

Ningún modelo de IA ha pasado directamente a la impresora en nuestro caso. Abre la malla en tu herramienta CAD o de mallas y comprueba si el modelo está cerrado, no contiene fragmentos sueltos y si los grosores de pared y los detalles son imprimibles. Para una boquilla de 0,4 mm, paredes de soporte de al menos 1,2 mm y detalles finos a partir de 0,6–0,8 mm han demostrado ser efectivas. 3erp.com menciona directrices similares.

Ajusta medidas críticas como diámetros de orificios, anchos de ranura o superficies de contacto de forma específica. Implementamos muchos proyectos de tal manera que las áreas funcionales se modelan paramétricamente y solo las zonas "orgánicas" provienen de la IA. Formlabs describe esta mezcla de superficies funcionales y estructuras más libres.

Como comprobación, un rápido "test de impresión con bajo relleno" es útil: pocos perímetros, altura de capa gruesa, solo para ver si todo encaja mecánicamente.

Paso 5: Aplicar diseño generativo u optimización de rejilla

Quelle: amfg.ai

El diseño generativo utiliza algoritmos para optimizar piezas teniendo en cuenta cargas y condiciones límite.

Si la pieza debe ser más que una simple cubierta, vale la pena el siguiente paso. En Fusion 360 defines las superficies de fijación como zonas "Preservar" (Preserve), marcas las áreas de obstáculos, aplicas casos de carga y eliges "Aditiva" (Additive) como método de fabricación. El sistema entonces sugiere geometrías que ahorran material y siguen siendo estables, a menudo con formas ramificadas y en forma de rejilla. Formlabs explica este proceso.

Para estructuras internas, son adecuadas las herramientas de rejilla que generan automáticamente geometrías de rejilla basadas en rutas de carga y tipos de celdas. La IA generativa moderna puede optimizar las rejillas para alcanzar valores objetivo definidos para la rigidez, la absorción de energía o las propiedades térmicas. accscience.com y Altair muestran ejemplos típicos.

Como control de éxito, utilizamos a menudo comprobaciones FEM sencillas o al menos "pruebas de sentido común": ¿dónde fluyen las líneas de fuerza, dónde podría romperse un puente, dónde se necesita más material?

Paso 6: Laminar e imprimir

Exporta el modelo optimizado como STL e impórtalo en tu laminador. Elige una orientación en la que las superficies críticas descansen de forma estable sobre la cama de impresión y las voladizas sean lo más pequeñas posible. Para piezas funcionales, a menudo utilizamos una altura de capa de 0,2 mm, de tres a cuatro paredes exteriores y un relleno del 30-40% (por ejemplo, Gyroid). En el caso de estructuras de rejilla, el laminador suele funcionar sin relleno clásico, ya que la propia rejilla forma la estructura portante. 3erp.com proporciona consejos prácticos aquí.

Presta atención a las temperaturas adecuadas, los ajustes del ventilador y las velocidades de impresión razonables. Especialmente con piezas ligeras generativas, vale la pena no ir a la máxima velocidad: una rejilla rota ahorra filamento, pero no tus nervios. Market.us enfatiza el papel de los procesos estables.

Paso 7: Probar, aprender, iterar

Después de la impresión, sigue la prueba práctica: ¿cumple la pieza su función o se dobla en los lugares equivocados? ¿Encaja el montaje, choca algo, o la pieza encaja limpiamente? Si algo no va bien, vuelve al paso 4 o 5, refuerza las zonas críticas, ajusta la rejilla o afina tus condiciones límite en el diseño generativo. Neural Concept describe cómo la IA ahorra tiempo precisamente en estas iteraciones.

En nuestro taller, esto ya es cotidiano: un cliente de ingeniería mecánica trae un soporte demasiado pesado, generamos un diseño generativo más ligero en una o dos iteraciones y al final imprimimos una variante que a menudo ahorra un 30-50% de peso, pero que aun así aguanta en las pruebas.

Quelle: 3dnatives.com

El diseño generativo de IA permite la creación de modelos 3D complejos y optimizados para la impresión 3D.

Errores Comunes y Soluciones

Ahorramos mucho tiempo actualmente porque tenemos en cuenta los errores típicos en "AI generative design 3D printing" de antemano. Algunos ejemplos prácticos:

• Modelos de IA demasiado "artísticos": Algunos modelos de texto a 3D adoran puentes finos, elementos flotantes u ornamentos puntiagudos que simplemente no tienen sentido en una impresora FDM. El laminador entonces informa de grosores de pared delgados o dibuja líneas extrañas en la vista previa. Neural Concept aborda tales límites. Esto también nos sucedió al principio; desde que formulamos de manera más estricta, la tasa de desechos se ha reducido significativamente..
• Mallas no cerradas o defectuosas: Especialmente con formas complejas y varios pasos de procesamiento, rápidamente se forman agujeros o superficies duplicadas. En la impresión, esto se ve como lagunas o capas faltantes. 3erp.com describe esto en detalle..
• Diseños generativos que son difíciles de montar o que no caben en el espacio de construcción: Un algoritmo optimiza inicialmente solo las métricas, no tu destornillador. La consecuencia: piezas ligeras perfectas que apenas se pueden atornillar en la realidad. Formlabs y Neural Concept muestran cómo se incorporan tales condiciones límite..
• Estructuras de rejilla elegidas con demasiada finura: Si el grosor del puente está en el rango del ancho de la boquilla, la rejilla tiende a romperse al quitarla de la cama de impresión; especialmente en nuestros primeros trabajos de rejilla, hemos desmoronado literalmente algunas piezas en nuestras manos. Altair proporciona valores de referencia al respecto..

Variantes y Ajustes

El flujo de trabajo descrito no es una receta rígida. Dependiendo del proyecto, lo adaptamos ligeramente en el taller de 33d.ch.

• Objetos decorativos o figuras: Cuando se trata principalmente de la apariencia, a menudo omitimos el paso de diseño generativo y nos centramos en modelos de texto a 3D de alta calidad. Herramientas como Meshy, Sloyd , Hyper3D son potentes aquí, especialmente para impresión en resina con detalles finos..
• Piezas funcionales en ingeniería mecánica o aeroespacial: Aquí, el enfoque está claramente en el diseño generativo y las estructuras de rejilla. La IA generativa puede crear rejillas que cumplan con los requisitos mecánicos y térmicos con el menor consumo de material posible. accscience.com muestra ejemplos adecuados..

Plataformas como Neural Concept combinan la simulación asistida por IA con la optimización de geometría. Esto permite probar variantes mucho más rápido que si cada diseño se simulase de nuevo manualmente.

Quelle: 3dprintingindustry.com

Estructuras de rejilla finas, como aquí en una pieza metálica, son un signo distintivo del diseño generativo de IA y la impresión 3D.

También es interesante mirar al futuro: los desarrollos en impresión de 5 ejes, por ejemplo, de Generative Machine o Ai Build, permiten imprimir casi sin soportes y cambian así la forma en que planificamos voladizos y rejillas. El GenerationOne es un ejemplo de una impresora de 5 ejes cuyo bastidor fue diseñado generativamente. Tom's Hardware, All3DP, Autodesk , GitHub presentan el concepto.

Si deseas ver el flujo de trabajo de texto a 3D en vivo, un video corto a menudo ayuda más que diez capturas de pantalla:

Este video muestra cómo se crean modelos a partir de descripciones de texto con Meshy AI y se preparan para la impresión 3D.

Preguntas Frecuentes: Preguntas comunes de nuestro taller

En conversaciones con makers aficionados, PYMES y escuelas, nos encontramos una y otra vez con preguntas similares sobre "AI generative design 3D printing". Abordamos algunas de ellas aquí.

Pregunta 1: ¿Puedo usar diseños generados por IA para piezas de seguridad?

Para piezas críticas para la seguridad, como componentes portantes, piezas de máquinas críticas para la seguridad o piezas en la industria aeroespacial, un diseño de IA por sí solo no es suficiente. Aquí necesitas pruebas exhaustivas, tests y, si es necesario, certificaciones. La IA y el diseño generativo son herramientas potentes para la búsqueda de variantes, pero el diseño final siempre debe asegurarse con simulaciones clásicas, pruebas y normas. Neural Concept y proveedores similares enfatizan precisamente este punto.

Pregunta 2: ¿Necesito software profesional caro para empezar con "AI generative design 3D printing"?

Para los primeros proyectos, nuestra experiencia es clara: no. Muchas plataformas de texto a 3D tienen niveles gratuitos, y programas CAD como FreeCAD o Blender son gratuitos de todos modos. Las funciones de diseño generativo en Fusion 360 o las herramientas de rejilla de Altair suelen costar una licencia, pero ofrecen un control más profundo y flujos de trabajo cómodos. A menudo recomendamos: primero aprende el principio con herramientas disponibles gratuitamente, luego actualiza a software profesional si es necesario.

Pregunta 3: ¿Qué pasa con los derechos de uso de los modelos 3D generados por IA?

Los derechos de uso varían de un servicio a otro. Algunas plataformas te permiten usar los resultados comercialmente, otras se reservan ciertos derechos o exigen atribución. Los modelos de código abierto a menudo utilizan licencias como MIT, Apache o Creative Commons. Puedes encontrar ejemplos en Hyper3D, HexaGen y proyectos en GitHub. Por lo tanto, revisa siempre cuidadosamente los términos y condiciones y los textos de licencia si deseas utilizar un modelo comercialmente.

Pregunta 4: ¿Cuál es la ventaja práctica frente al CAD clásico sin IA?

Notamos la mayor diferencia en todos los casos donde se requieren muchas variantes: soportes de construcción ligera, geometrías de canales de refrigeración alternativas, topologías diferentes bajo la misma condición límite. Los enfoques generativos asistidos por IA aquí proporcionan variantes en minutos o horas para las que un humano podría necesitar fácilmente días o semanas. Neural Concept y Formlabs destacan esta ventaja. Para piezas simples como placas de cubierta o espaciadores, el CAD clásico suele ser la opción más rápida.

Pregunta 5: ¿Puedo generar directamente archivos imprimibles en 3D a partir de texto con IA, sin conocimientos de CAD?

Sí, esto funciona sorprendentemente bien hoy en día. Proveedores como HP, Meshy, Sloyd, Hyper3D, 3D AI Studio o los modelos 3D publicados por Tencent generan directamente objetos a partir de texto e imágenes que, con pocos ajustes, a menudo se pueden imprimir. Aun así, deberías tener una comprensión básica de las dimensiones, tolerancias y límites de impresión, de lo contrario, el modelo se verá bien pero no funcionará.

Conclusión corta: Lo que puedes llevarte ahora

Al final, resumimos los puntos más importantes de forma concisa; así es como trabajamos internamente antes de comenzar un nuevo proyecto:

• Define claramente la función, el entorno y los puntos de fijación de tu pieza antes de activar la IA.
• Nunca uses modelos de IA a ciegas: comprueba, repara, ajusta dimensionalmente y solo then cárgalos en el laminador.
• Utiliza el diseño generativo y las estructuras de rejilla donde el peso, la rigidez o el ahorro de material realmente importen.
• Planifica suficientes iteraciones: la IA acelera el proceso, pero no reemplaza las pruebas en la pieza real.
• Documenta las configuraciones y flujos de trabajo que funcionan para que puedas reutilizarlos en proyectos futuros.

Si planeas un proyecto más complejo y no estás seguro de si tu diseño generativo es realmente imprimible, a menudo vale la pena una segunda opinión externa. En nuestro taller en 33d.ch, revisamos regularmente estas piezas para clientes de diversas industrias, desde makers aficionados hasta PYMES.

Este video muestra un flujo de trabajo de diseño generativo en Fusion 360 y hace tangible el salto de la teoría al flujo de trabajo práctico.

Encaja bien con esto (ideas de enlaces internos para más artículos):

• Comprender las tolerancias de impresión 3D
• Almacenar y secar correctamente el filamento
• Configuraciones del laminador para piezas funcionales fiables
• Comparación de impresión 3D FDM, SLA y SLS en el uso diario
• Lista de verificación para la primera impresión 3D con piezas de clientes

Si aplicas estos componentes paso a paso a tus propios proyectos, tendrás una base sólida para no solo probar "AI generative design 3D printing", sino para usarla realmente en tu vida diaria.