Modelado 3D a medida para impresión 3D
Dos interfaces y una pieza entre ellas.
Un adaptador existe porque dos cosas nunca se diseñaron para encontrarse, lo que lo convierte en un problema de interfaces antes que en un problema de forma. La pieza es tan buena como su comprensión de ambos extremos. Para una rosca necesitamos la norma y la medida, o una medición del diámetro exterior y el paso. Para un eje, el diámetro y si el ajuste es deslizante o a presión. Para una brida, el círculo de tornillos y la geometría de la cara. Para una manguera, el diámetro exterior y el tipo de abrazadera. Fotografía cada extremo con una regla al lado y di qué extremo soporta la carga y cuál solo tiene que mantenerse en su sitio. Cuando un extremo es una pieza normalizada, nómbrala: es más rápido y más fiable que medirla.
Un adaptador se define por sus dos extremos
La mayoría de los adaptadores son pequeños, y la mayoría fallan en uno de sus extremos. No porque la forma fuera difícil, sino porque un extremo se describió de memoria en lugar de medirse. Una rosca indicada una medida más pequeña, una espiga de manguera medida por el exterior en lugar del interior, un círculo de tornillos medido entre agujeros contiguos en lugar de entre agujeros opuestos: cada uno de esos casos produce una pieza que parece correcta y no monta en ningún sitio.
Así que el encargo se construye extremo a extremo. De cada extremo queremos saber tres cosas: a qué se conecta, cómo se asegura esa unión y cuál es la carga. Una abrazadera de manguera, una junta tórica, una rosca y un ajuste a presión resisten la fuerza de maneras distintas, y la geometría de la unión —la longitud de acoplamiento, la pared alrededor de un taladro, el labio que impide que la manguera siga deslizándose— se elige a partir de esa respuesta.
Qué medir en cada extremo
- Roscas: la norma y la medida nominal si se conocen; si no, el diámetro exterior y el paso, medidos sobre varias roscas y divididos.
- Ejes y taladros: el diámetro, la profundidad de acoplamiento y si el ajuste es deslizante, ajustado o a presión.
- Bridas: diámetro del círculo de tornillos, número y tamaño de los agujeros, más la anchura de cara que tiene que asentar plana contra algo.
- Manguera y tubo: diámetro exterior, espesor de pared y cómo se sujeta: abrazadera, espiga, conexión a presión o racor de compresión.
- Cualquier junta: el diámetro del asiento, la anchura de la garganta y si se usa o no una junta blanda.
- El espacio alrededor de la unión, incluido cuánto puede moverse cada lado cuando se aprieta el adaptador.
Cómo se unen los dos extremos en el centro
El centro del adaptador es donde está la libertad de diseño y también donde la pieza o bien soporta la carga con holgura o bien la concentra en una sección fina. El cuerpo se mantiene todo lo recto que permitan las líneas de centro existentes, ya que cada cambio de dirección añade un momento flector y una esquina que hay que redondear.
Tipos de extremo y qué necesita cada uno
| Tipo de extremo | Qué necesitamos | Qué cambia en el diseño |
|---|---|---|
| Rosca | Norma y medida nominal, o diámetro exterior y paso | Las roscas impresas suelen sustituirse por un alojamiento para un inserto metálico o una tuerca |
| Eje o taladro | Diámetro, longitud de acoplamiento y ajuste deslizante o a presión | La redondez del taladro depende de la orientación de impresión, que se elige antes de terminar el modelado |
| Brida | Diámetro del círculo de tornillos, número y tamaño de agujeros, anchura de cara | Se añade un rebaje para una junta blanda donde la unión tiene que sellar |
| Manguera o tubo | Diámetro exterior, espesor de pared, tipo de abrazadera | Forma de espiga y anillo de tope para que la manguera no siga deslizándose |
Estanqueidad, roscas y precisión de impresión
Una pieza impresa no es una pieza mecanizada, y el adaptador es el tipo de trabajo en el que esa diferencia se nota de inmediato. Los taladros impresos salen ligeramente por debajo de la medida, las roscas impresas son bastas y rara vez sellan, y una pared fina al final de un taladro se agrieta cuando se aprieta algo dentro. Cada uno de esos casos tiene una solución habitual.
- Alojamiento para inserto metálico o tuerca en cualquier rosca que se use más de unas pocas veces, en lugar de una rosca impresa directamente.
- Diámetro de taladro definido con un pequeño margen y después taladrado o escariado a la medida final donde el ajuste es crítico.
- Espesor de pared aumentado alrededor de un ajuste a presión, porque la tensión circunferencial es lo que parte un taladro impreso.
- Gargantas de junta diseñadas con una compresión definida, para que la junta blanda se comprima en lugar de quedar simplemente atrapada.
- Orientación elegida para que el taladro salga redondo y las líneas de capa no atraviesen la cara de sellado.
- Una cara plana y mecanizable en cada extremo donde el adaptador tenga que asentarse contra algo sólido.
Modelo, prueba de montaje y versión final
Los adaptadores se contrastan con la pieza real antes de cerrar el archivo. Cuando están disponibles los dos extremos, una impresión de prototipo es la forma más rápida de encontrar esa cota que falla, y desde ahí queda poco para el modelo final. Cuando solo se puede probar un extremo, marcamos claramente en las notas de entrega el extremo no probado, para que sepas qué medición confirmar.
El entregable es el CAD del adaptador con ambos extremos modelados como elementos independientes, para que cualquiera de las dos interfaces se pueda ajustar sin volver a dibujar el cuerpo, más un STL o 3MF listo para imprimir en la orientación recomendada. El CAD editable está disponible cuando el alcance lo incluye, y la impresión de prototipos es un paso opcional tras la revisión del modelo.
Usa un peine de roscas o un tornillo conocido para identificar una rosca en lugar de una regla. Medio milímetro de error en un paso es la diferencia entre un adaptador que enrosca y uno que cruza la rosca.
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Preguntas frecuentes
Preguntas frecuentes
¿Cómo mido una rosca para un adaptador?
¿Puede un adaptador impreso soportar presión o sellar?
¿Conviene imprimir la rosca o usar un inserto?
¿Y si solo puedo medir un extremo?
¿Cómo mido un círculo de tornillos en una brida?
¿Podéis diseñar un adaptador entre dos racores normalizados?
Dos interfaces y una pieza entre ellas.
Un adaptador existe porque dos cosas nunca se diseñaron para encontrarse, lo que lo convierte en un problema de interfaces antes que en un problema de forma. La pieza es tan buena como su comprensión de ambos extremos. Para una rosca necesitamos la norma y la medida, o una medición del diámetro exterior y el paso. Para un eje, el diámetro y si el ajuste es deslizante o a presión. Para una brida, el círculo de tornillos y la geometría de la cara. Para una manguera, el diámetro exterior y el tipo de abrazadera. Fotografía cada extremo con una regla al lado y di qué extremo soporta la carga y cuál solo tiene que mantenerse en su sitio. Cuando un extremo es una pieza normalizada, nómbrala: es más rápido y más fiable que medirla.