Guía de diseño para impresión 3D: espesor de pared, agujeros, voladizos y holguras
Respuesta rápida
Como punto de partida seguro, diseñe paredes de al menos 1.2 mm para FDM, 1 mm para SLA y 1 mm para SLS y MJF. Mantenga los agujeros en 2 mm o más para FDM y en aproximadamente 1 mm o más para resina y nailon. FDM necesita soportes bajo voladizos más planos que unos 45°, SLA también necesita soportes, y SLS y MJF no necesitan ninguno. Para piezas que deslizan o encajan entre sí, deje una holgura de aproximadamente 0.3 a 0.5 mm por lado para FDM, SLS y MJF, y de unos 0.2 mm para SLA.
Obtenga el precio de su propio archivo →¿Por qué cambian las reglas de diseño con cada tecnología de impresión 3D?
Cada tecnología construye las piezas de una manera distinta, por lo que cada una falla de una manera distinta. FDM empuja plástico fundido a través de una boquilla, de modo que el ancho de la boquilla determina la pared más fina que puede trazar. SLA cura resina líquida con luz, por lo que resuelve detalles muy finos, pero necesita soportes y puede deformar zonas planas y delgadas. SLS y MJF funden polvo de nailon, de modo que el polvo suelto sostiene la pieza, pero el calor hace que las paredes muy finas sean débiles y queden ligeramente sobredimensionadas.
Por eso un único valor nunca sirve para todo. Los valores siguientes son pautas prácticas que utilizo al revisar un archivo. Son conservadores a propósito: una pieza que los respeta se imprime bien a la primera. Puede ir más fino en zonas pequeñas, pero asuma más riesgo.
Si aún no ha elegido una tecnología, empiece por nuestra visión general de la impresión 3D o la comparativa FDM vs SLA.
¿Cuáles son las reglas de diseño para FDM, SLA, SLS y MJF?
Tenga esta tabla abierta mientras modela. Todos los valores son mínimos recomendados en milímetros.
| Regla | FDM | SLA | SLS | MJF |
|---|---|---|---|---|
| Pared apoyada | 1.2 mm | 0.6 mm | 0.8 mm | 0.6 mm |
| Pared sin apoyo o alta | 1.2 mm+ | 1.0 mm | 1.0 mm | 1.0 mm |
| Diámetro mínimo de agujero | 2 mm | 1 mm | 1.5 mm | 1 mm |
| Voladizo sin soporte | 45° desde la vertical | Requiere soportes | Sin soportes | Sin soportes |
| Holgura entre piezas móviles | 0.4 mm | 0.2 mm | 0.5 mm | 0.4 mm |
| Detalle mínimo en relieve o grabado | 0.6 mm | 0.3 mm | 0.5 mm | 0.5 mm |
| Tolerancia habitual (MakeNow) | ±0.5% (mín. ±0.5 mm) | ±0.2% (mín. ±0.1 mm) | ±0.3% (mín. ±0.3 mm) | ±0.3% (mín. ±0.2 mm) |
La fila de tolerancias procede directamente de nuestras especificaciones de proceso. Indica cuánto se acercará normalmente una característica impresa a su cota CAD, y por eso las holguras deben ser mayores que la tolerancia.
¿Qué espesor deben tener las paredes de una pieza impresa en 3D?
El espesor de pared es la regla que provoca más impresiones fallidas. Una pared demasiado fina puede no llegar a imprimirse, romperse al retirar los soportes o el polvo, o deformarse.
Una pared apoyada está unida a otras paredes por al menos dos lados, como el lateral de una caja. Una pared sin apoyo se sostiene por sí sola, como una aleta o una pestaña fina. Las paredes sin apoyo necesitan más espesor porque nada las mantiene rectas durante la impresión y el enfriamiento.
En FDM, piense en anchos de boquilla. Una boquilla habitual traza líneas de unos 0.4 mm de ancho, por lo que una pared de 1.2 mm son tres líneas y se imprime maciza y resistente. Una pared de 0.5 mm es una sola línea inestable.
Mantenga también un espesor de pared uniforme. Un bloque grueso unido a una pared fina se enfría de forma desigual y puede deformarse o hundirse, sobre todo en SLS y MJF. Si necesita una sección gruesa, considere vaciarla o nervarla. En la práctica, una pared de 2 a 3 mm con algunos nervios es más rígida y más barata que un bloque macizo.
¿Qué tamaño mínimo pueden tener los agujeros y los pasadores?
Los agujeros pequeños tienden a imprimirse por debajo de su medida. En FDM, las primeras capas se aplastan hacia fuera; en resina, la luz se filtra ligeramente dentro del agujero; en los procesos de polvo, el polvo cercano se adhiere a las paredes. El resultado es el mismo: un agujero de 2 mm puede quedar más cerca de 1.8 mm.
- Agujeros precisos: imprímalos ligeramente por debajo de la medida y taládrelos o escaríelos a la medida final. Es la forma más fiable de conseguir un ajuste a presión.
- Vertical u horizontal: en FDM, los agujeros impresos en vertical (eje hacia arriba) son más redondos que los que quedan tumbados.
- Pasadores: mantenga los pasadores impresos en 2 mm de diámetro o más para FDM y en 1 mm o más para SLA, SLS y MJF, y añada un pequeño redondeo en la base.
- Roscas: las roscas finas por debajo de aproximadamente M6 rara vez se imprimen bien. Use insertos roscados, que MakeNow puede colocar como opción de posprocesado, o rosque el agujero con macho después de imprimir.
¿Cómo afectan los voladizos y los soportes a mi diseño?
Un voladizo es cualquier superficie que se imprime sobre el vacío. FDM puede salvar huecos cortos con puentes e imprimir pendientes de hasta unos 45° desde la vertical sin soportes. Si es más plano que eso, necesita soportes, que dejan marcas donde se retiran.
SLA siempre imprime con soportes. Planifique dónde pueden ir las marcas de los soportes, normalmente en una cara oculta, y evite grandes superficies planas orientadas hacia la plataforma de construcción, que pueden despegarse. Los pequeños chaflanes en lugar de voladizos planos ayudan tanto en FDM como en SLA.
SLS y MJF no necesitan ningún soporte, porque el polvo no fundido sostiene la pieza. Por eso son adecuados para conductos complejos, estructuras reticulares y conjuntos impresos en una sola pieza. La única regla: añada orificios de evacuación de unos milímetros en las secciones huecas para poder retirar el polvo. Lo mismo se aplica a las piezas SLA huecas, que necesitan orificios de drenaje para la resina sin curar.
La orientación también importa, sobre todo en FDM. Las capas se unen entre sí con menos fuerza que el plástico a lo largo de una misma línea, por lo que una pieza FDM es más débil cuando se tracciona perpendicularmente a sus capas. Si un clip o una pestaña va a soportar carga, indíquenos cómo se carga, o diséñelo para que la carga vaya a lo largo de las capas. Las piezas MJF se acercan mucho más a una resistencia igual en todas las direcciones, y esa es una de las razones por las que son adecuadas para piezas funcionales de uso final. Las piezas de resina se sitúan en un punto intermedio, pero las resinas estándar son más frágiles, por lo que los detalles finos que soportan carga es mejor hacerlos en resina Tough o en nailon.
¿Qué holgura necesitan las piezas móviles y los encajes a presión?
La holgura es el espacio que se deja entre dos piezas que deben deslizar, girar o encajar entre sí. Si es demasiado pequeña, las piezas se fusionan o se atascan; si es demasiado grande, tienen juego y vibran.
- Piezas impresas por separado: empiece con 0.2 mm por lado para SLA y de 0.3 a 0.5 mm por lado para FDM, SLS y MJF.
- Bisagras y articulaciones impresas ya montadas: SLS y MJF pueden imprimir conjuntos móviles de una sola vez, pero deles al menos 0.5 mm de holgura para poder limpiar el polvo.
- Encajes a presión (clips): el nailon (PA12 o PA11) en SLS y MJF es la mejor opción, porque se flexiona sin agrietarse. Los clips de resina estándar, que es frágil, tienden a romperse; use resina Tough si necesita SLA.
- Bisagras integrales: el PA11 es el material más tolerante. Mantenga la bisagra fina, de unos 0.5 a 0.8 mm, y corta.
Un error habitual es diseñar la holgura a cero en CAD porque las piezas «deberían encajar». Las piezas impresas nunca tienen exactamente la medida del CAD, como muestra la fila de tolerancias de la tabla.
¿Cómo afecta el diseño al precio de una pieza impresa en 3D?
El motor de presupuestos de MakeNow calcula el precio a partir del volumen, la caja envolvente y la geometría de su modelo, y después añade el material, el acabado, la cantidad y el plazo. Un buen diseño reduce varios de estos factores a la vez:
- Menos material: vacíe o nerve las secciones gruesas en lugar de imprimir bloques macizos.
- Caja envolvente más pequeña: una pieza compacta ocupa menos espacio de construcción, lo que importa sobre todo en SLS y MJF.
- Menos soportes: en FDM y SLA, los ángulos autoportantes ahorran material y tiempo de acabado.
Los precios de partida son desde $5 por pieza para FDM, $8 para SLA, $9 para MJF y $10 para SLS. Estas son piezas de muestra reales y sus precios:
Precios de partida habituales de las piezas mostradas. Su precio exacto se calcula a partir de su propio archivo.
Para saber más sobre qué influye en el coste, lea nuestra guía de precios de impresión 3D. O simplemente suba su archivo para comparar los precios de FDM, SLA, SLS y MJF uno al lado de otro en menos de un minuto.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es el espesor mínimo de pared para la impresión 3D?
Depende de la tecnología. Como regla segura, use 1.2 mm para FDM y aproximadamente 1 mm para SLA, SLS y MJF. Las paredes apoyadas en resina o MJF pueden bajar hasta unos 0.6 mm.
¿Las piezas SLS y MJF necesitan estructuras de soporte?
No. El polvo no fundido sostiene la pieza durante la impresión. Solo necesita orificios de evacuación en las secciones huecas para poder retirar el polvo.
¿Qué holgura debo dejar entre dos piezas impresas en 3D?
Empiece con unos 0.2 mm por lado para SLA y de 0.3 a 0.5 mm por lado para FDM, SLS y MJF. Use el valor mayor para piezas móviles impresas ya montadas.
¿Se pueden imprimir roscas en 3D?
Las roscas grandes se imprimen bien, pero las roscas pequeñas por debajo de aproximadamente M6 no son fiables. Los insertos roscados o el roscado con macho después de imprimir dan un resultado más resistente y preciso.
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