Calidad y diseño

Tolerancias y encajes: cómo lograr que dos piezas calcen

No existe una holgura universal que funcione en toda máquina y todo material. Lo que sí existe es un método para encontrar la tuya en una sola impresión de prueba, y volver a usarla siempre.

Steven Galo7 min de lectura

En corto

Diseñar dos piezas con la medida exacta garantiza que no van a encajar: hay que dejar holgura a propósito. Cuánta depende de tu máquina, del material, de la orientación y del perfil, así que la única respuesta seria es medir la tuya con un cupón de prueba escalonado. Se imprime una vez, se anota el resultado por material y se reutiliza para siempre.

Por qué no hay una cifra universal

Si buscás en internet vas a encontrar decenas de holguras «recomendadas», todas distintas. No es que unas estén mal: es que cada una se midió en otra máquina, con otro material y otro perfil.

Una pieza impresa nunca sale con la medida exacta del modelo. La desviación viene de varias fuentes a la vez y ninguna es un error: son características del proceso.

Ojo con esto

Por eso no vamos a publicar una holgura y decir que sirve. Lo que sirve es el método para obtener la tuya: se hace en una impresión y queda documentado para siempre.

Tres palabras que no significan lo mismo

  • Tolerancia: cuánto se desvía tu máquina de la medida del modelo. Es una propiedad de tu equipo y tu proceso; se mide, no se elige.
  • Holgura: el espacio que dejás a propósito entre dos piezas al diseñarlas. Es una decisión de diseño.
  • Compensación: la corrección que aplicás en el laminador o en el modelo para cancelar una desviación conocida.

Confundirlas lleva a un error clásico: aplicar compensación global cuando lo que hacía falta era holgura local, y terminar deformando toda la pieza para arreglar un solo encaje.

Tipos de ajuste: cada uno pide su holgura

Recomendación de Tuanis3D
Qué tipo de ajuste necesitás según la función
TipoCómo se comportaCuándo se usa
A presión (press-fit)Entra con fuerza y queda fijo sin pegamento.Pines, ejes, piezas que no deben separarse.
DeslizanteEntra con la mano y se mueve sin juego notorio.Tapas, cajones, partes que se arman y desarman.
LibreSe mueve con holgura evidente.Bisagras, mecanismos que giran, piezas móviles.
Para pegarQueda un espacio que ocupa el adhesivo.Uniones permanentes; sin espacio, el pegamento no entra.

Dato del fabricante

El orden de holgura va de menor a mayor en ese mismo sentido: press-fit necesita la mínima, la unión pegada necesita espacio suficiente para el adhesivo. Un solo valor no puede servir para los cuatro.

De dónde viene el error dimensional

  • Ancho de extrusión. El cordón depositado tiene un ancho real que puede no coincidir exactamente con el nominal; en huecos pequeños eso se nota mucho.
  • Contracción del material. Al enfriarse, la pieza se encoge. Varía por material: ABS y ASA bastante más que PLA.
  • Orientación. Los ejes X e Y no se comportan igual que el Z. Un agujero horizontal y uno vertical salen distintos aunque tengan el mismo diámetro en el modelo.
  • Expansión de la primera capa. La primera capa se aplasta contra la placa y se ensancha: es el famoso *elephant foot*.
  • Calibración de flujo. Si extruye de más, todo queda ligeramente más grueso y los huecos, más chicos.

Los agujeros pequeños tienden a cerrarse

Un hueco de pocos milímetros puede salir bastante más chico de lo diseñado, o directamente taparse, por el ancho de extrusión y la expansión de la primera capa. Si un agujero es crítico, conviene diseñarlo con margen y ajustarlo después, o taladrarlo tras imprimir.

El cupón de tolerancias: el método

Un cupón es una pieza de prueba con varios encajes escalonados: el mismo hueco repetido con holguras crecientes, cada uno rotulado. Se imprime una vez y te dice exactamente cuál funciona en tu equipo.

Cómo armarlo y usarlo

  1. Diseñá una base con varios encajes iguales

    Cinco o seis suele alcanzar. Cada uno con una holgura distinta, en incrementos regulares y pequeños.

  2. Rotulá cada escalón en la propia pieza

    Grabá el valor al lado de cada hueco. Sin rótulo, al terminar no vas a saber cuál era cuál.

  3. Imprimilo con el perfil real de producción

    Mismo material, misma boquilla, misma altura de capa y misma orientación que vas a usar de verdad. Si cambiás cualquiera de esas cosas, el resultado deja de valer.

  4. Probá los encajes a mano

    Anotá cuál entra a presión, cuál desliza y cuál queda flojo. Esa es tu tabla personal de holguras.

  5. Medí con calibrador

    Compará la medida real contra la del modelo para conocer la desviación de tu máquina en cada eje.

  6. Registralo por material

    PLA y PETG no dan el mismo resultado. Repetí el cupón para cada material que uses en producción.

Recomendación de Tuanis3D

Es media hora de trabajo que se amortiza en el primer proyecto con encajes. Mucho más barato que reimprimir tres veces una pieza grande hasta que calce.

Medir bien

  • Usá calibrador, no regla. La diferencia que estás buscando es de décimas de milímetro.
  • Medí la misma dimensión varias veces en distintos puntos: las piezas no son perfectamente uniformes.
  • Medí X, Y y Z por separado. Suelen desviarse de forma distinta y conviene saberlo.
  • Medí con la pieza fría. En caliente las medidas todavía se están moviendo.
  • Quitá primero la rebaba de la base, o vas a estar midiendo el elephant foot en lugar de la pieza.

Compensación XY y elephant foot

Cuando ya conocés tu desviación, hay dos herramientas para corregirla, y conviene no confundirlas.

La compensación XY ajusta el contorno horizontal de todas las piezas: sirve cuando tu máquina imprime sistemáticamente un poco de más o de menos en el plano. La compensación de primera capa corrige específicamente el ensanchamiento de la base.

El error de escalar la pieza entera

Si una letra sale demasiado gruesa, la tentación es reducir la escala del objeto. Pero escalar uniformemente cambia todas las dimensiones: la altura, el ancho y la posición. Ajustar solo el eje Z tampoco conserva el resultado en X e Y. Lo correcto es modificar el espesor en el modelo o usar la compensación de contorno, no reescalar.

Este caso concreto —letras y logos aplicados sobre una base— es de los que más aparecen en trabajo real, y casi siempre se resuelve corrigiendo el modelo, no la escala.

Diseñar para ensamblar

  • Chaflán en la entrada de los encajes. Un pequeño bisel guía la pieza y perdona buena parte del error.
  • Evitá esquinas vivas en los encajes: concentran tensión y son por donde se rompe.
  • Pensá en el desarme. Si algún día hay que abrirlo o reparar una parte, mejor un encaje deslizante o un tornillo que un press-fit permanente.
  • Insertos roscados cuando la unión tiene que soportar aprietes repetidos: la rosca impresa directamente en plástico se gasta.
  • Dejá espacio si vas a pegar. Dos superficies perfectamente ajustadas no dejan lugar al adhesivo.

Si nos vas a encargar la pieza

Contanos qué tipo de ajuste necesitás —fijo, deslizante o móvil— en vez de darnos solo la medida. Con eso podemos aplicar la holgura correcta para el material que corresponda.

Preguntas frecuentes

¿Qué holgura debo dejar entre dos piezas?

No hay un valor válido para todos: depende de tu máquina, del material, de la orientación y del perfil. La forma seria de saberlo es imprimir un cupón con varios encajes escalonados y rotulados, probarlos y anotar cuál funciona para cada tipo de ajuste.

¿Cuál es la diferencia entre tolerancia, holgura y compensación?

La tolerancia es cuánto se desvía tu máquina de la medida del modelo, y se mide. La holgura es el espacio que dejás a propósito al diseñar. La compensación es la corrección que aplicás para cancelar una desviación que ya conocés.

¿Cómo hago letras más delgadas sin achicar la pieza?

Modificando el espesor en el modelo o usando la compensación de contorno, nunca reescalando el objeto. Escalar cambia todas las dimensiones, y ajustar solo Z no conserva el resultado en X e Y.

¿Por qué se me cierran los agujeros pequeños?

Por el ancho de extrusión y por la expansión de la primera capa, que ensancha el material contra la placa. En huecos de pocos milímetros ese efecto puede reducirlos bastante o taparlos. Conviene diseñarlos con margen o terminarlos con broca después de imprimir.

¿Qué es el elephant foot?

Es el ensanchamiento de las primeras capas, que quedan aplastadas contra la placa y sobresalen del contorno. Se corrige con la compensación de primera capa, y hay que quitar esa rebaba antes de medir la pieza o vas a medir el defecto en vez de la dimensión real.

Fuentes

Las especificaciones cambian. Cada fuente indica la fecha en que la consultamos.

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