Evaluación de tolerancias en manufactura aditiva FDM con PLA y PETG para ensambles mecánicos

2025-12-03T18:16:45+00:00

La manufactura aditiva mediante modelado por deposición fundida (FDM) presenta desafíos en la precisión dimensional, particularmente en ensambles mecánicos que requieren holgura controlada, transiciones funcionales o condiciones de apriete. El presente estudio evalúa el comportamiento dimensional de piezas impresas en PLA y PETG para cinco tipos de uniones mecánicas (horquilla, clip, junta cardán, unión roscada y guía deslizante), con el objetivo de determinar tolerancias funcionales y un modelo de compensación aplicable al diseño CAD. Se establecieron tres categorías de ajuste: holgura, transición y apriete, y se aplicaron compensaciones geométricas basadas en los factores 2T para geometrías abiertas y 4T para roscas. Los resultados experimentales muestran que PLA presentó mayores variaciones debidas a contracción térmica, requiriendo compensaciones entre 0.30 y 0.50 mm, mientras que PETG mostró un comportamiento más estable con compensaciones entre 0.15 y 0.30 mm. Las uniones cilíndricas (pernos, tornillos y roscas) fueron las más sensibles al error acumulado, mientras que las geometrías abiertas respondieron favorablemente al modelo de compensación. El estudio propone una metodología experimental replicable para estimar tolerancias funcionales en FDM y muestra que, mediante ajustes geométricos adecuados, es posible fabricar ensambles mecánicos precisos y funcionales utilizando tecnologías de impresión 3D de escritorio.

Revista UIS Ingenierías

Evaluación de tolerancias en manufactura aditiva FDM con PLA y PETG para ensambles mecánicos