Desde que los ordenadores se comenzaron a usar en la industria, una de las primeras cosas en las que primero se aplicaron fue en el diseño CAD de componentes. Con los ordenadores se podía hacer un diseño mucho más práctico que usando los métodos convencionales de la época, además de permitir modificar el diseño de forma rápida, realizar copias fácilmente del diseño, etc.
En la actualidad, las herramientas CAD han evolucionado mucho. Actualmente el software disponible es mucho más completo y permite realizar muchas más cosas que los primitivos programas CAD. Y con la llegada de la impresión 3D, estos programas se han vuelto incluso más prácticos en la industria y la arquitectura.
¿Qué es CAD?
CAD son las siglas de Computer-Aided Desing, es decir, diseño asistido por ordenador. Un tipo de software para poder diseñar multitud de proyectos y que se usa en diferentes sectores de la industria, desde el diseño de envases, hasta la arquitectura, pasando por el diseño de piezas mecánicas, motores, estructuras de todo tipo, vehículos, circuitos, etc.
También puede usarse para diseñar personajes y usarlos en animación de películas, simulaciones, etc. El software actual para CAD ha avanzado mucho, permitiendo que las aplicaciones sean aún más numerosas. De hecho, los programas han comenzado a permitir diseño 2D, 3D, aplicación de texturas, materiales, cálculos estructurales, iluminación, movimiento, etc.
Pero hasta llegar a este punto, muchas cosas han cambiado desde los comienzos. Y para ver ese origen hay que remontarse a los años 50s, cuando se comenzó a usar en el MIT algunos programas gráficos para procesar datos obtenidos por los sistemas de radar de las Fuerzas Aéreas Norteamericanas. De esa forma podía mostrar lo detectado por radar en un monitor CRT.
En esos mismos laboratorios, Lincoln Laboratory, se comenzarían a sentar las bases de los gráficos por ordenador que conocemos hoy día. Esto ocurriría en los años 60s, permitiendo usar un teclado y un lápiz óptico para dibujar imágenes en pantalla. De forma casi paralela se desarrollaron otros proyectos similares en empresas como General Motors, como el proyecto ITEK, un ordenador PDP-1 con una pantalla vectorial con memoria de refresco en disco duro, con tableta y lápiz electrónico para introducir datos.
Poco a poco se iban mejorando los sistemas, llegando a BDS (Building Description System de Charles Eastman, un profesor de la Universidad Carnegie Mellon. Básicamente era una biblioteca o base con elementos arquitectónicos básicos que podían ensamblarse para diseñar estructuras más complejas.
Un sistema basado en ITEK se comienza a comercializar en 1965, siendo el primer sistema CAD comercial que costaba unos 500.000 dólares americanos de la época. Unos años más tarde, empresas aeroespaciales y del mundo del automóvil como General Motors, Chrysler, Ford, etc., comienzan a usar los primeros sistemas CAD para diseñar sus productos.
Poco después llegaría el primer sistema CAD/CAM (Computer-Aided Manufacturing), es decir, un sistema CAD combinado con un sistema de manufactura para producir las piezas diseñadas en CAD. Sería usado de forma pionera por Lockheed, una empresa del sector aeronáutico.
Los sistemas CAD de finales de los 70 caen de precio hasta los 130.000$, pero aún siguen siendo caros. No sería hasta los 80s cuando se comienza a implementar software CAD más barato, coincidiendo con la fundación de AutoCAD (Autodesk) en 1982. La empresa de John Walker ha estado reinando desde entonces en este sector, ofreciendo software con un coste inferior a los 1000$ y haciendo que se propague y se haga un uso más frecuente.
En los 90s los sistemas CAD comienzan a conquistar otras plataformas (más allá de las estaciones de trabajo de Sun Microsystems, Digital Equipment, etc.) de computadoras menos caras, llegando a Microsoft Windows y al PC. A partir de ese momento, este tipo de software ha continuado evolucionando y bajando sus precios, incluso apareciendo multitud de proyectos libres y gratuitos…
Mejores programas CAD
Si te preguntas por programas para diseño CAD que puedes usar en la actualidad, aquí tienes una buena selección de ellos. Y aunque existen algunos muy importantes y ampliamente usados en la industria como Autodesk AutoCAD, debido a que es un blog de hardware libre, también nos centraremos en software libre:
FreeCAD
Es una de las mejores alternativas a AutoCAD, además de ser software libre y gratuito, es un programa de los más profesionales que existen actualmente. FreeCAD ofrece una gran experiencia de usuario, con multitud de herramientas disponibles y unos resultados realmente profesionales, tanto en 2D como en 3D.
También admite modelado MCAD, CAx, CAE y PLM basada en OpenCascade, es decir, un núcleo de geometría muy potente desarrollado en Python. Además, es multiplataforma, funcionando tanto en Windows, como en macOS y GNU/Linux.
LibreCAD
LibreCAD es otra de las mejores alternativas para AutoCAD que existen. También es de código abierto y gratuito, como la anterior. Cuenta con una gran comunidad de desarrollo que está muy activa, y funciona también para sistemas Windows, GNU/Linux y macOS.
Está centrado en el diseño 2D (en formatos DXF y CXF), y surge como proyecto derivado (fork) de otro programa libre llamado QCAD. Se ha puesto mucho trabajo en él para que sea ligero y funcione en equipos antiguos o con recursos limitados, y permite una rápida adaptación si provienes de AutoCAD, ya que su interfaz es similar.
DraftSight
DraftSight es una herramienta profesional que surge para sustituir a AutoCAD en diseño 2D, contando con una versión de pago para uso profesional con algunas características extra sobre la versión gratis. Además, es multiplataforma para GNU/Linux, Windows y macOS.
La versión gratis permite crear, abrir, editar y guardar archivos en formatos DXF y DWG nativos de Autocad, además de exportar proyectos a otros formatos como WMF, JPEG, PDF, PNG, SLD, SVG, TIF y STL. Por tanto, cuenta con una gran compatibilidad si manejas archivos de otros programas…
Software para impresión 3D
Ahora bien, si te estás preguntando cuáles de esos programas sirven para diseñar objetos y luego imprimirlos en una impresora 3D, entonces deberías algunos programas que puedes usar para eso. Uno de ellos ya lo he comentado en el apartado anterior, ya que es FreeCAD. Además de ese, también tienes otra opciones gratuitas o de código abierto como:
- Design Spark Mechanical: es un software CAD gratis creado por RS Components y SpaceClaim Corporation. Este proyecto fue diseñado especialmente para uso profesional y para diseños 3D. Además, resulta muy sencillo de usar, con una interfaz gráfica agradable apta para usuarios de nivel bajo-medio. Descargar.
- Sketch Up: tiene un programa gratuito muy sencillo y que está ganando popularidad porque permite realizar bocetos rápidos y tiene grandes aplicaciones en el diseño arquitectónico. Su interfaz está basada en web, por lo que se puede usar desde varios sistemas, permitiendo exportar a STL para impresoras 3D. Acceder.
- TinkerCAD: también tiene app web gratis para dibujar en 3D pequeñas piezas sencillas. Muy empleado en educación por sus características, pudiendo usar con primitivas, como los cubos, esferas, cilindros, etc., para poder integrarlos, rotarlos y posicionarlos para crear formas más complejas. Por supuesto podrás exportar los modelos a STL para impresión 3D. Acceder.