Como escolher o melhor software CAD de design de joias

Os processos de design digital suportados por software CAD transformaram a indústria de joias e ocuparam seu lugar definitivo no fluxo de trabalho dos designers de joias. Junto com a impressão 3D, essas tecnologias digitais permitem possibilidades criativas e customização ilimitadas.

De ferramentas CAD gerais a software proprietário de design de joias, agora existem dezenas de alternativas viáveis, cada uma com seus prós e contras, abordagens de modelagem e usos de nicho. Vamos dar uma olhada nas ofertas para que você possa fazer a escolha certa ao selecionar um ambiente virtual de design de joias que pode permanecer com você por toda uma carreira.

Introdução às joias digitais

O design de joias tradicionalmente envolve um profundo senso de habilidade e compreensão de processos como escultura em cera, solda, dobra, tecelagem e fixação de pedra, mas nesta era de transformação digital as coisas estão mudando. Os projetos podem ser totalmente preparados usando sistemas modernos de design auxiliado por computador (CAD) e convertidos em modelos físicos por impressoras 3D para protótipos rápidos, modelos experimentais e fundição de investimento.

Embora o artesanato manual ainda seja necessário para técnicas multimateriais envolvendo inlays, drusy ou mokumé gané, efeitos de coloração como sgraffito, oxidação seletiva, anodização multicolor e esmaltação champlevé, ou cloisonné com fios finos como um quarto de milímetro, o design de joias digitais e a impressão 3D defendem designs nítidos e intrincados com possibilidades geométricas ilimitadas, como malhas de filigrana, peças interligadas, juntas mecânicas e formas matemáticas complexas.

Os designs de joias digitais podem ser impressos em 3D e lançados diretamente.

Visualizações instantâneas em 3D e modelos de ajuste no mesmo dia ajudam a colocar o cliente no assento do motorista, o que reduz o tempo de desenvolvimento de joias personalizadas e aumenta a satisfação do cliente. A personalização permite atender a nichos de mercado, o que resultou em uma explosão de marcas de joias online, enquanto os joalheiros podem ganhar autossuficiência aprendendo a projetar para a manufatura interna.
Papel branco

Introdução à fundição para padrões impressos em 3D de joias

Neste white paper, aprenda como fundir peças de joalheria finas a partir de padrões impressos em 3D e como a fundição de investimento direto, ou fundição por cera perdida, funciona como uma técnica de fabricação de moldes.
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Tipos de software para designer de joias (CAD)

Um designer de joias que decidiu entrar no movimento digital tem uma infinidade de opções quando se trata de software CAD auxiliar para joias. Os fatores determinantes serão a acessibilidade da interface do usuário e a adequação ao gênero de design. Existem soluções de nível básico gratuitas, como Tinkercad, ambientes CAD especificamente dedicados ao design de joias, como 3Design e Firestorm, bem como modeladores multifuncionais, como SolidWorks, Rhinoceros e Fusion 360 que são voltados para uma ampla gama de trabalhos de design incluindo joias.

Um grande benefício dos modeladores sólidos é que os projetos são totalmente paramétricos e todas as operações de modelagem são armazenadas em uma árvore histórica. Na modelagem baseada em restrições, todos os recursos são determinados por esboços dimensionados, deixando todo o projeto modificável sem a necessidade de remodelar nenhuma peça principal. Além disso, ele atualizará automaticamente toda a geometria caso sejam necessários diferentes tamanhos de base ou variantes de produto. Outras vantagens desses sistemas são a integração com renderizadores como o Keyshot e software de preparação de impressão 3D como o PreForm. A principal desvantagem de usar modeladores sólidos para o design de joias é que os modelos tendem a ficar muito geométricos, sem as transições de superfície suaves e os detalhes que podem elevar o design de joias para o próximo nível.

Por esse motivo, as soluções de software CAD preferidas para a criação de designs de joias orgânicas são os modeladores poligonais . Em vez de um conjunto de sólidos e superfícies construídos matematicamente, a geometria é armazenada como uma malha que consiste em vértices, arestas e faces. Eles podem ser manipulados individualmente usando comandos de baixo nível ou modificadores de alto nível que afetam globalmente o objeto. Modeladores de malha como Maya e Modo oferecem potencial ilimitado para o design de formas orgânicas, enquanto o Blender e o ZBrush adicionam recursos avançados de escultura.

Um designer de joias encontrará uma curva de aprendizado menos íngreme com soluções específicas do setor como 3Design, Firestorm e JCD. Embora uma interface de usuário semelhante a um assistente possa impedir a construção de uma geometria verdadeiramente customizada, eles permitem que o designer se concentre menos no aspecto técnico e mais no aspecto criativo, enquanto ainda deixa um vasto território de design para explorar. Sendo dedicados à criação de todos os tipos de anéis, pulseiras, brincos, pingentes ou moedas de ouro, eles incluem opções para inserção automática de pedras preciosas, bem como padronização de duplicação avançada, configurações de coroa e pino, texturização 3D, escavação escavada, torsades multipipe, relevos, e outros efeitos especiais característicos do grande design de joias. Isso acelera drasticamente o fluxo de trabalho, tornando o software ideal para criadores que gostam de trabalhar diretamente com o cliente final.

Os benefícios da integração CAD em todo o processo de desenvolvimento de joias são:

• 
  Desenvolvimento rápido de conceito: Os projetos previstos podem ser esboçados com precisão para visualização antecipada e modelos de teste impressos em 3D antes da fundição.
  
• 
  Visualização: Impressione clientes e consumidores com renderizações 3D de ponta, animações e experiências de realidade virtual de trabalhos em andamento. Os mecanismos fotorrealísticos permitem que os designers otimizem suas composições, simulando refração, aberração, chatoyancy, inter-reflexo e outros efeitos entre metais preciosos e gemas.
  
• 
  Liberdade geométrica: São possíveis formas, texturas e padrões complexos que só poderiam ser sonhados usando técnicas tradicionais.
  
• 
  Personalização do produto: Os modelos podem ser adaptados para criar variantes para nichos de mercado ou clientes individuais.
  
• Fabricação rápida: Os produtos podem ser colocados em produção mais rapidamente usando tecnologias de fabricação digital internas, como impressão 3D, que eliminam a necessidade de fabricação manual de moldes. Os modelos principais podem ser reimpressos evitando a perda de detalhes nas execuções de produção.

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Escolha do melhor software de design de joias

Os principais fatores na escolha do ambiente de software de design de joias 3D certo são o ajuste à geometria pretendida, riqueza em recursos específicos de joias, possibilidades de aumento de escala e personalização, facilidade de uso e orçamento.

Começando com a adequação para criar geometria de produto específica, modeladores de sólidos ou de superfície como SolidWorks e Rhinoceros são ótimos em formas geométricas e superfícies suaves e rigidamente controladas. Eles permitirão que o designer defina numericamente todas as dimensões do recurso. Modeladores poligonais ou de malha oferecem algum controle paramétrico, mas principalmente permitem que o designer manipule diretamente as formas, o que pode agilizar o fluxo de trabalho para designs orgânicos. Geralmente são menos precisos e intuitivos e, às vezes, uma modelagem mais desleixada pode resultar apenas no nível de imperfeição necessário para dar às joias um caráter mais autêntico. Para modelos artísticos envolvendo ornamentos realistas de plantas, retratos, animais e semelhantes, ambientes de escultura de forma livre são frequentemente a melhor escolha. Alguns ambientes CAD oferecem um híbrido entre essas diferentes abordagens. Por exemplo, ZBrush permitirá os designs mais intrincadamente decorados ao mesmo tempo em que pode incorporar configurações de gemas. Quando configurações complexas de pavé, cesta ou gema de halo são necessárias, o 3Design terá um desempenho melhor. O plug-in Grasshopper do Rhino permite formas e padrões inspirados matemática ou biologicamente inatingíveis em qualquer outro ambiente.

Uma vez que entrar em um fluxo de trabalho digital pode ser uma transição massiva para joalheiros, uma curva de aprendizado curta e um fluxo de trabalho de modelagem eficiente serão de importância fundamental. Em empresas que exigem alto rendimento, trabalhar com modeladores de malha pode se tornar tedioso, a menos que haja recursos de escultura intuitivos e assistentes para guiar o usuário rapidamente do zero até a primeira impressão 3D. Enquanto alguns programas CAD permitem que o designer faça o layout automático das gemas ao longo das curvas, o Rhinoceros e o 3Design expandem essa capacidade com a opção de superfícies tridimensionais com incrustações de gemas. Esses são os principais recursos que podem economizar horas de trabalho de modelagem manual.

O último critério de seleção principal é o preço e, como as propostas de nível superior como 3Design, Firestorm, JCD e Maya custam milhares de dólares, vale a pena considerar soluções de baixo orçamento. O TinkerCAD é gratuito e só permite trabalhar com formas primitivas, mas é uma oportunidade para começar com o design de joias digitais. Os modelos de cera podem ser criados a partir de arquivos exportados e, em caso de falta de detalhes, podem ser esculpidos à mão em algo espetacular. Com menos de mil dólares, o Rhinoceros é uma embalagem acessível que se tornou o padrão da indústria joalheira. Dependendo do caso individual, plug-ins mais caros, como MatrixGold e Panther, podem valer o investimento. O Fusion 360 é gratuito para estudantes, iniciantes e usuários não comerciais e oferece um conjunto surpreendentemente abrangente de recursos para a construção de modelos de joias, bem como um acoplamento direto ao software de preparação de impressão PreForm 3D.

Nosso gráfico de visão geral do software CAD de joias lista a riqueza de recursos de cada programa para modelagem orgânica e paramétrica, sua inclusão de recursos típicos do design de joias, a experiência geral do usuário, incluindo facilidade de uso e curva de aprendizado, possibilidades de criação de peças personalizadas e variações de um modelo básico e custo.

	Orgânico	Paramétrico	Específico para joias	UX	Personalização	Preço
3Design	★★★ ☆☆	★★ ☆☆☆	★★★★★	★★★★ ☆	★★★★ ☆	★ ☆☆☆☆
Liquidificador	★★★★ ☆	★ ☆☆☆☆	☆☆☆☆☆	★ ☆☆☆☆	★ ☆☆☆☆	★★★★★
Tempestade de fogo	★★ ☆☆☆	★★★ ☆☆	★★★★ ☆	★★★ ☆☆	★★★★ ☆	★ ☆☆☆☆
Fusion 360	★ ☆☆☆☆	★★★ ☆☆	☆☆☆☆☆	★★★★ ☆	★★★ ☆☆	★★★★ ☆
JCD	★★ ☆☆☆	★★★★ ☆	★★★★★	★★★ ☆☆	★★★★★	★ ☆☆☆☆
Maya	★★★★★	★ ☆☆☆☆	☆☆☆☆☆	★★ ☆☆☆	★ ☆☆☆☆	☆☆☆☆☆
Modo	★★★★ ☆	★ ☆☆☆☆	☆☆☆☆☆	★★★ ☆☆	★★★ ☆☆	★★ ☆☆☆
Rinoceronte	★★★★ ☆	★★★★ ☆	★★★ ☆☆	★★ ☆☆☆	★★★ ☆☆	★★★ ☆☆
SolidWorks	★ ☆☆☆☆	★★★★ ☆	☆☆☆☆☆	★★★ ☆☆	★★★ ☆☆	☆☆☆☆☆
TinkerCAD	☆☆☆☆☆	★ ☆☆☆☆	☆☆☆☆☆	★★★★★	☆☆☆☆☆	★★★★★

Comparação de soluções de software CAD para joias

3Design

Desenvolvedor: Type3

Lançado: Final da década de 1990

Plataformas: Windows, macOS

Ideal para: Joalheiros profissionais, CAD como ferramenta de vendas

Preço: $ 6.950

3Design é um estúdio digital totalmente adaptado ao design de joias. Os recursos incluem perfis de loft personalizados, lofts torcidos, varreduras multi-trilhos avançadas, torsades e tranças multi-pipe, efeitos especiais, faixas de tamanho, uma variedade de configurações de pavé, furos de perfuração, desenhos técnicos, escavação de escavação e texturização 3D sofisticada com base na imagem ou entrada de malha ou o gerador de textura embutido. Existem mais de vinte modificadores para deformar objetos organicamente por meio de dobra, torção, afilamento, cisalhamento, alongamento, esmagamento, ondulação e muito mais. Notável é o deformador de envelope, que permite ao projetista controle total de forma livre para deformações em toda a forma. Quando estendido com o 3Shaper Pro, a liberdade no design é aumentada com um kit de ferramentas de escultura de forma livre. E como o 3Design é paramétrico, as configurações de gemas serão perfeitamente escalonadas e podem ser modificadas a qualquer momento no processo.

A interface do usuário é incorporada à janela de visualização para uma experiência de tela inteira. Os controles baseados em ícones são fáceis de aprender e orientam o usuário nas várias etapas do desenvolvimento de joias. Como a interface semelhante a um assistente funciona rápido e é fácil de aprender, o 3Design é o programa de design de joias em 3D preferido para empresas que preferem co-projetar peças junto com os clientes. Uma desvantagem dessa arquitetura é que ela pode parecer um pouco rígida em limitar a criatividade do designer às rotinas tradicionais e bibliotecas de formas.

3Design é uma solução CAD de joalheria completa que combina modelagem paramétrica e direta em uma interface de usuário intuitiva.

Joias CAD Dream

Desenvolvedor: Joias CAD CAM Masters (JCCM, LLC)

Lançado: 2011

Plataformas: janelas

Ideal para: Joalheiros profissionais, conjuntos de pedras preciosas

Preço: $ 5.850

Com um dos motores mais poderosos sob o capô, o Jewelry CAD Dream faz jus ao seu nome com uma combinação vencedora de estratégias de modelagem ideais para a criação de joias. Ele oferece ferramentas padrão de modelagem de sólidos e superfícies e permite que o usuário edite faces, deslocamentos, dimensões e outros recursos diretamente dentro da janela de exibição. As ferramentas de Morphing podem ser aplicadas para criar formas orgânicas fluidas. Como alternativa, centenas de modelos básicos estão disponíveis na biblioteca integrada.

Mas, acima de tudo, o JCD é o sistema de modelagem paramétrica mais robusto do setor e, com um sistema de histórico de recursos proprietário, praticamente o único software que executa suavemente modelos com mais de 500 gemas, como choker colliers multi-row ou pingentes de lavaliere. Parâmetros de design críticos podem ser definidos e transferidos para um painel de entrada para personalização do usuário final que permite aos designers alterar os aspectos mais importantes a qualquer momento. O modelo será atualizado sem falhas, mesmo durante a edição de curvaturas de superfície complexas que contêm matrizes de gemas.

Há uma miríade de ferramentas e assistentes específicos para joias para diferentes tipos de configurações de pavé, como geléia, molas e micro pavé, bem como padrões esféricos, matrizes de baguetes, halos, cortadores azuis e favo de mel, pinos, aros e configurações de arame, correntes, alças pendentes, tranças, texturas, trabalho de perfuração, milgrain, relevo de texto avançado e um dimensionador de anel. As texturas podem ser criadas importando uma imagem para usar como relevo ou importando uma malha para se transformar e multiplicar ao longo de uma superfície.

JCD irá gerar e corrigir arquivos de impressão 3D e adicionar sprues para moldar árvores quando necessário. Há um renderizador fotorrealístico a bordo com adereços 3D disponíveis para adicionar algum glamour à cena. E apesar de sua riqueza de recursos e profundidade paramétrica, a interface do usuário permanece clara e relativamente fácil de aprender.

JCD é um dos ambientes de modelagem mais poderosos e específicos para joias disponíveis para profissionais do setor.

Rinoceronte

Desenvolvedor: Robert McNeel &Associates

Lançado: 1998

Plataformas: Windows, macOS com recursos limitados

Ideal para: Designers profissionais, geometria complexa, design computacional

Preço: $ 995, $ 195 para estudantes

Rhino3D é um modelador de superfície baseado em NURBS de forma livre especialmente adequado para a criação de formas complexas. Com uma lista quase infinita de recursos, ele permite rotinas sofisticadas de varredura de superfície e lofting. Por essas razões, o Rhino também é usado nas indústrias automotiva, de produtos de consumo e marítima. Como o programa não armazena nenhum histórico de modelagem além do comando Desfazer, fazer modificações pode ser entediante e exigirá um sério nível de profissionalismo por parte do designer.

A interface do usuário é bastante complexa e difícil de aprender. Aqueles que são novos na modelagem CAD podem esperar ficar imersos em manuais e tutoriais por um bom número de semanas apenas para aprender o básico. Mas as recompensas em termos de qualidade de design podem ser enormes. Conforme a experiência do usuário cresce, também aumenta sua familiaridade com as teclas de atalho e métodos de entrada de texto, que irão acelerar drasticamente o fluxo de trabalho. É ainda possível criar e implementar scripts para funcionalidades personalizadas e sequências de ação.

Como padrão da indústria joalheira, existe uma comunidade online ativa e uma grande oferta de plug-ins de terceiros. O mais notável é MatrixGold, e não apenas por causa de seu preço de sete mil dólares. Ele faz uso do motor do Rhinoceros para criar superfícies fluidas complexas, enquanto adiciona funcionalidades automáticas para criar peças de joalheria. Existem opções avançadas para texto, configurações de pavé, pinos, coroas, engastes e cortadores. Indo muito além das capacidades do Rhinoceros, MatrixGold adiciona modificadores de malha para torção, cisalhamento e seções de afilamento, um texturizador 3D baseado em mapas de relevo que podem ser dimensionados de forma inteligente para uma superfície, um construtor de anel de sinete, um estúdio de renderização, um editor de perfil, varreduras ferroviárias avançadas e a ferramenta 'Jali' para adornar uma peça com milgrain, corda ou canos. Em contraste com o Rhinoceros, MatrixGold tem um histórico paramétrico que permite a modificação sem perdas e o redimensionamento das peças a qualquer momento durante o processo de criação. Para estender o MatrixGold com o CounterSketch, um personalizador de produto amigável para vendas sem receita, o comprador recebe outros cinco mil dólares, enquanto o módulo de escultura Clayoo chega logo abaixo da marca de mil dólares.

Um complemento alternativo é o Panther3D, um terço do preço e ainda um conjunto de ferramentas abrangente para criar todas as categorias de anéis e outros itens de joalheria. Ele orienta o usuário na criação de configurações de gemas, pontas, cortadores e intervalos de tamanho, enquanto faz uso das ferramentas de superfície avançadas do Rhinoceros para projetar formas e detalhes de base personalizados.

Por US $ 660, RhinoJewel é um plug-in menos caro que oferece funcionalidades interessantes, como uma biblioteca de gemas, configurações de gemas ao longo de curvas e superfícies com várias ferramentas de matriz e estimativa de peso.

2Shapes é outra proposta de software interessante que também pode ser integrada ao Rhino e custa a partir de 500 euros. Ele converte o Rhinoceros em uma ferramenta de vendas de balcão para personalização de produtos com base em uma biblioteca de 1.200 modelos que incluem catedral, haste dividida, desvio, eternidade, filigrana, texto e anéis de sinete e pode ser ajustado de acordo com os desejos do cliente em termos de dimensionamento, pinos, configurações de gemas, um editor de perfil e muito mais.

Free Jewels é um plugin gratuito que também adiciona um conjunto de ferramentas básicas de joalheiro ao Rhinoceros. O melhor plug-in gratuito do Rhino é o Grasshopper3D, especialmente quando estendido para o design de joias com Peacock, Matrix, Lunchbox e Grasshopper Gold. Esses complementos incorporam muitas ferramentas necessárias para o design de joias paramétricas, como cortadores, engastes, pinos, pavé, gema em curva, correntes, milgrain, anéis de sinete, texturas e um gerador de árvore de cera. O Grasshopper tem uma interface de fluxograma baseada em nó na qual modelos e padrões complexos podem ser criados por script. Os modelos de malha podem posteriormente ser retornados à janela de visualização principal do Rhinoceros para otimização adicional para a impressão 3D. Assim como o próprio Rhino, isso requer alguma experiência por parte do joalheiro.

Rhino e seus vários plug-ins oferecem uma lista quase infinita de recursos.

Firestorm CAD

Desenvolvedor: 3D Space Pro

Lançado: 2008

Plataformas: janelas

Ideal para: Projetos prontos

Preço: $ 6.500

O Firestorm parece uma versão simplificada do SolidWorks com funcionalidades extras para design de joias. A maior parte da modelagem é feita desenhando curvas 3D que podem ser transformadas em superfícies usando misturas e preenchimentos. Sólidos são criados com a ferramenta Pull, que extrude esboços em corpos que podem ser subsequentemente combinados com operações booleanas. A manipulação direta das bordas acelera ainda mais o processo de modelagem.

Em vez de começar do zero, o Firestorm inclui uma enorme biblioteca de mais de 4.000 modelos básicos relacionados a joias. Ele oferece a maioria dos tipos de layout para gemas e torna possível projetá-los automaticamente ao longo de curvas ou formas orgânicas. Texto e imagens podem ser gravados diretamente na peça, e widgets 3D personalizados podem ser multiplicados em uma superfície para texturização tridimensional sofisticada.

Ao manter as coisas limitadas a ferramentas e modificadores essenciais, a interface do usuário é fácil de aprender. Apesar de não ter uma árvore de recursos totalmente baseada em histórico, a maioria dos aspectos do design ainda pode ser modificada, transformando o Firestorm CAD em uma ferramenta de vendas sem receita eficaz. A disadvantage is that compared to industry leaders such as Rhinoceros and 3Design, there is a fairly limited user base and support system. Yet with the amount of available training videos and overall simplicity, professionals are empowered to realize their envisioned concepts within a matter of days.

Firestorm achieves maximum modeling efficiency with minimum tool complexity while still allowing for fairly complex organic shapes and gem settings.

TinkerCAD

Developer: Autodesk

Released: 2011

Platforms: All WebGL-enabled browsers

Ideal for: Beginners

Price: Livre

TinkerCAD is a free in-browser CAD solution that allows the creation, modification, and recombination of simple geometry. This block-building approach results in simplistic low-resolution shapes, yet it can be an interesting first step for the starting jeweler in adopting the digital workflow. Geometry can be numerically scaled to set up base models for jewelry pieces. Then, ornamentation and patterns can be manually modeled, scribbled, or imported from the cloud or the user’s own 3D library.

The drag-and-drop feature for adding geometry, a limited set of icon-based feature buttons, and navigation gizmo make TinkerCAD easy to use and accessible to the absolute beginner. With the omittance of history-based or parametric modeling, it is good to aim to get the model right the first time. Since TinkerCAD delivers ready-to-print STL or OBJ files, additional post-editing can be done in mesh editing or sculpting software such as MeshMixer or ZBrushCoreMini.

TinkerCAD offers a first taste of 3D modeling with simple operations, a scribbler, and a fun object library to tap into.

Fusion 360

Developer: Autodesk

Released: 2013

Platforms: Windows (x64), macOS

Ideal for: 3D Printing

Price: $495/year, free for students and startups

Fusion 360 is Autodesk’s cloud CAD solution and that is entirely free for students and startups. Models can be parametrically defined and the program includes a simplified history tree that can be disabled for direct modeling approaches. The key advantage of a cloud-based CAD platform is that resource-intensive operations happen on the network, independent of the local workstation’s processing power.

The modern user interface incorporates seven workbenches. In the Model workspace base models can be constructed and dimensionally constrained using standard surface and solid body operations. The Sculpt workbench then allows for freeform modifications, notably with the Edit Form tool. The user can now manipulate individual faces and vertices of the mesh while Fusion 360 ensures curvature smoothness across the shape. Another tool perfect for jewelry design is the Pipe command, which can automatically create organic filigree wire networks between the nodes of a mesh. The Refold Faces tool enables designers to convert flat models into bent shapes for rings or bracelets. Patterns are possible, but advanced gem settings and details will have to be modeled manually.

Additional workbenches are present for simulations, generative design, animations, renderings, and production drawings. Fusion 360 is easy to learn and is well suited for 3D printable parts with the direct PreForm integration, as you can see in our tutorial.

Fusion 360 has an intuitive user interface and all the basics needed for the beginning jewelry designer.

SolidWorks

Developer: Dassault Systèmes

Released: 1995

Platforms: janelas

Ideal for: Geometric designs

Price: $3,995+$1,295/year, $99/year for students

SolidWorks is the most widespread 3D CAD software on the planet. While it does offer more advanced surface and solid modeling tools than Fusion 360 such as boundary surfaces and curvature fillets, nothing can be directly manipulated or sculpted. With constraint-based modeling, all features are saved in a history tree along with their parameters. The primary advantage of this approach is that in case of revisions the model will dynamically update as the design requirements changed, and it is always possible to revert to an earlier state of the model. The procedural workflow requires an engineering mindset and careful planning as opposed to more exploratory approaches.

3D modeling environments cannot get less niche than SolidWorks; nothing in it is tailored specifically to jewelry design. And while there are some tools to create patterns along curves and on flat surfaces, on curved surfaces this will require a workaround. 3D text options are limited, and illustrations will often need to be redrawn in order to be added onto the model. Automatic embossing is confined to flat and cylindrical surfaces; for complex surfaces, these will also require a workaround. Parts can be imported so jewelry designers will want to establish their own libraries for gems and ornamental widgets.

In terms of user-friendliness, SolidWorks has found a very logical way of grouping all functionalities under the different menus and rows of tabs. Right-click menus, expert hotkeys, and the various interaction possibilities sound like a user interface circus, but in reality, they are surprisingly effective and easy to learn for the intermediate user. SolidWorks performs decently in exporting STL files for 3D printing, even if these need some post-editing work. For more information on the capabilities, read our SolidWorks tutorial for 3D printing.

SolidWorks is ideal for geometric jewelry styles.

Blender

Developer: NeoGeo

Released: 1994

Platforms: Linux, macOS, Windows, Android, BSD

Ideal for: 3D Printing, rendering, best free CAD solution

Price: gratuitamente

Blender’s combination of advanced mesh modeling and sculpting renders it attractive for jewelry designers and 3D printing enthusiasts. For beginners or those more mechanically inclined, the transition to Blender will entail a steep learning curve. In polygonal modeling, meshes can be precisely controlled to create the most complex forms and adornments. They can be deformed by bending, twisting, tapering, stretching, warping, smoothening, and waving.

Like 3Design, Blender has an envelope distorter as well as sculpting tools to allow for freeform shape manipulations. Noteworthy is the curve modifier, where a shape is morphed along a curve for a precise fit onto the jewelry piece. Because the modifier stack saves parameters for all modifiers employed, the geometry stays linked to the curve so it can be changed at any later point in time. Grasshopper-like generative design functionalities are possible in the new Geometry Nodes workspace which is great to create complex patterns that can be turned into gem settings or filigree lattices, taking full advantage of the possibilities with a 3D printer.

Compared to commercial alternatives, the open-source Blender is somewhat harder to learn, slightly more buggy when it comes to features such as Boolean operations, more limited in sculpting features, and overall more amenable for small projects. Nevertheless, it is a great start for paving the way toward an organic jewelry modeling workflow.

Blender offers advanced modifiers, empowering designers to generate organic shapes.

ZBrush

Developer: Pixologic

Released: 1999

Platforms: Windows, macOS

Ideal for:  Sculpting, 3D textures, best value-for-money

Price: free, US$895 or US$360/year

ZBrush is the undisputed winner for creating sculpted designs such as flowers, reliefs, portraits, and animals. As a bonus, it offers extensive polygonal modeling tools for designs where precision is required. The designer can tweak modeling tools such as pinches, roundovers, bevels, and creases to gain just the right effect. Geometric primitives can be parametrically set up, say for different sizings, while the ruler and numerical input fields ensure accuracy where needed.

ZBrush is also unparalleled in creating 3D textures. It offers a library of ornamental brushes as well as creation of custom brushes for rapid texturizing across organic surfaces. Tunable texture randomization can be achieved with Nanomesh. In Curve Mode, geometry can be repeated and rotated along a spline which is useful for pavé settings and ornamentation. Import gemstones and prong settings directly with Gem Cut Studio, and directly export to Keyshot for rendering.

A program unlike any other, ZBrush comes with a learning curve, but once mastered it is the capstone of digital craftsmanship.

ZBrush, a winning interface between mesh modeling and freeform sculpting.

Maya

Developer: Autodesk

Released: 1998

Platforms: Windows, macOS, Linux

Ideal for: Organic, intricate designs

Price: $1,700/year

Originally targeted at the film and animation industry, Maya is increasingly used for 3D printed models, and is the most advanced polygon modeler at that. Besides sculpting tools and modifiers such as twist, flare, squash, taper, chamfer, bevel, bridge, and bend, it is possible to project curves onto shapes and create curve-based patterns. MASH is an additional toolkit to create intricate procedural shapes and patterns that can add plenty of visual interest to a jewelry piece.

As a direct modeler, Maya is not made for precision. But besides the geometry, it also stores its properties and interrelations in a node graph architecture that empowers the designer with a high-level overview of the modeling scene from where alterations can be made. Command history is also saved to some extent.

Having a customizable user interface speeds up the workflow, and while in Maya the sky is the limit, for jewelry designers patience is still required since most projects will involve loads of low-level operations in order to get to a workable design. Due to its advanced features and powerfulness, Maya is one of the hardest programs to learn—but in return, it can do almost anything.

Maya, a polygon modeler great for organic, intricate designs.

Modo

Developer: Foundry

Released: 2004

Platforms: Windows, macOS, Linux

Ideal for: Concept design, freeform geometry

Price: $1,799

Modo is a polygonal modeler perfect for creative explorations without having to enter the engineering arena. The designer typically starts with a box and drags out its vertices to approximate the intended shape. Then using smoothing and creasing techniques, sharp and soft areas are defined. Using polygonal techniques such as offsets, bevels, bridges, and edge slices, details are added, and the resulting shape is further optimized using subdivision tools. The overall workflow feels like a happy amalgamation between sculpting and solid modeling.

Like other direct modelers, Modo has an inventory of deformers such as twist, bend, vortex, swirl, lattice, taper, bulge, thicken, wrap, push, and smooth. An important concept here is edge weighting. Besides deforming an entire object, it is possible to select certain areas and attach weights to these that determine how much of an effect the modifier has in that specific area. With the Falloff tool, this is automated in that the modifier tool affects elements based on a gradient that lies along a user-chosen line, curve, or spatial volume. This results in nicely smooth surface transitions as is desirable for eye-catching jewelry designs.

Another key benefit of Modo lies in its ability to 3D paint and generate image-based textures. The user interface looks somewhat like Blender’s yet is simpler, more visual, highly customizable, and easier to grasp. Most commands have their own hotkey for the expert user. Plug-ins exist for coupling SolidWorks, Thingiverse, Sketchfab, as well as some 3D printers.

Modo offers advanced control over mesh deformers such as seen in this scaling operation with elliptical falloff.

Realizing Your Jewelry Design With 3D Printing

Beyond digital design, introducing a stereolithography 3D printer can be the start of digitally transforming your jewelry business. Formlabs Grey Resin is perfect for rapid design iterations to verify aesthetics and proportion. And having a prototype at hand enables consultative client sessions. Seeing and trying on the piece in real life increases customer satisfaction and confidence, while more feedback can be gained in order to improve the product in terms of design, fit, and wearing comfort. 

Custom jewelry needs to be uniquely meaningful and last for generations, so early prototypes are crucial to hit the spot where the design is ‘just right.’ The excitement of a try-on meeting is also the prime opportunity to introduce a ‘reach option’ that stretches the budget towards incorporating a more exclusive center stone and more elaborate design options, which can drive up the retail sale. And for those ready-while-you-wait situations, consider using Draft Resin which prints up to four times as fast.

3D printing is the fastest and easiest way to realize digital jewelry designs.

When entering the production phase, one-offs can be made using direct investment casting, or lost-wax casting. The design can be directly printed in wax-filled resins,  immersed in a refractory casting material, burned out, and cast just like traditional wax patterns. Castable Wax Resin results in a clean, ash-free burnout while capturing the most intricate of features such as wire filigree. Castable Wax 40 Resin contains 40% wax to ensure successful burnout and provide the easiest workflow.

Rubber molding is the next stop on the avenue towards volume production. One or more 3D printed master models are encapsulated in rubber for repeatable casting of wax patterns that are subsequently used for investment casting. Master models printed at ultrahigh resolution in standard resins will be useful for RTV silicone molding. Natural rubber, which with its high tear strength is more suitable for thick-walled pieces and durable molds, vulcanizes at 155°C. Heat-vulcanized silicone rubber completes hardening at 175°C and is more suited to pieces with intricate details. Use High Temp Resin for these cases as it resists temperatures up to 238°C after post-curing.
Webinar

From Heavy Class Rings to Intricate Jewelry:Easy Casting With Our Latest Material

In this webinar, Patrick Diggins, our Jewelry Vertical Manager, will teach you how Castable Wax 40 can help you push the boundaries of design and production efficiency.
Watch the Webinar

Get Started With Digital Jewelry Design and 3D Printing

The jewelry industry is historically characterized by family-owned businesses that have taken decades or even centuries in order to develop their knowledge and craft. While digital workflows involving CAD and 3D printing can mean a leap in design and production speeds, product customization possibilities, customer involvement, the exploration of new creative horizons and addressing of new markets, they will augment rather than replace the traditional workbench.

There is no magical one-click solution to successful jewelry designs, however CAD solutions like 3Design and Firestorm come close with specific design wizards and libraries of gems and base models. JCD shines in its handling of multi-gem arrays and parametric design while a plugin-cladded version of Rhinoceros handles most aspects of jewelry design just as well, even if requiring a higher level of modeling expertise. With Grasshopper, designs are set up parametrically while its data-driven approach sprouts complex geometries that truly open up new frontiers in ultra-customized jewelry design.

For smaller companies and independent designers who are just getting their feet wet in 3D design, polygonal modelers such as Blender and Modo are reasonable choices. Designers with a broader focus besides jewelry can get away with solid modelers like Fusion 360 and SolidWorks. Even Tinkercad proves to have some potential for simple and customized 3D designs. The best value, especially for organic models, is offered by ZBrush which integrates advanced sculpting and texturing with polygonal modeling as well as gem libraries and advanced 3D rendering.

All in all, there is no perfect CAD solution since it will depend on the preferred modeling approach, expertise, and project scope of each individual designer or business. The different solutions are strongly directed to specific genres of jewelry design. We hope this guide has been helpful as a source of awareness of different digital tools and 3D printing applications for jewelers looking to step to 3D.