Qué filamento usar para piezas mecánicas: engranajes, bisagras y soportes
No hay un filamento «para piezas mecánicas»: depende de lo que tenga que hacer la pieza.
- Engranajes que giran y se rozan: nylon.
- Bisagras que se doblan muchas veces: TPU o nylon.
- Soportes rígidos que no se mueven: PLA o PETG, y PLA-CF si deben ser muy rígidos.
Además, el diseño y la orientación influyen tanto como el material.
Tabla rápida por tipo de pieza
| Pieza | Mejor opción | Alternativa | Evita |
|---|---|---|---|
| Engranajes con carga o uso continuo | Nylon (PA6, PA12), PPA | PLA en interior con carga baja | PETG, ABS |
| Bisagra flexible de una pieza (living hinge) | TPU | Nylon, o PETG si se dobla pocas veces | PLA |
| Bisagra de pasador | PETG o PLA, con holgura correcta | Nylon | — |
| Soporte rígido de interior | PLA, PLA-CF | PETG | — |
| Soporte con golpes o vibración | PETG, nylon | ASA si va al sol | PLA |
| Pieza cerca de una fuente de calor | Nylon con fibra, PC | ASA | PLA, PETG |
| Clip a presión que se monta y desmonta | PETG, nylon | — | PLA |
Engranajes
Por qué el nylon: una guía de Siraya Tech sitúa el nylon en primer lugar por su baja fricción, su tenacidad y su comportamiento autolubricante.
- Inconveniente: absorbe humedad muy rápido. La guía recomienda secarlo a 70-80 °C durante 4-6 horas antes de imprimir. Lo explico en cómo almacenar el filamento.
- El PLA funciona sorprendentemente bien en engranajes de interior y poca carga: es rígido y barato. Pero falla por encima de unos 55 °C y no se autolubrica.
- La misma guía desaconseja el PETG y el ABS para engranajes.
- Los materiales con fibra (PPA-CF) son muy rígidos, pero también más frágiles y desgastan la boquilla. Lo explico en PETG-CF y PLA-CF.
Ajustes de impresión orientativos para engranajes:
| Ajuste | Valor |
|---|---|
| Altura de capa | 0,10-0,15 mm |
| Perímetros | 4-5 |
| Relleno | 35-50 %, giroide o hexagonal |
| Orientación | Dientes apoyados en la cama, eje vertical |
| Ventilador | 0-30 % |
Diseño:
- Holgura entre dientes (backlash) de 0,2-0,5 mm.
- Agujero del eje 0,1 mm más grande para compensar la contracción.
- Redondeo de 0,3-0,5 mm en la punta de los dientes para que no se agrieten.
- Dientes en espiga (herringbone): más silenciosos y duraderos, y se imprimen sin soportes.
Lubricación: el nylon no la necesita. En PLA y PETG, la guía recomienda grasa de litio blanca o de silicona cada pocos meses, y evitar los aceites derivados del petróleo.
Bisagras
Bisagra flexible de una sola pieza (living hinge): una tira fina que se dobla.
- TPU: según GoodPrints 3D, es el que mejor aguanta doblarse muchas veces sin volverse frágil.
- Nylon: buena resistencia a la fatiga cuando el TPU es demasiado blando.
- PETG: solo para bisagras que se doblan pocas veces.
- PLA: se rompe tras pocos ciclos. No lo uses.
- Orientación: imprime la bisagra con las capas a lo largo de la tira, nunca de forma que el pliegue separe capas.
Bisagra de pasador o impresa montada (print-in-place): aquí manda la holgura, no tanto el material. Deja 0,3-0,4 mm por lado entre las partes móviles. Lo explico en tolerancias.
Soportes y piezas estructurales
- Interior y sin golpes: PLA. Es el más rígido y preciso de los fáciles.
- Vibración, golpes o algo de calor: PETG. Es menos rígido, pero no se rompe de golpe.
- Exterior al sol: ASA. Lo explico en filamento para exterior.
- Más resistencia en cualquier material:
- Usa 4-6 perímetros antes que subir el relleno.
- Orienta la pieza para que el esfuerzo no separe capas.
- Usa insertos térmicos de latón para los tornillos.
Preguntas frecuentes
¿El PLA+ es mejor para piezas mecánicas? Depende de la marca: algunos son más tenaces, otros no cambian casi nada. Lo explico en tipos de PLA.
¿Y el POM (Delrin)? Es excelente para engranajes en mecanizado, pero se adhiere muy mal a la cama y apenas se usa en impresión doméstica.
¿Cuánto cuesta un engranaje de nylon? Calcúlalo con la calculadora de coste de impresión: el nylon cuesta más por kilo, pero las piezas suelen ser pequeñas.
Fuentes consultadas
- Siraya Tech: el mejor filamento para engranajes
- GoodPrints 3D: filamento para bisagras flexibles, PETG, TPU o nylon
- Sovol: holguras para piezas móviles