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Por qué las piezas impresas que deberÃan encajar a menudo no encajan
Cualquiera que haya impreso un eje y un agujero desde el mismo archivo de diseño conoce la decepción: en pantalla encajan a la perfección, en tus manos el eje no entra en el agujero en absoluto. La razón es que las impresoras 3D no son perfectamente precisas. Los agujeros impresos suelen salir más pequeños de lo dibujado, porque el plástico se contrae al enfriarse y porque la boquilla traza el interior de un cÃrculo ligeramente hacia dentro. Los ejes impresos suelen salir más grandes de lo dibujado, por razones opuestas. La separación entre ellos se cierra desde ambos lados a la vez, y un diseño sin margen para esto no tiene ninguna oportunidad.
Cómo encontrar la tolerancia de tu impresora
La tolerancia de la impresora no es una especificación que puedas leer en una hoja de datos. Es una propiedad de tu impresora, tu material y tus ajustes juntos, y la única forma honesta de encontrarla es imprimir una prueba. Imprime un conjunto de agujeros y ejes de prueba con tamaños conocidos, por ejemplo agujeros de 9,8 a 10,4 mm en pasos de 0,1 mm alrededor de un eje de 10 mm, y observa qué combinaciones encajan. La separación más pequeña que encaja con suavidad es una buena estimación del doble de tu tolerancia por lado más tu holgura deseada, y desde ahà se deduce la tolerancia por lado.
Mide con calibre además de probar con la mano. Un eje que encaja a la fuerza no es un buen ajuste: se desgastará, se agrietará o se atascará con el tiempo. Un buen ajuste deslizante se mueve libremente sin holgura. Un buen ajuste a presión necesita una presión firme con la mano pero sin herramientas. Decide qué tipo de ajuste quieres antes de calcular, porque un ajuste a presión y un ajuste deslizante necesitan holguras distintas.
Un ejemplo resuelto
Supón que imprimes un pasador de bisagra y su articulación con un diámetro nominal de 8 mm, y quieres un ajuste deslizante suave con 0,3 mm de holgura. La tolerancia por lado de tu impresora, medida con impresiones de prueba, es de 0,15 mm. La separación diseñada es 0,3 más dos veces 0,15, es decir, 0,6 mm. El agujero pasa a ser 8 más 0,3, es decir, 8,3 mm, y el eje pasa a ser 8 menos 0,3, es decir, 7,7 mm. Al imprimirse, el agujero se contrae hacia 8,15 mm y el eje crece hacia 7,85 mm, dejando unos 0,3 mm de holgura real, que es lo que querÃas.
Ahora supón que ignoras la tolerancia y diseñas el agujero a 8,3 mm con el eje a 8,0 mm, una separación de solo 0,3 mm. Tras imprimir, el agujero se contrae a unos 8,15 mm y el eje crece a unos 8,15 mm, y las piezas no encajan en absoluto. Ese es el fallo clásico, y les ocurre también a impresores con experiencia, porque el error es sistemático e invisible hasta el montaje. La calculadora existe para evitar exactamente este error.
Las tolerancias a distintos tamaños
La tolerancia de la impresora no se escala de forma ordenada con el tamaño de la pieza. Un error de 0,1 mm por lado importa muchÃsimo en un eje de 5 mm, donde es un cuatro por ciento del diámetro, y apenas importa en una pieza de 100 mm, donde es una fracción de punto porcentual. Las piezas pequeñas de encaje necesitan por tanto proporcionalmente más atención que las grandes, y a veces necesitan un enfoque distinto por completo, como imprimir una pieza de prueba al tamaño exacto antes de la pieza completa.
El material también importa. El PLA imprime con nitidez y mantiene las tolerancias relativamente bien. El PETG forma hilos y rezuma un poco más, lo cual puede estrechar los agujeros. Los materiales flexibles como el TPU se deforman durante la impresión y la medición, asà que el trabajo de tolerancia con TPU necesita más cuidado y a menudo ajustes más holgados. Cuando cambias de material, repite tu prueba de tolerancia en vez de suponer que el número antiguo sigue valiendo.
Preguntas frecuentes
¿Por qué mis agujeros siempre salen pequeños aunque los ejes salgan bien? Los agujeros se contraen más de lo que crecen los ejes, porque el laminador traza los cÃrculos con un ancho de boquilla finito y el plástico se contrae hacia dentro. Algunos laminadores ofrecen un ajuste de compensación de tamaño de agujero para exactamente esto.
¿Debo taladrar los agujeros tras imprimir? Para agujeros crÃticos, sÃ, taladrar o escariar tras imprimir da el resultado más preciso. Pero diseñar primero el tamaño impreso correcto significa menos material que quitar y menos riesgo de agrietamiento.
¿Qué holgura necesito para una pieza móvil? Más de lo que crees. Las piezas móviles necesitan espacio para el propio movimiento más el desgaste con el tiempo, asà que empieza en 0,3 mm y prueba, en vez de empezar ajustado y esperar.
Estas cifras son solo estimaciones y orientación general, no un resultado de impresión garantizado. La hoja de datos del fabricante de tu material y la calibración propia de tu impresora mandan en cada ajuste. Usa la calculadora de arriba, imprime primero una pequeña prueba de ajuste y solo entonces imprime el conjunto completo.