¿Qué es un G-Code y cuál es su función en el proceso de impresión 3D?

Como sabemos, la fabricación aditiva va mucho más allá de simplemente encender la máquina y pulsar un botón. Hay muchos pasos detrás de este proceso, desde el diseño de una pieza hasta su postratamiento final, pasando por un programa de laminado y después llevar el archivo a la impresora 3D. Así, antes de comenzar la impresión en 3D, es necesario que el modelo en cuestión pase por un software de corte, también llamados slicers. En estos programas lo que ocurre es que se convierte un archivo de diseño STL en un archivo de control para la impresora 3D. Este archivo está compuesto por el denominado G-Code, un lenguaje de programación que permite a la máquina entender qué comandos debe seguir para fabricar la pieza final. Pero, ¿en qué consiste este lenguaje digital? ¿Qué importancia tiene en el proceso de fabricación? ¿Cuáles son los principales G-Code?

El G-Code consta de comandos G y M, cada uno de ellos con un movimiento o acción asignado. La combinación de estos comandos permitirá a la impresora 3D entender qué patrón seguir con el fin de crear la pieza final. Como hemos dicho, se trata de un lenguaje generado automáticamente por el software de corte al convertir el diseño en un archivo STL. En este caso nos centraremos únicamente en las impresoras 3D FDM, por lo que haremos referencia a términos como la extrusora, la bandeja de impresión, o los filamentos termoplásticos. Entre los diferentes tipos de órdenes que interpretará la impresora 3D, encontramos comandos de movimiento, extrusión, calentamiento y detección en una secuencia. Esta es la base para entender la importancia de este lenguaje, sin embargo, veamos ahora la composición numérica de un G-Code para poder leer el comando en cuestión.

El lenguaje G-Code es generado automáticamente por el slicer. | Créditos: Ultimaker Cura

¿De qué está compuesto un G-Code?

En primer lugar debemos entender la diferencia entre un G-Code y un M-Code. Ambos son comandos incluidos en el archivo y le indican a la impresora cómo y dónde extruir el material. La única diferencia es que los G-Codes son entendidos universalmente por las impresoras que usan códigos G, y los M-Codes son aquellos códigos que son específicos para líneas de impresoras individuales. Así, como podemos ver en la imagen de abajo, el lenguaje lo forman varios parámetros. Lo básico que debemos conocer a la hora de leer un código de este tipo son los distintos valores alfanuméricos.

Las letras X / Y / Z hacen referencia a los tres ejes de la impresora 3D que marcan las coordenadas. Cualquier valor de X por encima de 0 mueve el cabezal de impresión hacia la derecha, cualquier valor de Y por encima de 0 mueve el cabezal de impresión hacia atrás, y cualquier valor de Z por encima de 0 mueve el cabezal de impresión hacia arriba. Por otro lado, la letra F se entiende como la velocidad a la que se mueve la boquilla (indicada en mm/minuto), mientras que la letra E se refiere a la longitud del movimiento (indicada en milímetros). A veces podemos encontrar texto seguido del símbolo “;” que sirve para aportar información de los comandos; estos comentarios no forman parte del código. Una vez entendida la forma en que se pueden leer los G-Codes, veamos cuales son los más comunes para la fabricación de una pieza.

Ejemplos de comandos para impresión 3D.

El comando G1 es el más básico de todos, de hecho, va a constituir el 95% del archivo total. Es un código que ordena a la impresora 3D que realice un movimiento lineal mientras deposita material hacia la ubicación especificada en las coordenadas que le proceden. Así, cuando leemos el código “G1 X10 Y20 F1200” le estaremos indicando a la impresora que mueva a la posición X=10mm Y=20mm en la bandeja a una velocidad más lenta de 1200 mm/min. A diferencia de este comando, el G0 tiene el mismo principio de movimiento, pero sin extruir material por la boquilla.

G28. Este comando se utiliza para que la máquina ejecute la secuencia de inicio, que moverá el cabezal de impresión a los bordes más alejados de la máquina hasta que haga contacto con los topes. Si no se especifica un eje, la máquina automáticamente moverá los tres, pero siempre se puede agregar X, Y, Z al comando. Es una forma útil de mover rápidamente un eje fuera del camino, sobre todo al terminar la impresión.

G92. Ordena a la impresora que establezca la posición actual de sus ejes. Esto puede resultar útil si se quiere cambiar o compensar la ubicación de uno de los ejes. Normalmente se hace al comienzo de cada capa o justo antes de un comando principal o de retracción.

M104. Este código se utiliza para calentar una extrusora, y se debe indicar cuál de ellas (en caso de tener una impresora 3D de doble extrusión), así como la temperatura deseada. De esta forma, el comando “M104 S200 T0” ordenará a la máquina que caliente la extrusora T0 (en el caso de doble extrusión, tendríamos T0 y T1) a una temperatura de 200 grados en Celsius, indicado con la letra “S”. La otra versión de este G-Code, concretamente el M109, indicará a la impresora que debe esperar a que la extrusora alcance la temperatura antes de continuar con cualquier otro comando

M140 y M190. Son muy similares a los ya mencionados, solo que en este caso no hace referencia a la extrusora, sino a la cama de impresión. En este caso se omite la letra “T” que indicaba la extrusora a calentar.

Las impresoras 3D FDM cuentan con 3 ejes (X, Y, Z) que permiten ubicarse en las coordenadas de impresión.

Recomendaciones finales

La lista de G-Codes y M-Codes que podemos encontrar es realmente extensa. De hecho, existen más de 1000 comandos diferentes con los que informar a la impresora 3D qué hacer en cada momento. Es por eso que este lenguaje es generado automáticamente por el slicer previamente al proceso de fabricación. Conocer las bases de los códigos puede ser útil e interesante para algunos usuarios. Sin embargo, no olvidemos que escribir tu propio G-Code es complicado e incluso puede dañar tu impresora 3D. A menos que tengas muy claro qué quieres editar del archivo final, no recomendamos que los usuarios generen por ellos mismos la codificación de la pieza. Aún así, te animamos a que sigas conociendo y aprendiendo sobre el funcionamiento de estas soluciones avanzadas, los distintos comandos disponibles, así como el sistema utilizado en una tecnología de este calibre.

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