La medida del archivo es un deseo, no una promesa
En el modelo, un agujero mide exactamente lo que escribiste. En la pieza terminada mide otra cosa. No es un defecto de tu máquina: es lo que ocurre cuando una geometría matemática se fabrica apilando plástico fundido. Hay cuatro efectos que separan lo dibujado de lo obtenido, y merece la pena conocerlos por separado, porque cada uno se comporta de forma distinta.
El plástico se expande al fundirse y se encoge al enfriarse. El material sale de la boquilla más voluminoso de lo que era como filamento, se deposita caliente y luego pierde volumen mientras se enfría en la placa. Ese encogimiento no se reparte por igual en toda la pieza: depende del material, de lo maciza que sea la zona y de a qué velocidad pierde calor. Por eso el mismo modelo cambia de comportamiento al cambiar de filamento, y por eso los materiales que más se contraen son también los que más problemas de dimensión dan.
La boquilla deposita líneas con anchura, no trazos sin grosor. El laminador recorre el contorno con una línea que tiene un ancho real, y donde acaba ese ancho es donde acaba la pieza. Si el flujo está algo por encima de lo debido, cada línea sale más gorda y ese exceso se tiene que ir a algún lado. Es la misma cuenta que gobierna el espesor de pared, y la razón por la que conviene tener el flujo comprobado antes de perseguir décimas de milímetro: cómo hacerlo está en cómo calibrar el flujo y los e-steps del extrusor.
La primera capa se aplasta contra la cama. La boquilla la imprime a una altura menor que su propio ancho para que se pegue, así que el material se ensancha hacia los lados y las primeras capas sobresalen del contorno. Es el elephant foot, y en una pieza decorativa no importa; en una pieza que tiene que entrar en otra, es justo la zona que primero hace tope.
Un círculo de una malla no es un círculo. Si el agujero viene de un archivo de malla, su contorno es en realidad un polígono de muchos lados rectos. Y esos lados rectos, en un agujero, caen por dentro de la circunferencia teórica: el hueco útil que queda es el del polígono inscrito, siempre algo menor que el del círculo que creías haber dibujado. La diferencia es mayor cuanto más basta sea la malla, y no se ve en pantalla. Es una de las cosas que se pierden al trabajar sobre una malla en vez de sobre un sólido, un tema que tiene su propia guía: qué formato 3D usar, malla o sólido.
La idea central: el error no es simétrico
Aquí está lo que casi nadie dice y lo que explica la mayoría de encajes fallidos. Los cuatro efectos anteriores no se reparten al azar en direcciones opuestas: empujan casi todos hacia el mismo lado.
En un agujero, el material sobrante se derrama hacia el hueco, el plástico se contrae cerrándolo, la primera capa lo estrecha por abajo y el polígono le roba diámetro. Resultado: los agujeros salen más pequeños que el dibujo.
En un contorno exterior, ese mismo material sobrante se derrama hacia fuera y la primera capa lo ensancha. Resultado: los salientes, ejes y pines salen más grandes que el dibujo.
Dato clave
Los dos errores van en el sentido de apretar el encaje, así que se suman en lugar de cancelarse: el agujero encoge mientras la pieza que debe entrar engorda. Por eso una unión de medidas idénticas nunca entra, y por eso no basta con "dejar un poco de margen" repartido a partes iguales.
Tres consecuencias prácticas salen de ahí:
- Medir una pieza sola no te dice si el encaje va a funcionar. Lo que importa es la diferencia entre las dos, y esa diferencia es mayor que cualquiera de los dos errores por separado.
- Un cubo de prueba no valida tus agujeros. Comprobar una medida exterior te dice cómo se comporta tu máquina hacia fuera; los huecos se desvían en el otro sentido y hay que comprobarlos aparte.
- La corrección tiene signo. Al agujero hay que darle de más y al eje, si acaso, de menos. Corregir en la dirección equivocada no deja el encaje como estaba: lo aleja todavía más.
La holgura va en una sola de las dos piezas
Sabido el sentido del error, queda la pregunta que de verdad se decide en el modelo: ¿a cuál de las dos piezas le cambio la medida?
La respuesta corta es a una, nunca a las dos. Es el fallo más común después de ignorar la asimetría: se le añade holgura al agujero, luego se le resta al eje "por si acaso", y la holgura real acaba siendo la suma de ambas. La unión queda floja, se corrige a ojo en sentido contrario y se entra en un baile de reimpresiones sin control. Si dos personas distintas tocan cada pieza, el desastre está garantizado.
La convención que conviene adoptar y no volver a discutir: la holgura se aplica siempre al agujero. Hay tres motivos sólidos.
- El elemento macho suele estar atado al mundo exterior. Un tornillo, una varilla, un rodamiento o un imán tienen la medida que tienen; el único lado que puedes tocar es el hueco que los recibe. Aplicar siempre la holgura ahí hace que la regla valga igual para las uniones entre dos piezas impresas y para las uniones con algo comprado.
- El error del agujero es el más grande de los dos. Es el que acumula los cuatro efectos, incluido el del polígono, que en el exterior apenas se nota. Corregir donde está el problema es más directo que compensarlo desde la otra pieza.
- Se documenta solo. Si el agujero es siempre "la medida nominal más tu holgura", cualquiera que abra el archivo dentro de un año entiende de dónde sale el número. Si el margen está repartido entre dos piezas y dos archivos, no lo entiende nadie, ni tú.
Con la misma lógica se decide dónde poner la entrada. Un pequeño chaflán en la boca del agujero hace que las dos piezas se encuentren solas al montarlas, en lugar de chocar de canto y astillar el borde; se dibuja una vez y sirve para todas las veces que se monte y desmonte la unión. Ese chaflán es distinto del que se pone en el borde inferior para desactivar la primera capa aplastada, y ambos se explican como reglas generales de geometría en cómo diseñar piezas para imprimir en 3D sin fallos, la página hermana de esta.
Las tres familias de encaje
"Que encaje" no significa lo mismo en una tapa que corre, en un pasador de posición y en un eje que no debe salir nunca. Antes de pensar en ningún número, elige a qué familia pertenece tu unión: la familia decide cuánta holgura buscas y también qué significa que la pieza "salga bien".
Encaje deslizante
Las dos piezas se mueven una respecto de la otra: una tapa que corre por una guía, un eje que gira, un cajón. Es la familia más holgada, y su criterio de éxito es que las superficies no lleguen a rozar con fuerza en ningún punto del recorrido. Aquí la holgura no es un mal necesario: es la función. Vale la pena pasarse un poco antes que quedarse corto, porque una pieza que roza se desgasta, chirría y acaba agarrotada por el propio polvo que genera.
Encaje de transición
La pieza entra empujando con la mano, se queda quieta donde la dejas y sale tirando sin herramientas. Es el ajuste de los pasadores de posición, las tapas que deben permanecer puestas, los módulos que se montan y desmontan. Su criterio de éxito es doble y por eso es el más difícil: sin juego perceptible y sin necesitar fuerza. Es también el que más varía entre máquinas, y el que hace que valga la pena conocer el comportamiento de la tuya.
Encaje a presión
La pieza que entra es a propósito mayor que el hueco, y se mete a la fuerza para no volver a salir: un eje clavado, un inserto, un tapón permanente. Se llama ajuste con interferencia y no es "un encaje justo apretado un poco más", es otra cosa: aquí el material tiene que deformarse para dejar pasar a la otra pieza.
Eso trae dos avisos que en un plástico impreso pesan más que en una pieza mecanizada. El primero: la pared que rodea el agujero se abre al meter el eje, y una pieza FDM se abre por donde se pegan las capas, que es su dirección débil; conviene que ese esfuerzo no coincida con el plano de apilado, algo que se decide al colocarla en la placa, en cómo orientar las piezas para que salgan más fuertes. El segundo: un ajuste a presión suele ser de un solo uso. Si lo montas y desmontas varias veces, el plástico cede, la unión se afloja y ya no vuelve a apretar.
Y una regla de higiene que ahorra piezas rotas: elige la familia antes que el número. Muchos encajes que "no salen" son en realidad uniones a las que se les pidió comportamiento de dos familias a la vez, por ejemplo que giren libres pero sin ningún juego.
De la dirección al número: eso lo pone tu máquina
Todo lo anterior es geometría y se decide dibujando. El valor concreto de holgura, en cambio, no se puede leer en ninguna guía con honestidad: depende de tu impresora, del material, del diámetro de boquilla y del perfil con el que imprimas. Lo que sí se puede hacer es medirlo una vez y reutilizarlo siempre, imprimiendo una serie de encajes con holguras escalonadas y quedándote con el que se comporta como quieres. Ese ejercicio está desarrollado paso a paso, con su rango de partida, en el reto de tolerancias y encajes.
Dos avisos sobre el número que obtengas. Uno: es tuyo, no universal, y deja de ser válido cuando cambias de material o de boquilla —el criterio de qué depende del orificio está en qué boquilla comprar—. Dos: tampoco es igual para todos los encajes de tu propia máquina, porque el rozamiento se acumula a lo largo de la zona de contacto: dos piezas que se solapan en un tramo largo se sienten mucho más apretadas que dos que apenas se tocan, con la misma holgura escrita en el modelo.
Lo que no se arregla con la holgura
Antes de seguir subiendo o bajando décimas, descarta que el problema sea otro:
- La pieza ya impresa que no entra. Escalarla es el arreglo equivocado: la escala mueve todas las medidas a la vez, incluidas las que estaban bien. Si necesitas escalar por otro motivo y quieres ver qué le pasa a cada eje, tienes la calculadora de escala para imprimir en 3D. Para salir del paso, quita material del agujero a mano; para arreglarlo, cambia la holgura en el modelo.
- Una máquina que no repite. Si dos copias de la misma pieza no miden lo mismo, no tienes un problema de tolerancias, tienes un problema de calibración, y ninguna holgura lo va a tapar. Empieza por la primera capa perfecta, que es la que fija la base de la pieza.
- Grumos y rebabas en el contorno. Un encaje puede fallar por un pegote local en vez de por la medida general. Si el contorno viene con hilos o restos, la causa está en stringing: cómo eliminar los hilos.
- Piezas pensadas para flexar. En un material elástico un encaje a presión deja de significar lo mismo, porque el material cede en vez de resistir. Va aparte, en imprimir con TPU flexible.
- El resto de reglas de geometría. Espesores en anchos de línea, esquinas redondeadas y dónde poner material están en cómo diseñar piezas para imprimir en 3D sin fallos; el resto de guías de esta sección, en el hub de diseño 3D.
Preguntas frecuentes
¿Por qué el agujero de mi pieza impresa sale más pequeño que en el archivo?
Porque varios efectos empujan en la misma dirección. El contorno lo dibuja una línea que tiene anchura, y en un agujero el material que sobra se derrama hacia el hueco. El plástico sale expandido de la boquilla y se contrae al enfriarse, así que el hueco se cierra un poco. Y si el agujero viene de una malla, su círculo es en realidad un polígono de lados rectos que caen por dentro de la circunferencia teórica. Ninguno de esos efectos ensancha el agujero: todos lo encogen.
¿A cuál de las dos piezas le aplico la holgura?
A una sola, y por convención al agujero. Si le quitas material al agujero y además se lo quitas al eje, la holgura que dejas es la suma de las dos y la unión te queda bailando sin que entiendas por qué. Aplicarla siempre al mismo lado tiene además una ventaja práctica: el elemento macho suele ser el que está atado al mundo exterior (un tornillo, un imán, una varilla comprada), y ese no lo puedes tocar.
¿Sirve la misma holgura para todas mis piezas?
Sirve como punto de partida, no como ley. El valor que encuentres es válido para esa impresora, ese material, esa boquilla y ese perfil; cambia cualquiera de los cuatro y conviene volver a comprobarlo. Tampoco es igual para todos los encajes de una misma máquina: cuanto más larga es la zona de contacto, más se acumula el rozamiento, así que un eje largo se siente más apretado que uno corto con la misma holgura nominal.
La pieza ya está impresa y no entra: ¿la escalo un poco?
Escalar es el arreglo equivocado casi siempre, porque escalar no toca solo el encaje: mueve todas las medidas de la pieza a la vez, incluidas las que sí estaban bien y las que tienen que casar con algo comprado. Para salir del paso, retira material del agujero a mano con una lima o una broca girada con los dedos, que es reversible y local. Para arreglarlo de verdad, cambia la holgura en el modelo y reimprime esa pieza.