Tolerancias de fabricación explicadas: qué significa ±0.05 mm y qué puede mantener cada proceso
Respuesta rápida
Una tolerancia es cuánto puede variar una cota real respecto a la medida de su archivo CAD. ±0.05 mm en un elemento de 20 mm significa que cualquier medida entre 19.95 y 20.05 mm es aceptable. En MakeNow, el mecanizado CNC mantiene ±0.05 mm de serie y ±0.02 mm bajo petición, la chapa metálica cortada con láser mantiene ±0.1 mm con plegados a ±1°, las impresiones SLA unos ±0.2% (mín. ±0.1 mm) y el FDM unos ±0.5% (mín. ±0.5 mm). Pida tolerancias más ajustadas solo en los elementos que encajan o sellan contra otra pieza.
Obtenga el precio de su propio archivo →¿Qué significa realmente una tolerancia como ±0.05 mm?
Ninguna máquina fabrica una pieza exactamente a la medida de su archivo CAD. Siempre hay una pequeña variación por el desgaste de la herramienta, la temperatura, el comportamiento del material y la medición. Una tolerancia indica al fabricante cuánta variación puede aceptar usted.
Escrito como 20 ±0.05 mm, el elemento pasa la inspección en cualquier punto entre 19.95 mm y 20.05 mm. La banda total tiene 0.1 mm de ancho. Como referencia, 0.05 mm es aproximadamente la mitad del grosor de una hoja de papel.
Las tolerancias no tienen por qué ser simétricas. Un agujero para un pasador puede escribirse 10 +0.05 / 0, lo que significa que puede ser hasta 0.05 mm más grande, pero nunca más pequeño. Esta forma es útil cuando solo una dirección causa problemas.
¿Qué tolerancias puede mantener cada proceso de fabricación?
Cada proceso tiene una precisión natural. Pedir menos que eso no cuesta nada; pedir más cuesta tiempo adicional, inspección o un proceso distinto. Estas son las tolerancias típicas de MakeNow.
| Proceso | Tolerancia típica | Ejemplo en un elemento de 100 mm |
|---|---|---|
| Fresado CNC | ±0.05 mm de serie, ±0.02 mm bajo petición | 99.95 – 100.05 mm |
| Torneado CNC | ±0.05 mm | 99.95 – 100.05 mm |
| Corte láser de chapa metálica | ±0.1 mm | 99.9 – 100.1 mm |
| Plegado de chapa metálica | ±1° en ángulos | 89° – 91° en un pliegue de 90° |
| Resina SLA / DLP | ±0.2% (mín. ±0.1 mm) | ±0.2 mm |
| PolyJet | ±0.1 mm | ±0.1 mm |
| Nailon MJF | ±0.3% (mín. ±0.2 mm) | ±0.3 mm |
| Nailon SLS | ±0.3% (mín. ±0.3 mm) | ±0.3 mm |
| FDM | ±0.5% (mín. ±0.5 mm) | ±0.5 mm |
| Metal DMLS / SLM | ±0.1 mm + 0.005 mm/mm | ±0.6 mm |
Observe que las tolerancias de impresión 3D se expresan como porcentaje con un mínimo. En un elemento pequeño de 10 mm se aplica el mínimo: una pieza SLA tendría unos ±0.1 mm, no ±0.02 mm. En una pieza grande de 200 mm se aplica el porcentaje: una pieza SLA tendría unos ±0.4 mm.
¿Por qué algunos procesos mantienen tolerancias más ajustadas que otros?
Depende de cómo se da forma al material. Una máquina CNC retira material con una herramienta de corte rígida que sigue una trayectoria precisa, a partir de un bloque que apenas cambia de forma mientras se corta. Por eso el mecanizado CNC es la referencia para ajustes precisos.
La impresión 3D construye la pieza capa a capa, a menudo con calor. El plástico se contrae al enfriarse y la resina se contrae al curar, por lo que la medida final varía un poco. Las piezas más grandes varían más, y por eso las tolerancias de impresión se escalan con el tamaño.
La chapa metálica combina dos pasos. El corte por láser es muy preciso, pero el plegado añade recuperación elástica, ya que el metal intenta volver ligeramente atrás después de plegarse. El resultado son cotas ajustadas en los elementos planos y algo más de variación a través de los pliegues. Nuestra guía de diseño en chapa metálica explica cómo situar los agujeros críticos para evitarlo.
¿Es lo mismo tolerancia que precisión o acabado superficial?
No, y confundirlos lleva a pedir lo que no es. La tolerancia es el rango de medidas admitido para un elemento. La exactitud es lo cerca que quedan las piezas, de media, de la medida nominal, y la repetibilidad es lo parecidas que son entre sí las piezas de un lote. Un proceso puede ser repetible pero estar algo fuera de medida, lo que es fácil de corregir, o ser exacto de media pero disperso, lo que es más difícil.
El acabado superficial es otra cosa: describe la rugosidad de una superficie, normalmente como valor Ra. Las superficies CNC en bruto de mecanizado en MakeNow rondan Ra 1.6 µm. Una superficie puede ser lisa y aun así estar fuera de tolerancia, o rugosa y estar dentro.
Las tolerancias geométricas añaden un nivel más. La planitud, la rectitud, la perpendicularidad y la posición describen forma y ubicación, no solo tamaño. Una placa puede tener exactamente 10 mm de espesor y aun así no ser plana. Si la planitud o la posición son importantes para su pieza, indíquelo en el plano; una tolerancia dimensional por sí sola no las controla.
Los acabados también afectan a las medidas. El anodizado y la pintura en polvo añaden una capa fina a todas las superficies, por lo que los alojamientos ajustados suelen enmascararse o mecanizarse después del acabado. Menciónelo cuando sea importante.
¿Cuándo debo pedir tolerancias más ajustadas?
Solo donde la pieza las necesite. En la práctica, la mayoría de los elementos de la mayoría de las piezas están bien con la tolerancia estándar. Las tolerancias ajustadas corresponden a unos pocos elementos funcionales:
- Alojamientos de rodamientos y ajustes a presión, donde un eje o un rodamiento debe quedar firmemente asentado.
- Ajustes deslizantes, como un pasador que se mueve en un agujero o un pistón en un cilindro.
- Caras de estanqueidad que alojan una junta tórica o una junta plana.
- Elementos de alineación, como agujeros para pasadores que posicionan una pieza sobre otra.
Los bordes exteriores, las superficies estéticas, los vaciados que solo quitan peso y los agujeros pasantes para tornillos no suelen necesitar nada especial. Un error habitual es poner ±0.01 mm en el cajetín para todo el plano. Eso obliga a mecanizar e inspeccionar cada elemento al nivel más exigente, y el precio sube sin ningún beneficio.
¿Cómo especifico las tolerancias en mi pedido?
Su archivo CAD da la forma nominal. Las tolerancias van en un plano. Un método sencillo que funciona bien:
- Suba un archivo STEP para que cada elemento tenga una medida exacta. Consulte STL vs STEP para saber por qué los archivos de malla son una mala base para tolerancias ajustadas.
- Añada un plano 2D (PDF) que marque solo las cotas críticas con su tolerancia.
- Indique una tolerancia general para todo lo demás, por ejemplo ISO 2768-m, una norma habitual para piezas mecanizadas.
- Use ajustes normalizados para agujeros y ejes, como H7 para un agujero que aloja un rodamiento o un pasador. Los mecanizadores conocen bien estos códigos.
- Mencione las roscas y el acabado superficial en notas, ya que no se ven en el modelo 3D.
Si no está seguro de lo que necesita un elemento, describa su función. Un ingeniero puede proponerle una tolerancia razonable antes de que haga el pedido.
¿Cómo se suman las tolerancias en un conjunto?
Cuando varias piezas se apilan, sus variaciones se suman. Es lo que se llama cadena de tolerancias. Tres placas de 10 ±0.1 mm apiladas pueden medir entre 29.7 y 30.3 mm.
En la práctica, diseñe de modo que cada relación crítica dependa del menor número posible de cotas. Acote los agujeros desde un borde de referencia o referencia común en lugar de encadenar una cota tras otra. Añada holgura donde las piezas solo tengan que encajar, no posicionarse. Y donde una pieza deba posicionar a otra con precisión, use un único elemento ajustado, como dos agujeros para pasadores, en lugar de ajustar todo.
En piezas impresas, deje holguras mayores que la tolerancia del proceso. Nuestra guía de diseño para impresión 3D recoge los juegos que funcionan con cada tecnología.
¿Cómo afectan las tolerancias al coste?
Las tolerancias estándar están incluidas en el precio instantáneo. Las tolerancias más ajustadas cuestan más porque requieren un corte más lento, pasadas de acabado adicionales, una preparación más cuidadosa y más inspección. Elegir el proceso adecuado es la palanca más importante: si una pieza impresa no puede mantener su tolerancia, una pieza mecanizada puede salir más barata en total que imprimir y luego retocar.
Como referencia, el mecanizado CNC en aluminio cuesta desde $25 por pieza, en acero inoxidable desde $40, y la impresión SLA desde $8. Estas piezas de muestra reales muestran precios típicos de piezas mecanizadas e impresas:
Precios de partida habituales de las piezas mostradas. Su precio exacto se calcula a partir de su propio archivo.
La forma más rápida de comparar es subir su archivo y ver los precios de CNC e impresión 3D lado a lado.
Preguntas frecuentes
¿Es ±0.05 mm una tolerancia ajustada?
En mecanizado CNC, ±0.05 mm es una tolerancia estándar que MakeNow mantiene por defecto. En impresión 3D o chapa metálica sería muy ajustada y normalmente requiere mecanizado después de imprimir o cortar.
¿Cuál es la tolerancia más ajustada que puede mantener MakeNow?
El fresado CNC puede mantener ±0.02 mm bajo petición en elementos críticos. Indíquelo en su plano para que se planifiquen la preparación y la inspección adecuadas.
¿Necesito un plano si subo un archivo STEP?
No para tolerancias estándar. Añada un plano sencillo cuando algunos elementos necesiten tolerancias más ajustadas, roscas, ajustes o un acabado concreto.
¿Qué significa ISO 2768?
ISO 2768 es una norma de tolerancias generales. Escribir ISO 2768-m en un plano fija una tolerancia media por defecto para todas las cotas que no tengan una tolerancia específica.
¿Listo para fabricar su pieza?
Suba su archivo. Precio en menos de un minuto. Sin necesidad de crear una cuenta.
Obtener mi presupuesto al instanteSTL · STEP · OBJ · 3MF · DXF · SVG · hasta 100 MB