ESTUDIO DE TOLERANCIAS DE DISTINTAS TECNOLOGÍAS DE …

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Alumno: Reyes Rodríguez, Alberto Tutor: Prof. D. Rubén Dorado Vicente Dpto.: Ingeniería Mecánica y Minera

Alumno: Reyes Rodríguez, Alberto Tutor: Prof. D. Rubén Dorado Vicente Dpto.: Ingeniería de Fabricación

ESTUDIO DE TOLERANCIAS

DE DISTINTAS TECNOLOGÍAS

DE IMPRESIÓN 3D

ESTUDIO DE TOLERANCIAS

DE DISTINTAS TECNOLOGÍAS

DE IMPRESIÓN 3D

Diciembre, 2018

Diciembre, 2018

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UNIVERSIDAD DE JAÉN

Escuela Politécnica Superior (Jaén)

Trabajo Fin de Máster



Alberto Reyes Rodríguez Estudio de tolerancias de distintas tecnologías de impresión 3D

Universidad de Jaén

Escuela Politécnica Superior de Jaén Departamento de Ingeniería Mecánica y Minera

Don Rubén Dorado Vicente, tutor del Proyecto Fin de Carrera titulado: “Estudio

de tolerancias de distintas tecnologías de impresión 3D”, que presenta Alberto Reyes

Rodríguez, autoriza su presentación para defensa y evaluación en la Escuela

Politécnica Superior de Jaén.

Jaén, Diciembre de 2018

El alumno: Tutor:

Alberto Reyes Rodríguez Rubén Dorado Vicente


Escuela Politécnica Superior de Jaén 2

Agradecimientos:

A nivel profesional, quisiera agradecer al área de Ingeniería de los Procesos de

Fabricación de la Universidad de Jaén el soporte recibido, en especial al tutor de este trabajo,

D. Rubén Dorado, por permitirme llevar a cabo el TFM a distancia mientras me encontraba de

movilidad en EE. UU., ofreciéndome llamadas semanales y un constante seguimiento. También

agradecer a las empresas y universidades que han colaborado facilitando piezas para el trabajo.

En lo personal, agradecer a quienes más se alegran de dar fin a esta etapa, mi familia, por

toda su ayuda emocional y económica. Sin ellos no hubiese sido posible. Agradecer a Pilar

Córdoba Morales por su apoyo incondicional. Por último, me gustaría dedicar este logro a

aquellas personas que, por más que pasen los años, siempre estarán presentes. José Antonio

Córdoba Alonso, José Rodríguez Francés y Sacramento Liébana Ángeles, va por vosotros.

Resumen:

Las máquinas de impresión 3D están llamadas a revolucionar la producción industrial y

el mercado de los prototipos. Son muchos los beneficios que pueden llegar a aportar a una

empresa incorporar esta tecnología, pero hay que dedicar una gran fuente de recursos a su

conocimiento para su completa explotación. Esto es porque a día de hoy, no existe la tecnología

aditiva capaz de satisfacer todas las necesidades que se le puedan demandar y por lo tanto, es

importante enfocar la finalidad y exigencias de los trabajos solicitados a la tecnología capaz de

sacar el mayor partido del producto final.

Este proyecto pretende estudiar las tolerancias dimensionales de un amplio rango de

materiales fabricados en las tecnologías de prototipado rápido de mayor impacto en la industria:

FDM, Poly/Multi/ColorJet, SLA, SLS, DMLS y CNC. El objetivo será analizar el acabado de

la pieza final en cada una de las tecnologías. Para ello, se diseñará un modelo que contenga

distintas geometrías básicas (superficie plana, inclinada, circular y elipsoidal) que serán

estudiadas a través de mediciones dimensionales para conocer sus desviaciones y rugosidad.

Los parámetros de impresión utilizados son los más favorables para obtener el mejor

dimensional.



Abstract:

3D printers are destined to revolutionize industrial production and the market for

prototypes. There are many benefits for the companies that incorporate this technology, but

many resources must be dedicated to its knowledge and full exploitation. This is because

nowadays there is no additive technology able to satisfy all needs the companies demand,

therefore it is very important to focus on the purpose and the requirements of the works

requested to the technology to get the most out of the final product.

The aim of this project is to study the dimensional tolerances of a wide range of materials

manufactured in rapid prototyping technologies with big impact the industry (FDM,

Poly/Multi/ColorJet, SLA, SLS, DMLS and CNC). The goal is to analyze the dimensional

aspect of the final pieces of each technology. A model containing different basic geometries

(flat, inclined, circular and ellipsoidal surface) is designed and is subjected to dimensional

measurements to understand its deviation and rugosity. The printing parameters are the most

favorable to obtain the best dimensional.



ÍNDICE DE CONTENIDO

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Y OBJETO DE ESTUDIO ........................................ 11

2. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................... 11

2.1. IMPRESIÓN 3D FRENTE A CONFORMADO TRADICIONAL ................................................................... 12

2.2. TECNOLOGÍAS DE DEPOSICIÓN DE MATERIAL .................................................................................. 13

2.2.1. Fusion Deposition Modeling – FDM ................................................................................................. 13

2.2.2. Jetted Photopolymer – PolyJet, MultiJet & CJP ................................................................................. 14

2.3. TECNOLOGÍAS DE IMPRESIÓN CON LÁSER ........................................................................................ 15

2.3.1. Stereolithography– SLA ..................................................................................................................... 15

2.3.2. Selective Laser Sintering– SLS .......................................................................................................... 16

2.3.3. Direct Metal Laser Sintering – DMLS ............................................................................................... 17

3. OBJETIVOS ..................................................................................................................................... 18

3.1. ANTECEDENTES .............................................................................................................................. 18

3.2. MATERIAL Y MÉTODOS ................................................................................................................... 20

3.2.1. Parámetros de fabricación .................................................................................................................. 20

3.2.2. Planificación de ensayos .................................................................................................................... 30

3.2.3. Protocolo de actuación ....................................................................................................................... 32

4. ENSAYO DIMENSIONAL ............................................................................................................. 33

4.1. ENSAYO DIMENSIONAL Y DE DEFECTOS DE FORMA ......................................................................... 34

4.1.1. Desviaciones de forma y orientación-posición ................................................................................... 34

4.1.2. Instrumentación .................................................................................................................................. 36



4.1.3. Geometría probeta .............................................................................................................................. 44

4.1.4. Calibre dimensional ........................................................................................................................... 48

4.1.5. Procedimiento experimental ............................................................................................................... 59

4.1.6. Procesado de datos ............................................................................................................................. 62

4.1.7. Valoración de resultados .................................................................................................................... 73

4.2. ENSAYO DE RUGOSIDAD .................................................................................................................. 76

4.2.1. Concepto de rugosidad ....................................................................................................................... 76

4.2.2. Instrumentación .................................................................................................................................. 78

4.2.3. Condiciones de medida ...................................................................................................................... 82

4.2.4. Procedimiento experimental ............................................................................................................... 85

4.2.5. Valoración de resultados .................................................................................................................... 87

5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN...................................................................................................... 88

5.1. REPRESENTACIÓN DE RESULTADOS ................................................................................................. 88

5.2.1. Clasificación en sistema de tolerancias ISO ................................................................................... 91

5.2.2. Comparación con procesos de fabricación establecidos ..................................................................... 99

6. CONCLUSIONES Y TRABAJOS FUTUROS ............................................................................ 104

7. BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................................ 106

8. ANEXOS Y PLANOS .................................................................................................................... 109



ÍNDICE DE FIGURAS

FIGURA 1. TECNOLOGÍAS DE FABRICACIÓN ADITIVA.............................................................................................. 12

FIGURA 2. TECNOLOGÍA FDM [6]. ......................................................................................................................... 13

FIGURA 3. TECNOLOGÍA POLYJET [8]. ................................................................................................................... 15

FIGURA 4. TECNOLOGÍA SLA [9]. .......................................................................................................................... 16

FIGURA 5. TECNOLOGÍA SLS [10]. ......................................................................................................................... 17

FIGURA 6. TECNOLOGÍA DMLS [11]. .................................................................................................................... 18

FIGURA 7. DIAGRAMA DE ISHIKAWA PARA LASER SINTERING [13]. ...................................................................... 21

FIGURA 8. BOBINAS DE FILAMENTO FORTUS FDM Y BOTES DE RESINA OBJET POLYJET. ...................................... 22

FIGURA 9. TIPOS DE DENSIDAD DE SOPORTE PARA FDM. ....................................................................................... 25

FIGURA 10. RELACIÓN ENTRE SISTEMA DE REFERENCIAS EXTRUSOR Y POSICIÓN PIEZA. ........................................ 27

FIGURA 11. POSIBLES GEOMETRÍAS PARA PROBETA DIMENSIONAL. ....................................................................... 28

FIGURA 12. PARÁMETROS DE INFLUENCIA SELECCIONADOS PARA EL EXPERIMENTO. ............................................ 29

FIGURA 13. IMPRESORAS UNIVERSIDADES: FORTUS 450MC UCF IZQ, TITAN HTWK DER. .................................... 33

FIGURA 14. DIFERENCIAS ENTRE RUGOSIDAD Y DEFECTO DE FORMA. .................................................................... 33

FIGURA 15. EJEMPLOS DE DEFECTOS DE FORMA. ................................................................................................... 35

FIGURA 16. EJEMPLOS DE DEFECTOS DE POSICIÓN. ................................................................................................ 36

FIGURA 17. MÁQUINA DE MEDICIÓN POR COORDENADAS MMC DEA GLOBAL PERF. ........................................... 37

FIGURA 18. MANDOS DE MÁQUINA PARA CONTROLAR MEDICIÓN. ......................................................................... 38

FIGURA 19. SISTEMA PALPADOR DE MMC. ........................................................................................................... 39

FIGURA 20. MANERAS DE PALPAR PUNTOS: TANGENCIAL, AXIAL Y RADIAL. ......................................................... 39



FIGURA 21. INCLINACIÓN MÍNIMA DEL VÁSTAGO PARA PALPAR DE MANERA RADIAL. ........................................... 41

FIGURA 22. POSICIÓN PERPENDICULAR DEL BRAZO PALPADOR FRENTE CABEZAL ORIENTABLE. ............................ 43

FIGURA 23. VISTA ISOMÉTRICA DE PROBETA DIMENSIONAL. ................................................................................. 44

FIGURA 24. DISTRIBUCIÓN LÓGICA DE PUNTOS A LO LARGO DE SECCIÓN. ............................................................. 45

FIGURA 25. ALTURA DE SECCIÓN DE PUNTOS A LO LARGO DE PROBETA DIMENSIONAL. ......................................... 46

FIGURA 26. DISTRIBUCIÓN DE PUNTOS A LO LARGO DE PROBETA. ......................................................................... 47

FIGURA 27. FUERZA DE CONTACTO CON EL PALPADOR [25]. .................................................................................. 49

FIGURA 28. GRADOS DE LIBERTAD. ....................................................................................................................... 50

FIGURA 29. RPS: A) 3 FIJACIONES EN Z; B) 2 FIJACIONES EN Y; C) 1 FIJACIÓN EN X. ............................................ 51

FIGURA 30. SISTEMA RAPID FIT EN ÚTIL DE VERIFICACIÓN. .................................................................................. 52

FIGURA 31. TORRETA 1 A LA IZQUIERDA Y TORRETA 2 A LA DERECHA. ................................................................. 53

FIGURA 32. PRIMERA VERSIÓN DE SUBCONJUNTO FIJACIÓN CON TORNILLOS DE APRIETE. ..................................... 54

FIGURA 33. TENSOR BIELA DE COMPRESIÓN Y TRACCIÓN CON PALPADOR DE GOMA. ............................................. 55

FIGURA 34. TENSOR DE BIELA ACOTADO CON REFERENCIAS POR FABRICANTE. ..................................................... 56

FIGURA 35. ALTURA EJE DE DESPLAZAMIENTO DE TORNILLO DE TENSOR CON RESPECTO A TORRETA FIJACIÓN. ... 56

FIGURA 36. DISEÑO CALIBRE DIMENSIONAL CON PROBETAS. ................................................................................. 57

FIGURA 37. INFORME DIMENSIONAL DE PLACA BASE Y TORRETAS DE CONTACTO CON PROBETA DIMENSIONAL. ... 58

FIGURA 38. PROBETAS COLOCADAS EN CALIBRE DIMENSIONAL PARA MEDICIÓN................................................... 60

FIGURA 39. CALIBRE CON COORDENADAS RESPECTO A SISTEMA DE REFERENCIAS. ............................................... 60

FIGURA 40. HOJA 1 DE INFORME DIMENSIONAL CORRESPONDIENTE A LA PROBETA 3. ........................................... 61

FIGURA 41. PROBETA DIMENSIONAL CON SISTEMA DE REFERENCIAS EN EL BARICENTRO DE LA CARA BASE. ........ 62



FIGURA 42. DIMENSIONES PRINCIPALES PARA ESTUDIAR DEFECTOS DE GEOMETRÍA. ............................................ 65

FIGURA 43. SIMETRÍA (SM) EN PLANOS EXTERIORES E INTERIORES DE LAS CARAS PLANAS PROBETA 1. ............... 67

FIGURA 44. INCLINACIÓN (IC) DE SUPERFICIE INCL1 PROBETA 1. ........................................................................ 68

FIGURA 45. PARALELISMO (P) DE SUPERFICIE PLANA1 PROBETA 1. ..................................................................... 69

FIGURA 46. PARALELISMO (P) DE SUPERFICIE BASE2 PROBETA 1. ........................................................................ 70

FIGURA 47. PARALELISMO (P) DE SUPERFICIE BASE2 PROBETA 1 A TRAVÉS DE CATIA V5. .................................. 70

FIGURA 48. PERPENDICULARIDAD (PL) DE SUPERFICIE PLANA1 PROBETA 1. ....................................................... 72

FIGURA 49. PLANO DE AJUSTE A PUNTOS SUPERFICIE PLANA 1 REAL VS. TEÓRICA. ............................................. 73

FIGURA 50. TOLERANCIAS DE FORMA, ORIENTACIÓN Y POSICIÓN. ......................................................................... 74

FIGURA 51. RUGOSIDAD MEDIA ARITMÉTICA RA. .................................................................................................. 77

FIGURA 52. RUGOSIDAD MÁXIMA RT. .................................................................................................................... 77

FIGURA 53. RUGOSIDAD MEDIA DE IRREGULARIDADES RZ. ................................................................................... 78

FIGURA 54. RUGOSÍMETRO MITUTOYO SJ 210. ..................................................................................................... 79

FIGURA 55. MUESTRA DE RUGOSIDAD DEL FABRICANTE........................................................................................ 81

FIGURA 56. POSICIÓN UNIDAD DE AVANCE FRENTE MARCAS DE CORTE DE MUESTRA. ........................................... 81

FIGURA 57. VALOR TEÓRICO FRENTE VALOR REAL DE RA TRAS CALIBRACIÓN. ..................................................... 82

FIGURA 58. PERFIL DE VALIDACIÓN. ...................................................................................................................... 83

FIGURA 59. LONGITUD DE DESPLAZAMIENTO MEDIDA DE RUGOSIDAD CON FILTRO GAUSS. ................................ 84

FIGURA 60. POSICIÓN DE UNIDAD DE AVANCE PARA PROCESO DE MEDIDA A PROBETA DIMENSIONAL. .................. 85

FIGURA 61. PROCESO DE FOTOGRAFÍA DE SUPERFICIE CON MICROSCOPIO ZOOM 500X. ......................................... 86

FIGURA 62. PROBETAS DIMENSIONALES ESTUDIADAS. ........................................................................................... 88



FIGURA 63. DISTRIBUCIÓN DE PUNTOS MEDIDOS EN PROBETA 1. ........................................................................... 89

FIGURA 64. ACABADO SUPERFICIAL DE PROBETAS DIMENSIONALES CON MICROSCOPIO ZOOM 500X. .................... 90

FIGURA 65. DESVIACIÓN DIMENSIONAL MEDIA DE GEOMETRÍA SEGÚN SU DIMENSIÓN NOMINAL. ......................... 94

FIGURA 66. MÍNIMA Y MÁXIMA DESVIACIÓN DE GEOMETRÍA EXTERIOR DE LAS MUESTRAS. ................................. 96

FIGURA 67. MÍNIMA Y MÁXIMA DESVIACIÓN DE GEOMETRÍA INTERIOR DE LAS MUESTRAS. .................................. 96

FIGURA 68. VISTA GENERAL DE CLASES DE IT SEGÚN GEOMETRÍA Y MATERIALES ESTUDIADOS. .......................... 99

FIGURA 69. VISTA GENERAL DE CLASES DE IT PARA VARIOS PROCESOS DE FABRICACIÓN [34]. .......................... 100

FIGURA 70. VISTA GENERAL DE CLASES DE N PARA VARIOS PROCESOS DE FABRICACIÓN. ................................... 102

ÍNDICE DE TABLAS

TABLA 1. PARÁMETROS DE INFLUENCIA EN LA PRECISIÓN GEOMÉTRICA PARA EL EXPERIMENTO. ......................... 30

TABLA 2. COMBINACIÓN DE ENSAYOS SEGÚN PARÁMETROS PARA ANÁLISIS DIMENSIONAL. ................................. 31

TABLA 3. INFORMACIÓN DE CATÁLOGO SOBRE REFERENCIAS DE TENSOR. ............................................................ 55

TABLA 4. COORDENADAS BARICENTRO PROBETA RESPECTO A SISTEMA DE REFERENCIAS EN CALIBRE. ................ 62

TABLA 5. CANTIDAD DE PUNTOS Y MEDIDAS PARA CALCULAR LAS DESVIACIONES. .............................................. 64

TABLA 6. DIMENSIÓN Y CANTIDAD DE PUNTOS Y MEDIDAS PARA EVALUAR LA GEOMETRÍA. ................................. 65

TABLA 7. CANTIDAD DE PUNTOS Y MEDIDAS PARA EVALUAR LAS DESVIACIONES DE FORMA. ............................... 66

TABLA 8. PUNTOS EN SUPERFICIE INCL1 PROBETA 1 PARA INCLINACIÓN (IC). ..................................................... 68

TABLA 9. PUNTOS EN SUPERFICIE PLANA1 PROBETA 1 PARA PARALELISMO (P). ................................................. 69

TABLA 10. PUNTOS EN SUPERFICIE BASE2 PROBETA 1 PARA PLANITUD (P). ......................................................... 70

TABLA 11. PUNTOS EN SUPERFICIE PLANA1 PROBETA 1 PARA PERPENDICULARIDAD (PL). ................................. 72

TABLA 12. CANTIDAD DE PUNTOS Y MEDIDAS PARA EVALUAR LAS DESVIACIONES DE ORIENTACIÓN-POSICIÓN. ... 72



TABLA 13. ÍNDICES DE TOLERANCIA SEGÚN LOS GRUPOS DE DIÁMETROS. ............................................................. 73

TABLA 14. TOLERANCIAS DE RECTITUD Y PLANITUD [29]. ..................................................................................... 75

TABLA 15. TOLERANCIAS DE PERPENDICULARIDAD [29]. ...................................................................................... 75

TABLA 16. TOLERANCIAS DE SIMETRÍA [29]. ......................................................................................................... 76

TABLA 17. VALORES PREDETERMINADOS RUGOSÍMETRO. ..................................................................................... 80

TABLA 18. LONGITUDES DE MUESTREO N FRENTE PERFIL DE VALIDACIÓN. ........................................................... 84

TABLA 19. PARÁMETROS CONDICIONES DE MEDIDA RUGOSÍMETRO. ..................................................................... 85

TABLA 20. VALORES DE LONGITUD ℓ SEGÚN RA. ................................................................................................... 86

TABLA 21. INDICACIÓN DE LOS SURCOS SUPERFICIALES EN FUNCIÓN DEL NÚMERO DE CALIDAD........................... 87

TABLA 22. AGRUPACIÓN DE MEDIDAS DE FORMA SEGÚN ISO PARA ASIGNAR TOLERANCIAS. ............................... 91

TABLA 23. AGRUPACIÓN DE MEDIDAS DE ORIENTACIÓN-POSICIÓN SEGÚN ISO PARA ASIGNAR TOLERANCIAS. ..... 92

TABLA 24. TOLERANCIAS DE FORMA, POSICIÓN Y ORIENTACIÓN DE LAS MUESTRAS. ............................................. 93

TABLA 25. AGRUPACIÓN DE MEDIDAS DE GEOMETRÍA SEGÚN ISO PARA ASIGNAR TOLERANCIAS. ........................ 97

TABLA 26. CLASES DE IT SEGÚN DIN EN ISO 286-1 Y CLASES DE N SEGÚN UNE-EN-ISO 4287:1999. .............. 98

TABLA 27. DESVIACIONES GENERALES MÁXIMAS Y MEDIAS DE PROBETAS DIMENSIONALES. .............................. 122

TABLA 28. DESVIACIONES DE GEOMETRÍA DE PROBETAS DIMENSIONALES. ......................................................... 123

TABLA 29. DESVIACIONES DE FORMA DE PROBETAS DIMENSIONALES. ................................................................ 124

TABLA 30. DESVIACIONES DE ORIENTACIÓN-POSICIÓN DE PROBETAS DIMENSIONALES. ...................................... 125

TABLA 31. RUGOSIDAD RA MEDIA DE CARAS PLANAS LATERALES DE PROBETAS DIMENSIONALES...................... 126



1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Y OBJETO DE

ESTUDIO

Desde el área de Ingeniería de los Procesos de Fabricación de la Universidad de Jaén se

plantea continuar con la investigación del TFG “Selección Multicriterio, Instalación y PAP de

Máquinas de Prototipado Rápido en Valeo Iluminación S.A.”, ejecutado y respaldado por

mismo autor y tutor que el presente trabajo, para profundizar en el análisis dimensional del

conjunto de piezas utilizadas para dicho proyecto. Debido a la extensión del trabajo anterior y

la amplitud de campos que este abordaba, el estudio dimensional no fue detallado.

Este TFM pretende extender el estudio dimensional y analizar la información disponible

generando gráficos donde a simple vista se puedan apreciar los defectos de forma y los valores

de tolerancia para distintas tecnologías y materiales de impresión.

Diversas compañías han participado y colaborado en el desarrollo de este proyecto, desde

la multinacional cumbre de nuestra localidad, Valeo Iluminación S.A., hasta empresas

internacionales de gran relevancia en el mercado del prototipado rápido, tales como Stratasys,

Prodicex, Andaltec, Sicnova, Axis y CNC Speedform, aportando piezas de diversos materiales

impresas con distintas tecnologías. También se contó con la colaboración de diferentes

universidades, expandiendo el espectro de piezas dimensionales a través de la impresión de

especímenes en Alemania, Leipzig University of Applied Sciences HTWK, y EE. UU.,

University of Central Florida UCF.

2. INTRODUCCIÓN

La impresión 3D es un modo de crear objetos físicos directamente a partir de modelos

digitales. Existen un gran número de tecnologías disponibles para la impresión 3D, dónde las

principales diferencias se encuentran en el modo en el que las diferentes capas de material se

van formando para crear piezas. Sin embargo, tienen en común el hecho de que pueden generar

geometrías muy complejas de una manera muy rápida.



Cada tecnología tiene sus propias ventajas e inconvenientes, ya que actualmente no existe

ninguna que satisfaga todas las necesidades del mercado referentes a la fabricación aditiva.

Diversas razones relacionadas con las desviaciones geométricas inhiben el uso de fabricación

aditiva en Rapid Manufacturing y utillaje rápido. Tales desviaciones son insuficientemente

investigadas [1,2]. Es por ello por lo que el trabajo se centra en el estudio de las desviaciones

de materiales y tecnologías aditivas orientadas a la producción y que ofrecen un producto final

de gran calidad.

Figura 1. Tecnologías de fabricación aditiva.

2.1. Impresión 3D frente a conformado tradicional

La impresión 3D forma parte de lo que se conoce como procesos de fabricación aditiva,

con aporte de material, donde se crea un objeto mediante la formación de capas sucesivas de

material. Estos procesos difieren de los tradicionales mecanizados, técnicas de procesos

sustractivos, que se basan principalmente en la eliminación de material por métodos de arranque

de viruta o abrasión, tales como fresado, torneado, corte y perforación.

Hoy en día, la calidad obtenida a partir de un proceso de mecanizado es mayor

que la que podemos conseguir a través de la impresión 3D. Sin embargo, será para

nosotros motivo de estudio conocer cómo de lejos están los resultados procedentes de

Procesos de Fabricación Aditiva

FDM

-Fused deposition modeling

-Filamentos de plástico extruido

por boquilla

Poly/Multi/ColorJet

- PolyJet/MultiJet matrix technology

- Fotopolímero depositado sobre cama. Luz UV cura la resina después

de cada capa

- ColorJet Printing (CJP) inyecta

aglutinante de color

SLA

- Stereolithography

- Láser ultravioleta cura resina líquida

capa a capa

SLS

- Selective laser sintering

- Láser fusiona partículas de polvo de plástico/metal/

cerámica/cristal

DMLS

- Direct Metal Laser Sintering

- Láser de gran potencia fusiona

partículas de aleación de metal,

como acero, cobalto-cromo,

aluminio y titanio



los ensayos a los que se le ha sometido a una pieza en CNC, comparándolos con un amplio

rango de materiales y tecnologías de fabricación aditiva.

2.2. Tecnologías de deposición de material

Diferenciando principalmente en inyección por deposición de filamentos de plástico

(FDM), e inyección de capas de resina, dentro de la cual podemos distinguir dos tipos de

tecnologías, Polyjet y MultiJet.

2.2.1. Fusion Deposition Modeling – FDM

La tecnología que ha popularizado este método de impresión de piezas en 3D ha sido la

que se conoce como FDM, Fusion Deposition Modeling, que fue patentada a finales de los años

80 por Scott Crump, quien la empezó a comercializar y desarrollar a través de la empresa que

fundó junto con su mujer, Stratasys.

Figura 2. Tecnología FDM [6].

La impresión comienza desde la capa inferior, creando una superficie en la base de un

material de soporte cuyas propiedades son más frágiles para poder separar la pieza. El material

con el que se trabaja se encuentra en forma de filamento de plástico enrollado en una bobina y

se va desenrollando para suministrar material a una boquilla de extrusión que puede iniciar o

detener el flujo de fundido. La boquilla se calienta para fundir el material y se puede desplazar

en ambas direcciones, horizontal y vertical, mediante un mecanismo de control numérico que



es controlado directamente mediante un software de fabricación asistido por ordenador (CAM)

[3,4,5].

El modelo o pieza se produce por extrusión de pequeños aportes de material termoplástico

que van formando capas que endurecen inmediatamente después de la extrusión desde la

boquilla. Típicamente, se utilizan motores paso a paso o servomotores para el movimiento del

cabezal de extrusión.

2.2.2. Jetted Photopolymer – PolyJet, MultiJet & CJP

Otro potente método de fabricación aditiva capa a capa es el conocido como Jetted

Photopolymer. A esta rama pertenecen tres tecnologías principales: PolyJet, desarrollada por

Objet (adquirida por Stratasys), cuya patente fue presentada en 2007, MultiJet, de mismo

método de fabricación pero consiguiendo una mayor resolución y ColorJet Printing (CJP), que

permite la adición de colores a las piezas a través de diferentes tintas.

En general, son tecnologías similares a la impresión de inyección de tinta, sólo que, en

lugar de depositar gotas de tinta en papel, inyectan capas de un fotopolímero líquido que se cura

al instante mediante luz ultravioleta [7]. A través de la acumulación de esas finas capas en la

bandeja de construcción se va creando un modelo en 3D de gran precisión. ColorJet (CJP)

inyecta selectivamente aglutinante de color, lo que hace que se solidifique el núcleo, resultando

en un modelo tridimensional de todo color.

Entre sus ventajas, se encuentra la capacidad de producir piezas con superficies suaves, y

la incorporación de hasta tres tipos de materiales digitales con una amplia gama de colores y

propiedades diferentes en una misma secuencia de producción. Es decir, permite combinar

materiales rígidos con flexibles, o superficies suaves con materiales de superficie menos

deslizante, todo ello en múltiples colores.

Es por ello por lo que las tecnologías PolyJet, MultiJet y ColorJet ofrecen una estética de

prototipo mejor que cualquier otro método de impresión 3D. Entre los materiales más

característicos se encuentran el rígido opaco y similar al caucho en cientos de colores, tonos

transparentes y traslúcidos tintados, fotopolímeros especializados y materiales composite.



Figura 3. Tecnología PolyJet [8].

2.3. Tecnologías de impresión con láser

Existen también tecnologías que utilizan un láser de gran potencia como método de fusión

de partículas a través del cual se consigue una gran precisión en un corto tiempo de fabricación.

Distinguiremos los siguientes: Estereolitografía (SLA), Selective Laser Sintering (SLS) y

Direct Metal Laser Sintering (DMLS) [4].

2.3.1. Stereolithography– SLA

La tecnología SLA o estereolitografía nació antes que la tecnología FDM de la mano de

Charles Hull, quién también fundó la empresa 3D Systems. Esta compañía fue la primera en

poner a la venta lo que hoy llamamos impresora 3D.

Una impresora SLA tiene un funcionamiento también de capa a capa pero a diferencia de

los métodos anteriores, parte de una base que se va sumergiendo o surgiendo de un baño de

resina fotocurable. El láser de luz ultravioleta activa la curación de la resina líquida,

solidificándola. En ese momento la base se desplaza hacia abajo para que el láser vuelva a

ejercer su acción.

Con este método se consiguen figuras con gran detalle, aunque desperdicia cierta cantidad

de material según qué piezas debido al material de soporte que se elimina a posteriori.



Figura 4. Tecnología SLA [9].

2.3.2. Selective Laser Sintering– SLS

La tecnología SLS o Sinterización Selectiva Láser nació en la Universidad de Texas en

los años 80. A diferencia del SLA, en esta ocasión se utiliza material en forma de polvo

(poliestireno, cristal, nylon, materiales cerámicos y metálicos). El láser impacta en el polvo y

funde el material que se solidifica (sinterizado).

La plataforma en la que se realiza la impresión está compuesta de dos recipientes, cada

uno activado por un pistón. El primero es recubierto del material escogido en polvo, mientras

que el segundo se encuentra vacío y situado al nivel de la plataforma. El proceso de impresión

empieza añadiendo una fina capa de material, de una altura máxima determinada por el software

de la impresora, en el recipiente vacío. El láser de fibra óptica fusiona las partículas y una vez

que la materia se consolida, una segunda capa de polvo es aplicada con la ayuda del sistema de

pistones, y así sucesivamente hasta la creación completa de la pieza.

Todo el material en polvo que no se sinteriza sigue situado donde estaba inicialmente y

sirve de soporte para las piezas, principal ventaja frente a las tecnologías vistas anteriormente.

Una vez finalizado el trabajo, ese material puede ser retirado y reutilizado para la impresión de

próximas piezas.



Figura 5. Tecnología SLS [10].

2.3.3. Direct Metal Laser Sintering – DMLS

El sinterizado directo de metal por láser es confundido a menudo con el sinterizado

selectivo por láser SLS, pero en realidad no se trata de la misma técnica. Este proceso, conocido

en inglés bajo el nombre de Direct Metal Laser Sintering, DLMS, fue patentado por ERD y

EOS (Alemania) en 1994, habiendo comenzado las primeras investigaciones en los años 70.

La principal diferencia se encuentra en que la tecnología DMLS utiliza polvos metálicos

de aleación de metal, mientras que el SLS puede llegar a utilizar polvo de poliamida con un

porcentaje de carga de aluminio, conocido como alumide. Al tratarse de diferentes materiales a

fundir, la solidificación no se produce de manera homogénea, y por ende es más probable

encontrar porosidad en el objeto.

La tecnología DMLS ofrece la fabricación de materiales metálicos tales como acero,

cobalto-cromo, aluminio, titanio o incluso el Inconel. La resistencia de las piezas obtenidas es

hoy en día comparable a la de las técnicas de fundición o de mecanizado.



Esta tecnología es muy utilizada a nivel de producción industrial, en la industria

aeroespacial, automóvil, médica y de forma general para el prototipado y la fabricación de

herramientas.

Figura 6. Tecnología DMLS [11].

3. OBJETIVOS

El objetivo que este trabajo propone es una comparativa entre un amplio rango de

materiales y tecnologías de prototipado rápido a través de la fabricación de un modelo

determinado, el cual será sometido a observaciones por medio de diferentes ensayos

dimensionales.

3.1. Antecedentes

Para el presente trabajo, se utilizará de inicio la información procedente del TFG

“Selección Multicriterio, Instalación y PAP de Máquinas de Prototipado Rápido en Valeo

Iluminación S.A.” [12], de manera que sirva como una extensión del mismo, recalcando el

aspecto dimensional de los datos extraídos durante su desarrollo.

A modo resumen, dicho TFG se compuso de dos bloques principales:



• Bloque 1: Selección Multicriterio e Instalación

En el Departamento de Prototipos de la empresa multinacional Valeo Lighting Systems

S.A. se planteó la necesidad de incorporar máquinas de prototipado rápido para dar soporte al

resto de departamentos garantizando beneficios en relación a la calidad, plazos y coste de

producción, tratando de sustituir aquellos trabajos llevados a cabo a traves de metodos de

fabricación tradicionales ejecutándolos a través de estas nuevas tecnologias.

Este bloque del TFG compila todos los pasos seguidos desde los inicios, habiendo sido

necesario presentar una serie de escenarios como la recopilación de las necesidades que

pudieran cubrir estas tecnologias, selección de las máquinas idóneas a traves de un exquisito

criterio selectivo y la recuperación la inversión a realizar. Posteriormente se llevó a cabo la

instalación de las máquinas adquiridas adecuando la zona en base a las recomendaciones del

fabricante para que las máquinas operen en su máxima eficiencia, y mirando la seguridad de la

zona y de los tecnicos dedicados a su funcionamiento, buscando confort en las oficinas y salas

de trabajo contiguas.

• Bloque 2: PAP (Puesta a punto)

Una vez se ponen en funcionamiento las máquinas, durante el bloque 2 se inicia un

proceso de estudio e investigación con objeto de alcanzar su máximo rendimiento a traves de

la impresión de un conjunto de piezas de diferentes disenos para su posterior análisis, que serán

fabricadas tanto en interno como demandadas a proveedores externos. Esto permitió realizar

una comparativa entre las propiedades de los materiales de las máquinas adquiridas por la

empresa y los del resto de tecnologias. Para reducir la cantidad de parámetros y ensayos se llevó

a cabo un análisis factorial priorizando los parámetros más influyentes para cada tipo de pieza

en función de los análisis a los que se sometieron. Se realizaron pruebas dimensionales, de

tracción y rugosidad, conociendose además los tiempos y costes de fabricación de cada pieza.

Como conclusiones, se verificó que se hizo una elección acertada de las máquinas

adquiridas en la empresa y se estableció un estándar de recomendación de impresión, el cual

recogía que para el uso de las máquinas en interno existe una combinación de parámetros idónea

para asegurar una fabricación óptima del elemento solicitado en función de las solicitaciones



de calidad, y por el contrario, se indica qué tecnología externa será capaz de proveernos dicha

pieza con el grado de exigencia demandado.

3.2. Material y métodos

Del trabajo anterior, tan solo se utilizará información procedente del Bloque 2,

concretamente, aquella relacionada con el análisis dimensional. Se tomarán los datos y las

piezas que se han considerado esenciales para el objetivo de esta investigación, y se

despreciarán aquellas muestras que se fabricaron destinadas a suplir la búsqueda de los

parámetros ideales de las máquinas instaladas en la empresa interesada.

No obstante, durante el desarrollo de este TFM se ha tenido acceso a máquinas de misma

tecnología e incluso fabricante que las analizadas en el TFG para la empresa Valeo Iluminación,

por lo que se dará uso de dichos conocimientos en relación con los parámetros ideales de

impresión de las piezas que se fabriquen para la ampliación de este trabajo.

3.2.1. Parámetros de fabricación

Los parámetros de entrada seleccionados a la hora de imprimir cada una de las piezas

tienen una gran repercusión sobre cada una de sus propiedades finales, afectando

unilateralmente sobre el coste y tiempo de fabricación.

En primer lugar, una búsqueda profunda a través de literatura fue necesaria para un mejor

entendimiento de las tecnologías estudiadas y factores que influyen en la precisión geométrica

de las piezas fabricadas de forma aditiva [3-21]. Estos factores fueron identificados a través de

una investigación bibliográfica. También fue necesario, en ciertos casos, acceder a las fichas

técnicas de las máquinas y materiales de los diferentes fabricantes. La experiencia personal del

estudiante en la industria del prototipado fue también esencial para la determinación de los

parámetros fundamentales.

Para la determinación de los factores fundamentales, acudimos a los diagramas de

Ishikawa. El detalle del diagrama de Ishikawa enfatiza que la precisión geométrica de las piezas

de fabricación aditiva es afectada por numerosos factores, como las debidas a decisiones



humanas, al pre/post-proceso y actividades que influyen directamente en la exactitud de las

partes. La Figura 7 muestra ejemplos de factores de influencia para las tecnologías Laser

Sintering.

Figura 7. Diagrama de Ishikawa para Laser Sintering [13].

De manera general, el proceso comienza con la generación de piezas en sistema CAD

determinando factores del tipo forma del elemento, dimensión y complejidad de la pieza para

los ensayos. La conversión en archivo STL permite la preparación de datos para la fabricación

aditiva, incluyendo la definición de la posición y orientación de las partes, así como las distancia

entre ellas en el caso de imprimir más partes en una misma carga de impresión.

No obstante, como se puede comprobar en la Figura 7, es necesario basarse en

investigaciones experimentales para identificar y especificar los factores fundamentales y

reducir aquellos que tienen menor influencia en la exactitud de la geometría. En este trabajo,

son presentados los factores geométricos clave que se aplican de manera general a todas las

tecnologías, razonando aquellos que habitualmente son de gran importancia, pero que no se

aplican para nuestro estudio dada la gran amplitud de tecnologías diferentes en estudio. Además

de la identificación de los factores importantes, se ha de diseñar un espécimen de prueba, que

permite la consideración de todos los factores seleccionados.



A continuación, se consideran en detalle aquellos parámetros que, dada la revisión

bibliográfica, tienen un mayor impacto en las propiedades dimensionales de la pieza final y

analizamos cuáles de estos se pueden aplicar para nuestro trabajo.

• Material modelo

Es el material de trabajo con el que se imprime y se obtiene la pieza resultante al salir

de máquina. Para cada una de las tecnologías existe un gran abanico de materiales específicos,

pero hemos debido de ser selectivos a la hora de solicitar materiales a nuestros suministradores

basándonos en la finalidad y el uso que se le pudieran aplicar según nuestra valoración.

En la tecnología FDM, dado que es la más accesible en coste, tendríamos que diferenciar

entre materiales destinados a un uso personal y a un uso profesional. Para el primer caso,

materiales como PLA, ABS y ASA son los más comunes. Para un uso profesional, hemos

escogido aquellos termoplásticos cuyas propiedades más se asemejan a los materiales utilizados

a nivel industrial, tales como PC, nylon con carga de fibra de carbono Onyx o ULTEM.

Entre los materiales de las tecnologías PolyJet y MultiJet destacamos respectivamente el

VeroWhite Plus y Rigid White, son los básicos que ofrecen ambos fabricantes y los más

económicos, y Clear de aspecto transparente. Con respecto a la tecnología ColorJet,

estudiaremos el material cerámico.

Figura 8. Bobinas de filamento Fortus FDM y botes de resina Objet Polyjet.



Los materiales reclamados de sinterizado laser SL a nuestros suministradores fueron

aquellos más versátiles y a la par más demandados por parte de sus clientes. En la

estereolitografía SLA recurriremos a materiales semejantes a la categoría anterior de

tecnologías Jet, tales como transparentes, Accura Clear, o con acabado similar al cerámico,

Nanotool y Accura 25. Para el caso de SLS utilizaremos poliamida PA con diferentes cargas de

otros materiales tales como fibra de vidrio PA+FG y aluminio PA+AL que aportan una mayor

dureza. La tecnología DMLS trabaja con polvo de diferentes metales, pero su alto coste nos ha

limitado a seleccionar un único material, aluminio, al cual hemos asignado la referencia ALU

3D para su distinción.

Por último, recurrimos al mecanizado en una máquina CNC de 3 ejes para fabricar la

probeta en aluminio. Esto nos permitirá comparar los resultados dimensionales obtenidos en

tecnologías de impresión 3D con el mecanizado de piezas.

• Calidad

El parámetro de calidad varía en función de la tecnología, dado que cada una de ellas

utiliza un método de fabricación diferente. En general, una peor calidad de fabricación es

aquella que disminuye considerablemente el tiempo de fabricación, pero empeora el acabado

de la pieza. Una mejor calidad de impresión será aquella que mejore las propiedades finales de

la pieza, implicando con ello un aumento en tiempo y, posiblemente, en coste de fabricación.

En el caso de FDM, presentan una mayor deficiencia en exactitud alcanzable [14]. La

calidad de esta tecnología reside en boquilla de extrusión, que repercute en el ancho de hilo de

extrusión. En aquellas máquinas no profesionales, se utilizará un diámetro de boquilla de 0,4

mm, mientras que en las profesionales 0,178 mm y 0,254 mm.

En la tecnología PolyJet, son varias las opciones del Software del fabricante la que nos

determina la calidad final de la pieza. Por un lado, utilizaremos la opción de calidad alta High

Quality (HQ), y en acabado, seleccionaremos la opción de brillo Glossy. Utilizaremos dicha

combinación de parámetros de impresión dado que se conoce de estudios anteriores que la

opción Glossy mejora tanto la calidad dimensional como la rugosidad [12]. Esta opción aplica

una capa de material modelo aún más denso sobre la superficie exterior de la pieza, otorgando



un resultado brillante y un mejor acabado superficial. Estos materiales requieren de posteriores

tratamientos de curado, para proporcionar más dureza, o pulido y fotoblanqueo, para mejorar

la claridad. Dado que pretendemos conocer el acabado dimensional de la pieza al salir de

máquina, estos tratamientos no serán aplicados.

En el resto de las tecnologías de impresión 3D, la calidad será determinada por el

suministrador, aunque dependerá principalmente de la altura de capa o precisión del láser.

Dichos parámetros no son recomendables modificarlos con respectado a los mostrados por

defecto en el Software de la máquina.

Esto se debe a que una variación mínima repercute exponencialmente en los tiempos de

fabricación, sin llegar a tener un efecto significativo en la pieza, mientras que una mayor

alteración dispara los tiempos de fabricación y puede no otorgar una pieza representativa dados

los posibles errores. Generalmente, la altura de capa de trabajo es de 0,1 mm.

Por ello, se considera que los parámetros de calidad de dichas tecnologías corresponden

con los seleccionados por el técnico del suministrador o los facilitados por defecto por el

fabricante o Software propio de las máquinas. En las piezas solicitadas, se ha recalcado a los

suministradores la utilización de una calidad de fabricación óptima, de manera que posibilite la

búsqueda del mejor acabado dimensional.

• Relleno

Antes de construir la pieza, también se puede especificar el tipo de relleno del interior

deseado. Esto permite escoger entre un interior completamente macizo, o variar la densidad del

relleno a través de material modelo o material soporte con diferentes geometrías y estructuras

que aporten suficiente solidez para resistir superficie exterior. Con esto es posible minimizar la

cantidad de material, el tiempo y el coste de fabricación, renunciando a las propiedades

mecánicas de la pieza final.

Puesto que consideramos que la fabricación de piezas huecas puede llegar a afectar al

contorno exterior de la pieza, trabajaremos con un relleno sólido en todas las probetas a medir.



• Soporte

El material de soporte es aquel que hace las veces de andamiaje para permitir que el

material modelo se deposite en el espacio apoyando sobre éste. Según la tecnología, este

material puede ser tanto el mismo material que se utiliza para la fabricación del modelo, como

un segundo material de fácil eliminación. La posibilidad de escoger entre numerosas geometrías

de soporte permite crear estructuras de diferente rigidez en función de su densidad. Los patrones

de trazado se determinan a través de algoritmos inteligentes que realiza de manera automática

el Software de máquina, ejecutando aquella estructura que considera idónea para producir de

manera eficiente y ahorrativa el diseño a fabricar. Cuanto más denso, más resistencia, solidez

y seguridad aportará a la fabricación del conjunto de la pieza.

Figura 9. Tipos de densidad de soporte para FDM.

Las superficies de la pieza final que entran en contacto con el material soporte suelen

resultar de peor calidad superficial. Esto es así dado que una vez eliminado el material soporte,

pueden quedar residuos o daños por las herramientas utilizadas. Por ello, las superficies que

requieran de mayor calidad de detalle se suelen orientar hacia arriba para que no entren en

contacto con el soporte.

Dado que el soporte afectará de manera independiente según la tecnología utilizada o

los parámetros seleccionados por el suministrador, resulta complicado evaluarlo en cada uno

de los diferentes materiales. Por ello, para este trabajo se pretende desarrollar un diseño de pieza

sin negativos, de manera que no requiera de soporte para su fabricación. Esto contribuirá a

obtener un mejor acabado de todas las superficies sin que el soporte afecte en el dimensional.

Dado que se ofrecerá la posibilidad de fabricar dicha pieza sin material de soporte, este

parámetro será despreciable.



• Orientación

Este es uno de los parámetros de mayor importancia a la hora de conseguir una

fabricación óptima. Depende principalmente de los conocimientos y habilidades del técnico a

la hora de posicionar el 3D de la pieza en la simulación de carga. La orientación es principal

para extraer el máximo rendimiento de las impresoras en términos de calidad final, tiempo y

coste de fabricación [15].

Para cada una de las tecnologías el impacto de la orientación será diferente. En las

tecnologías de fabricación por deposición de hilo y capa respectivamente, la orientación de la

pieza frente a la trayectoria de deposición de material puede afectar tanto al acabado final como

a las propiedades mecánicas de la pieza. Esto se debe a que las tensiones internas pueden hacer

que la parte planar que apoya sobre la cama de la máquina se curve hacia arriba. Esto es

denominado como efecto “Warping” [16]. Por lo tanto, cuanto mayor sea la longitud de la

superficie que apoya directamente sobre la cama, mayor será la desviación que sufra en sus

extremos.

También ocurre que la cámara influye sobre la precisión geométrica, como ocurre en las

tecnologías láser. Debido a los diferentes gradientes de temperaturas, las áreas resultan dentro

de una torta de polvo [17], con lo que la posición de los componentes influye sobre la precisión

geométrica en la sinterización por láser. En el resto de las tecnologías en el que no ocurra dicho

efecto, la selección de la orientación dependerá principalmente de factores mencionados

anteriormente, tales como asegurar la calidad de las zonas de detalle o reducción de material

soporte, teniendo como objetivo minimizar los tiempos y costes de fabricación.

Para nuestro trabajo, dado que la pieza que diseñaremos para la medición tendrá cierta

longitud y queremos a su vez, como hemos mencionado anteriormente, evitar la utilización de

soporte, la dirección de fabricación será en la mayoría de los casos la del eje Z. Esto conllevaría

un aumento del tiempo de fabricación con respecto a fabricarla a lo largo del plano XY, pero

en los casos donde la orientación afecta directamente en el dimensional, priorizaremos el

resultado final frente al tiempo de fabricación.



No obstante, este aspecto se traslada a la decisión del especialista encargado de ejecutar

la impresión, dado que para otras tecnologías la orientación de la pieza en la cabina repercute

en menor medida en el dimensional, como si lo hacen sobre el tiempo o coste.

Figura 10. Relación entre sistema de referencias extrusor y posición pieza.

• Geometría

La geometría de la pieza a producir es un factor decisivo a la hora de escoger la

tecnología idónea que permita obtener el mayor porcentaje de detalle del elemento. Se trata de

un factor geométrico fundamental, ya que la fabricación aditiva proporciona total libertad de

diseño. Este parámetro tiene como objetivo evaluar dimensionalmente las superficies que

comúnmente solemos encontrar en todo objeto físico. Por ello, se diseñará un modelo que

contenga distintas geometrías básicas: superficie plana, inclinada, semi-circular y semi-elíptica

[15,18,19]. Con la finalidad de reducir el número de ensayos y tratar de absorber la menor

cantidad de recursos posible, analizaremos la factibilidad de concentrar dichas superficies en

un mismo elemento, dando como resultado la probeta dimensional a la que someteremos a

estudio.

Entre las especificaciones de diseño, la sección de la pieza será simétrica en uno de sus

ejes para permitirnos comparar las superficies opuestas. Además, se realizará un offset de su

interior, de manera que contemos con más zonas a medir distinguidas como zonas exteriores e

interiores [20]. Esto no solo minimizará la cantidad de material modelo, y con ello el coste, sino

que conllevará que la pieza tenga diferentes espesores.



A medida que aumentemos la altura de la pieza durante la fabricación, existirá más

probabilidad de encontrar imprecisiones en el dimensional y acumular desviaciones,

permitiéndonos extraer conclusiones más precisas con respecto a los defectos encontrados por

material estudiado y conocer cuáles son las tolerancias alcanzables [21,22]. No obstante, la

pieza contará con una base sólida para aportar una impresión con garantías a lo largo del eje Z.

Para la altura de la pieza, factores como el tamaño máximo de la cámara de construcción de las

impresoras o longitud del medidor de la máquina de coordenadas serán tenidos en cuenta. Las

dimensiones nominales derivan de la norma DIN EN ISO 286-1 [23].

Figura 11. Posibles geometrías para probeta dimensional.

A modo resumen, los parámetros anteriores que se aplican de manera general a todas las

tecnologías estudiadas son:

• Relleno: sólido.

• Soporte: dado el diseño de la pieza, no se aplica. En caso de afectar en el

dimensional, será el más denso posible.

• Orientación: a lo largo del eje Z. En caso de no afectar al dimensional, el

especialista utilizará la que considere óptima.

• Forma: diseño de pieza con superficies básicas.

El resto de los parámetros, tales como el material modelo o calidad, variará según la

tecnología y máquina empleada.

Como conclusión de lo anterior, utilizando como referencia el diagrama de la Figura 7,

hemos tratado que los factores humanos se mantuvieran lo más constante posible (geometría,



dimensión, complejidad de estructura, orientación, dirección, posición, etc.), dado que al

trabajar con tantas tecnologías y al no tener acceso a todas ellas, es difícil controlar la

trazabilidad. También hemos priorizado tener una única muestra por material para mayor

diversidad de materiales, que no muchas muestras de un único material, por lo que el factor

humano en este caso debe mantenerse constante o el número de impresiones y muestras se

elevaría considerablemente. También el factor de medida se mantendrá constante, dado que éste

se aplicará a todas las muestras por igual.

También hemos considerado no contemplar el factor de ambiente para nuestro trabajo.

Las máquinas profesionales de la actualidad suelen estar protegidas de manera que los únicos

parámetros alterables son aquellos que el Software propio del fabricante permite. Esto es así

dado que se considera que su modificación podría perjudicar al producto final y al rendimiento

y vida útil de la máquina. Por lo tanto, dichos parámetros están automatizados de manera que

su alteración no es posible. Un ejemplo puede ser: temperatura del inyector o del láser,

temperatura dentro de la cabina, velocidad de fabricación, etc.

Finalmente, los factores que mayor impacto tienen en nuestro análisis sobre la precisión

de la geometría de la pieza son el factor máquina, material y método. El diagrama de Ishikawa

aplicado para nuestro trabajo se muestra en la Figura 12.

Figura 12. Parámetros de influencia seleccionados para el experimento.



La Tabla 1 recoge con más detalle cuáles son los parámetros de mayor influencia en la

geometría para nuestro análisis. Especial mención al parámetro Proceso, recogido de la norma

UNE-EN ISO/ASTM 52900 [24] de principios generales de terminología de fabricación

aditiva, donde se ofrece una visión general de los principios de los procesos de fabricación

aditiva.

Parámetros de influencia en la precisión geométrica

Tecnología Máquina Materiales Tipo Proceso

FDM Fortus 450mc PC Filamento Deposición hilo - Extrusión

ULTEM

ABS

Markforged Mark Two Onyx

Titan Plus PC/ABS

ABS Grey

Ultimaker 2 ABS Blue

ABS-HI

PLA Silver

PLA 3D850

HIPS

PETG

PolyJet Objet 30Prime VeroWhite Plus Líquido Deposición capa - Curación

MultiJet Project 5500X vero White

Clear

ColorJet Zprinter 650 Cerámico

SLA ProJect6000HD Accura Clear

Fusión - Láser

Nanotool

Accura 25

SLS ProX500 Plus PA Polvo

PA+FG

PA+ALU

DMLS ProXDMP200 ALU 3D

CNC 3 Axes Aluminio Tocho Eliminación

Tabla 1. Parámetros de influencia en la precisión geométrica para el experimento.

3.2.2. Planificación de ensayos

En esta sección, planteamos la combinación de parámetros y muestras necesarias en

función de los parámetros anteriores para determinar la dimensión y alcance del trabajo

relacionados con la cantidad de ensayos para su planificación.



De la tabla anterior, Tabla 1, es posible comprobar que el parámetro determinante son los

materiales. A mayor número de materiales de una misma tecnología, más precisos serán los

resultados obtenidos y conclusiones derivadas. Unos resultados semejantes en materiales de

mismas tecnologías, representará que las desviaciones son comunes y dependen de la tecnología

utilizada. Por el contrario, resultados diferentes en materiales de misma tecnología concluyen

que dichas desviaciones dependen del tipo de material utilizado.

Finalmente, el espectro de pruebas que se analizarán en este trabajo contará con 26

muestras como se muestra en la Tabla 2.

Combinación de ensayos según parámetros

Muestra Tecnología Procedencia Impresora Material Calidad

1 FDM Valeo Fortus 450mc PC ø 0,178 mm

2 Stratasys ULTEM ø 0,254 mm

3 UCF ABS ø 0,178 mm

4 Markforged Mark Two Onyx 0,1 mm capa

5 HTWK Titan Plus PC/ABS ø 0,254 mm

6 ABS Grey

7 Sicnova Ultimaker 2 ABS Blue ø 0,4 mm

8 ABS-HI

9 PLA Silver

10 PLA 3D850

11 HIPS

12 PETG

13 PolyJet Valeo Objet 30Prime VeroWhite Plus HQ -Glossy

14 MultiJet Andaltec Project 5500X Rigid White Óptima

15 Clear

16 ColorJet Sicnova Zprinter 650 Cerámico 0,1 mm capa

17 SLA ProJect6000HD Accura Clear Óptima

18 Nanotool

19 Accura 25

20 SLS Axis ProX500 Plus PA Óptima

21 PA+FG

22 PA+ALU

23 CNC Speedform ProXDMP200 ALU 3D Óptima

24 Prodicex 3 Axes Aluminio Óptima

Tabla 2. Combinación de ensayos según parámetros para análisis dimensional.



3.2.3. Protocolo de actuación

El proceso logístico de comunicación con los suministradores, fabricación y envío se

puede dividir en dos etapas: el establecido durante la estancia del alumno en la empresa Valeo

Iluminación y aquel que se ejecutó posteriormente durante la estancia del alumno en los

diversos países de movilidad.

En la primera etapa, aprovechando la estancia del alumno en Valeo Iluminación como

trabajador, se establece contacto con los proveedores oficiales de la empresa para conocer si

estaban dispuestos a colaborar en nuestra investigación. A continuación, una vez desarrollado

el diseño definitivo de la probeta dimensional, se les facilita el archivo en formato STL y se

solicita su fabricación considerando los parámetros generales mencionados anteriormente: han

ser sólidas, evitando que el soporte afecte en el dimensional y orientadas en la dirección óptima

en la que podamos sacar el máximo partido de sus propiedades dimensionales. La localización

de la planta de producción de dichos proveedores se encuentra tanto dentro de la península,

como en Francia y Alemania. El plazo medio desde el primer contacto con el suministrador

hasta la recepción de la pieza es aproximadamente un mes. Todas las piezas fueron fabricadas

de manera altruista como muestra de fidelidad a la empresa Valeo Iluminación para dar soporte

al análisis llevado a cabo. Las empresas que formaron parte de esta etapa a través de la

aportación de piezas procedentes de sus tecnologías fueron: Valeo Iluminación, Stratasys,

Prodicex, Andaltec, Sicnova, Axis y CNC Speedform.

La segunda etapa sucede mientras que el alumno se encuentra realizando sus estudios de

Máster en diferentes destinos de movilidad en Alemania, Leipzig University of Technology

HTWK, y EE. UU., University of Central Florida UCF. De esta forma, se expandió el espectro

de piezas fabricando más muestras en las máquinas de impresión 3D de dichos centros.

En las piezas impresas tanto en la multinacional Valeo Iluminación como en las diferentes

universidades, se mantuvo control y trazabilidad de cada muestra dado que las impresiones se

realizaron de manera presencial por el alumno. Las impresoras 3D utilizadas en las

universidades se muestran en la Figura 13.



Figura 13. Impresoras universidades: Fortus 450mc UCF izq, Titan HTWK der.

4. ENSAYO DIMENSIONAL

De la información a extraer de las piezas, se ha determinado que el interés reside en

conocer el acabado dimensional en términos de desviaciones y acabado superficial. Por lo que

se recurre a diferentes ensayos dimensionales que nos permitan comparar, como resultado final,

las cualidades dimensionales de la totalidad de materiales y tecnologías.

El defecto dimensional es la diferencia entre las dimensiones obtenidas midiendo la pieza

y las teóricas dadas por el diseño o pieza prototipo. Debemos hacer énfasis en las diferencias

existentes al calcular las desviaciones posibles en la pieza, distinguiendo entre defectos de

forma y rugosidad superficial.

Figura 14. Diferencias entre rugosidad y defecto de forma.



Se consideran defectos de forma a las deficiencias relacionadas con la inclinación del

perfil, falta de planitud o de redondez y aquellas que afectan al funcionamiento de la pieza, tales

como la excentricidad o falta de ajuste. Mientras que la rugosidad superficial afecta al

comportamiento de la superficie frente al rozamiento, desgaste o rodadura entre otros.

Por lo tanto, se contempla dos ensayos diferentes:

• Ensayo dimensional y de defectos de forma.

• Ensayo de rugosidad.

4.1. Ensayo dimensional y de defectos de forma

Una dimensión se define como la distancia entre dos puntos opuestos y una tolerancia

dimensional se verifica mediante una medición de dos puntos [20]. El examen de las

desviaciones dimensionales requiere la investigación de varias dimensiones nominales, las

cuales derivan de la norma DIN EN ISO 286-1 [23]. La norma describe el sistema de código

ISO para la tolerancia en dimensiones lineales y define tolerancias, desviaciones y ajustes. La

norma también permite la comparación entre los diferentes procesos de fabricación sujetos a

sus tolerancias alcanzables. Los patrones empleados en las mediciones de defectos de forma

son muy variados y generalmente muy específicos para cada defecto, pudiendo existir varios

patrones para un mismo defecto.

En el estudio de este ensayo, analizaremos los defectos relacionados con las desviaciones

máximas y medias encontradas en las mediciones de palpado de puntos, desviaciones en la

geometría de la pieza diseñada para el análisis, y desviaciones de forma, orientación y posición

de ésta.

A continuación, se muestran los principales patrones asociados a los diferentes defectos

de forma.

4.1.1. Desviaciones de forma y orientación-posición

Las diferentes desviaciones relacionadas con la forma del objeto son los siguientes:



a) Rectitud: Distancia entre los puntos de la línea considerada y la recta geométrica de la

referencia (recta patrón). La distancia máxima será la que se encuentre con respecto al punto

más alejado.

b) Planitud: Distancia entre cualquier punto de la superficie considerara y el plano

envolvente (plano patrón).

c) Circularidad (Redondez): Distancia radial entre el contorno de la sección normal al eje

del cilindro y el círculo ideal.

d) Cilindricidad: Distancia radial entre cualquier punto de la porción del cilindro

considerada y el cilindro ideal (envolvente).

Figura 15. Ejemplos de defectos de forma.

También estudiaremos las desviaciones referentes a los defectos de orientación y

posición, que son aquellas diferencias entre la posición real de una recta o plano de la pieza

respecto de otra recta o plano tomados como referencia cuyas formas geométricas ideales son

correctas (satisfacen cierta precisión). Hacemos especial mención a las siguientes:

a) Perpendicularidad: Distancia entre la línea o superficie considerada y una línea de

envolvente o plano auxiliar perpendicular al plano.

b) Paralelismo: Distancia entre cualquier punto de la superficie o línea considerada y un

plano auxiliar paralelo al plano de referencia.



c) Angularidad: Diferencia entre el ángulo medido y el requerido. Puede involucrar tanto

a ejes como a superficies.

d) Excentricidad: Distancia radial entre el eje de una superficie de revolución y un eje de

giro paralelo tomado como referencia.

e) Coaxialidad: Diferencia entre la posición real del eje de una superficie de revolución y

un eje de giro tomado como referencia. Incluye los defectos de excentricidad y de inclinación

de ejes.

Figura 16. Ejemplos de defectos de posición.

4.1.2. Instrumentación

Para calcular todos estos posibles defectos en la pieza se requiere un amplio rango de

instrumentos de medida. Sin embargo, la medición de todos ellos es posible a través de una

máquina de medición por coordenadas tridimensionales (MMC).

4.1.2.1. Máquina de medición por coordenadas (MMC)

Llevaremos a cabo el análisis dimensional a través de una máquina de medición por

coordenadas tridimensionales (MMC) del tipo puente móvil. La que nosotros tendremos a

nuestra disposición es la DEA modelo Global Perf, Figura 17, que se encuentra en el

departamento de metrología del proveedor Andaltec.

Su principio de funcionamiento está basado en una técnica de medición punto a punto, a

cada cual se le asigna una coordenada (X,Y,Z) referida a un sistema de coordenadas en 3D cuyo



origen es común. Las coordenadas reales de los puntos seleccionados se determinan con un

palpador de contacto y sistema de medición del desplazamiento que se encuentran en cada uno

de los ejes.

Figura 17. Máquina de medición por coordenadas MMC DEA Global Perf.

Para referenciar las zonas a palpar, se debe facilitar al programa los puntos teóricos que

se desean conocer y a través del software de medición se realizará una vinculación numérica de

las coordenadas asignadas a los puntos. La medición de los patrones se efectuará mediante la

ejecución de programas de control numérico (CNC) para su automatización, pudiendo con ello

aumentar el número de medidas y mejorando el tratamiento estadístico de los resultados

obtenidos.

Los errores más conocidos en este tipo de análisis son debidos a la calidad del guiado

(defectos de rectitud y movimientos angulares, cabeceo y balanceo) y también por los efectos



térmicos y condiciones ambientales reinantes. La máquina emplea un factor de corrección de

temperatura a cada uno de los resultados de medición, aplicando una compensación térmica

dado el coeficiente de expansión térmico del patrón utilizado. La sala de metrología se

encuentra a una temperatura que varía entre los 21º y 23º C, realizándose una calibración cada

cierto periodo de tiempo para asegurar el funcionamiento óptimo de la máquina.

Para nuestro análisis consideramos nulos los posibles errores de medición de la máquina,

fundamentando que la desviación de la medida real frente a la teórica que encontremos en los

análisis es fruto de los parámetros de entrada utilizados para cada probeta o de la tecnología y

material en que fueron fabricados.

Figura 18. Mandos de máquina para controlar medición.

4.1.2.2. Sistema palpador

El sistema palpador se compone principalmente de dos elementos:

• Cabezal de contacto o palpador: será una sonda esférica de rubí de 2 mm de diámetro

del tipo trigger. Se caracteriza por emitir una señal eléctrica del tipo on/off al entrar

en contacto con la pieza, permitiendo la adquisición de las coordenadas del punto

allí donde se ha palpado.

• Cabezal orientable: constará de un sistema de palpador articulado que abarcará unos

100 mm de longitud desde la esfera del palpador hasta el cabezal. Se caracteriza por

poderse orientar en diferentes posiciones angulares a través de dispositivos

manuales o automáticos de posicionamiento.



Figura 19. Sistema palpador de MMC.

El sistema de palpado utilizado ofrece una serie de limitaciones y condicionantes que

repercutirán tanto en la selección de los puntos a medir como en la geometría final de la probeta

dimensional y el calibre a utilizar para fijarlas.

4.1.2.3. Limitaciones del sistema

Estas limitaciones las encontraremos a la hora palpar puntos de tres maneras posibles:

tangencial, axial y radial.

Figura 20. Maneras de palpar puntos: tangencial, axial y radial.



Debido a la geometría esférica del cabezal de contacto, uno de los problemas vendrá

ocasionado al tratar de palpar puntos de manera tangencial situados en los vértices de esquinas

o aristas vivas, lo cual afectará a la distribución de puntos (apartado 4.1.2.1) que demos en la

probeta.

Suponiendo el caso de que el punto esté ubicado en la intersección entre planos que

forman ángulos menores a 180º, no será posible medir cuando el palpador acceda desde el

interior. Esto provocaría que la esfera colisione con los planos que conforman dicha esquina

previamente a palpar dicho punto, dando lugar a detectar tantas coordenadas como superficies

haya palpado en ese instante.

En el caso contrario, es decir, entrando el palpador desde el exterior, podemos encontrar

imprecisión en la medida obtenida si existe alguna deformación o mala ubicación de la pieza

en el soporte.

Para nuestro caso, distribuiremos los puntos de manera equitativa entre las diferentes

superficies que conforman la pieza, evitando situarlos en las intersecciones entre planos. A su

vez, trataremos de ubicarlas lo más en el extremo posible de las caras para poder encontrar una

mayor acumulación de desviaciones, pero sin necesidad de complicar la medición, respetando

las limitaciones del aparato.

Debido al cabezal de contacto y la longitud del vástago, deberemos tener en cuenta una

serie de condicionantes que repercutirán directamente en la geometría de la probeta dimensional

(apartado 4.1.2) y la distribución de subconjuntos a lo largo de la placa base (apartado 4.1.3.5),

diferenciando entre tomar puntos de manera axial o radial.

Cuando el sistema palpador se aproxima a una coordenada para detectarla de forma axial,

podremos encontrar una colisión cuando ésta se encuentra en una zona interior a una

profundidad mayor que la altura del sistema de medición. Esto ocurrirá siempre y cuando la

sección de la zona interior donde entraría el palpador sea menor que la sección del cabezal. Para

ahorrar en tiempo y coste de fabricación no nos interesa hacer una probeta de grandes

dimensiones, por lo que preferiremos no superar la profundidad máxima a la que debemos dar

coordenadas en el interior de la probeta para que su posible sección no sea delimitante.



De esta forma, dicha profundidad máxima no debe ser mayor que la longitud del sistema

de medición:

𝐻 − 𝑧𝑝𝑖 < ℎ𝑠 (4.1)

𝐻 = altura probeta

𝑧𝑝𝑖 = altura punto interior

ℎ𝑠 = altura sistema de medición

Sin embargo, cuando tengamos que tomar puntos de manera radial, se ha de diferenciar

entre aquellas coordenadas que se encuentran en las superficies del interior o exterior de la

probeta.

En aquellos puntos ubicados en la zona interior, el vástago entrará de manera axial, y una

vez llegado a la altura del punto no podrá tocar de manera totalmente radial ya que el sistema

de medición colisionaría con las paredes de la probeta. Por lo que será necesaria una inclinación

mínima del vástago con respecto al eje vertical, como se puede ver en la Figura 21.

Figura 21. Inclinación mínima del vástago para palpar de manera radial.

Esto delimita mínimamente la profundidad máxima del punto interior zpi, y condiciona la

geometría de la sección interna de la probeta, ya que se debe de respetar una distancia radial



mínima entre el centro de gravedad del sistema palpador y el cabezal de contacto para que se

puedan palpar puntos sin colisión entre la probeta y el brazo de sujeción. Esta distancia es la

que corresponde con el recorrido de giro proyectado en el plano XY.

𝐻 − 𝑧𝑝𝑖 < ℎ𝑠 · 𝑐𝑜𝑠𝜃 (4.2)

𝑅𝑖 = ℎ𝑠 · 𝑠𝑖𝑛𝜃 (4.3)

𝑅𝑖 = 𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑚í𝑛𝑖𝑚𝑎 𝑟𝑎𝑑𝑖𝑎𝑙 𝑝𝑟𝑜𝑦𝑒𝑐𝑡𝑎𝑑𝑎 𝑒𝑛 𝑝𝑙𝑎𝑛𝑜 𝑋𝑌 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝐶𝐺 𝑐𝑎𝑏𝑒𝑧𝑎𝑙 𝑦 𝑝𝑎𝑙𝑝𝑎𝑑𝑜𝑟

Sabiendo que la longitud del sistema de medición cuando el sistema de palpado se

encuentra en el mismo eje que el cabezal (0º de giro) es de 100 mm, y que el ángulo mínimo de

inclinación para llegar a palpar una coordenada en el interior de la probeta sin que el cabezal

colisione con ésta corresponde a 7,5º, tendríamos datos suficientes como para calcular la

profundidad máxima a la que colocar las coordenadas de un punto y la separación mínima entre

las paredes del interior:

𝐻 − 𝑧𝑝𝑖 < 100 · cos(7,5) < 99,14 mm (4.4)

𝑅𝑖 < 100 · sin(7,5) < 13,05 mm (4.5)

Para el diseño de probeta dimensional, habrá que tener en cuenta que con el cabezal de

medición que se pretende utilizar, no será posible palpar coordenadas de puntos que se

encuentren a más de 99,14 mm de profundidad, respetando una anchura mínima en el interior

que permita un radio de giro del sistema de medición de 13,05 mm (la distancia entre las paredes

del interior deberá ser igual a 26,1 mm). De esta forma se podrá proceder con la medición sin

encontrar ninguna colisión entre cabezal y probeta.

En los puntos ubicados en las caras externas, habrá que respetar una distancia mínima

entre éstos y las respectivas piezas de sujeción de la probeta. El conjunto formado por la probeta

dimensional y sus elementos de fijación es lo que hemos denominado como subconjunto.

Adicionalmente, también se deberá de respetar cierta distancia entre ellos a la hora su

distribución en la placa base del calibre (apartado 4.1.3.5).



Cuando el cabezal se oriente para tomar puntos desde fuera del calibre hacia el interior,

dispondrá de una gran amplitud de giro que le permitirá llegar con libertad a las coordenadas

dadas sin que esto repercuta en el diseño y distribución de los sistemas de fijación. No obstante,

se deberá de respetar una distancia mínima de 13,05 mm, como visto en el apartado anterior,

entre zonas interiores comprendidas entre las superficies exteriores de la probeta y las torretas

de fijación. Aunque esto no será crítico, evitamos encontrar problemas de colisión.

Cuando el sistema palpador se coloque entre subconjuntos o en el centro del calibre, el

caso más desfavorable se dará a la hora de medir las coordenadas de difícil acceso localizadas

en la sección inferior de la probeta dimensional. En esa zona es posible que el palpador

encuentre colisiones si las torretas se posicionan muy próximas, ya que puede requerir una

posición del brazo palpador frente al cabezal orientable totalmente perpendicular entre sí, como

muestra la Figura 22.

Figura 22. Posición perpendicular del brazo palpador frente cabezal orientable.

Para evitar este problema, se tendrá en cuenta una zona de desahogo libre de obstáculos

equivalente a al área de una circunferencia de radio la longitud del brazo del sistema palpador

(100 mm). Con ello posibilitamos que el cabezal trabaje, en el caso más desfavorable del centro

del calibre, en un rango de 360º a la hora de tomar medidas de manera radial. Esto condicionaría

la distribución de los subconjuntos en la placa base del calibre, lo cual se hará especial mención

más adelante.



A continuación, teniendo en cuenta las restricciones a la hora de proceder con las

mediciones, podremos dejar definida la probeta dimensional, las coordenadas a palpar y el

calibre dimensional con sus torretas de fijación.

4.1.3. Geometría probeta

Para el diseño de la probeta dimensional, se considerarán las limitaciones del sistema

palpador y las restricciones del tipo forma y geometría mencionadas en el apartado de

parámetros 3.2.1 Geometría.

En cuanto a la forma, se ha diseñado una probeta que contuviera superficies planas

paralelas a los planos principales, inclinadas, semicirculares y elipsoidales, buscando que

existiera simetría en la pieza.

Con respecto a la geometría, sabiendo que la profundidad máxima a la que puede entrar

el sistema de medición es no más de 99,14 mm, hemos dado una altura a la probeta dimensional

de 80 mm para evitar la colisión con el cabezal. Se ha contemplado una base plana para mejorar

con ello la estabilidad y el apoyo sobre la placa del calibre. Finalmente, la probeta queda

definida como se puede comprobar en la Figura 23. Los planos de la probeta dimensional

acotada se encuentran como Plano 1.

Figura 23. Vista isométrica de probeta dimensional.



4.1.3.1. Distribución de puntos

Para extraer resultados concluyentes acerca de los defectos de forma, se medirán un

mínimo de puntos a lo largo de la altura de la probeta. Esto se realiza a través de diferentes

planos de intersección paralelos a la base de apoyo. Por lo que de cada plano se obtendrán dos

secciones, la correspondiente a las superficies exteriores y a las interiores.

Tanto el número de coordenadas como su distribución deberán ser suficientemente

representativos como para permitir aproximarnos a la sección real a través de la unión de dichos

puntos mediante trazados rectilíneos. Conforme se incrementa el número de puntos palpados

para medir una superficie, mejora la repetitividad y precisión de la medición.

Debemos decidir una estrategia de palpado no solo teniendo en cuenta la cantidad si no

también la distribución de los puntos a lo largo de la sección. Con muy pocos puntos podemos

obtener un resultado erróneo, y con demasiados no ganamos información extra y perdemos

tiempo.

Figura 24. Distribución lógica de puntos a lo largo de sección.

No obstante, una zona de sección de puntos no basta como para poder analizar los

defectos de posición de cada probeta. Por lo que será necesario un mínimo de tres zonas de

sección repartidas a lo largo de la pieza, distinguiendo entre la zona inferior, zona media y zona

superior.

En la zona inferior de la probeta, la sección exterior e interior estarán contenidas en dos

planos diferentes, dado que la zona interior contará con una elevación en la base. Cuanto más

en los extremos se encuentren las coordenadas más posibilidades habrá de dar con desviaciones



características. Al encontrarnos en la zona interior con una base de 5 mm de alto, tendremos

que lanzar un plano de altura suficiente como para no encontrar colisión del puntero con las

esquinas.

Los planos de sección inferior y superior se tomarán paralelos a la base y a 5 mm de sus

extremos. Habría que respetar al seleccionar las coordenadas, en el caso más desfavorable de

la sección inferior del interior, un margen equivalente al radio de la esfera del palpador (1 mm)

más la proyección en Z del recorrido de giro del brazo palpador (100-99,14=0,86 mm).

Decidimos dar algo más de margen para no encontrar alteraciones en los datos resultantes.

También se tomarán puntos contenidos en la cara de la base del interior para obtener

información acerca de su planitud.

En la zona media realizaremos un plano de sección común para las superficies exteriores

e interiores en la cota media de la probeta, a unos 40 mm de altura con respecto a la placa base.

La zona superior se compone de dos planos, uno de ellos será el que contenga la sección

interior y exterior, y el otro corresponderá con el que formen los puntos palpados en la cara

superior paralela a la base.

Figura 25. Altura de sección de puntos a lo largo de probeta dimensional.



La distribución de los puntos a lo largo de la periferia del exterior e interior se ha realizado

buscando total simetría. Para las caras planas se tomarán dos puntos equidistantes para definir

una recta resultante tras la unión de éstos. En las zonas curvas se tomarán puntos suficientes

como para definir tanto la semicircunferencia como la semielipse. Para verificar planitud de la

base del interior y cara superior, se deberán tomar un mínimo de tres puntos que definan un

plano. Las coordenadas resultantes quedarían de la siguiente forma:

• 3 secciones exteriores de 18 puntos cada una.

• 3 secciones interiores de 12 puntos cada una.

• 2 planos de 3 puntos cada uno.

Figura 26. Distribución de puntos a lo largo de probeta.

En total serían unos 96 puntos por probeta dimensional. Dichas coordenadas se tendrán

que tomar frente a un sistema de referencias común y compartido para el resto de probetas que

se colocarán sobre el calibre. El objetivo de dicho calibre o soporte será fijar el mayor número

de probetas posible para una medición eficaz y versátil en un menor tiempo. También permite

medir una gran consecución de piezas de misma geometría sometidas a los mismos parámetros

externos. Por lo que tendremos que precisar de dicho sistema de referencias que, aunque se

definirá más adelante, se encontrará en la misma placa base del calibre.



4.1.4. Calibre dimensional

En primer lugar, debemos centrar la atención en cómo pretendemos referenciar la probeta

y ubicarla en el espacio a una posición fija. De esta forma, el sistema palpador entrará en

contacto con la probeta sin generar momentos y con ello desviaciones en la medición. Además,

todas las probetas deben de estar sometidas a los mismos parámetros externos para que no haya

variación de datos entre unas y otras en función del subconjunto de sujeción en el que se han

ubicado.

Para ello son varios los conceptos a tener en cuenta y que serán cruciales para el buen

desarrollo de esta tarea.

4.1.4.1. Fuerza de deflexión

Uno de los principales elementos que contribuyen a la incertidumbre de la medición es la

acción de la fuerza de deflexión. Consiste en la fuerza necesaria para accionar la parte sensible

del palpador y generar la señal de adquisición de las informaciones. Es una característica de los

palpadores tigger, el cual utilizaremos para los ensayos.

La fuerza de deflexión aplicada al elemento de contacto con la pieza provoca la flexión

del sistema del palpador y contribuye en gran parte a la reducción aparente del radio de la esfera

de la aguja. Esa fuerza se puede amplificar por factores dinámicos (velocidad, aceleración)

activos durante el contacto. Además, a esta acción hay que sumarle la componente fuerza peso

ejercido en la punta del palpador, que es variable según la disposición del mismo en todas las

direcciones distintas a la vertical.

El fenómeno es aún más sensible en nuestro caso al contar con un palpador orientable. La

fuerza de deflexión debe ser regulada al máximo, según sea necesario en las distintas

condiciones, para impedir tomas de puntos falsas al pasar de una dirección horizontal a una

vertical, teniendo en cuenta no sólo el aspecto estático sino también el dinámico (fuerzas de

inercia aplicadas al baricentro de la punta durante variaciones de dirección y velocidad del

movimiento de la MMC).



Como consecuencia de lo dicho hasta ahora, el radio de la esfera dinámico del palpador

no es constante en todas las direcciones de acercamiento al tampoco serlo las fuerzas activas y

de la elasticidad del sistema de las cuales depende.

Para todas las mediciones se tendrá en cuenta que, garantizando con ello las prestaciones

del sistema palpador, en el momento de la toma de datos la velocidad es constante y está dentro

de los límites especificados por el fabricante. Asimismo, la distancia de acercamiento tiene que

permitir amortiguar las oscilaciones eventuales que se pueden verificar durante todo el

movimiento de medición.

Figura 27. Fuerza de contacto con el palpador [25].

No obstante, dicha fuerza que actúa sobre el punto de contacto con la probeta dimensional

pueda llegar a ocasionar generación de momentos y con ello posibles desplazamientos o giros

en toda la pieza llegando a alterar los resultados obtenidos.

Por ello debemos de hacer especial mención al concepto de alineación e isostatismo [25],

que nos permitirá referenciar la pieza a medir en el espacio y estudiar cómo debemos fijarla en

el sistema para no obtener alteración de resultados por parámetros externos durante la medición.



4.1.4.2. Concepto de alineación e isostatismo

La alineación es la forma por la cual la MMC ubica la pieza a medir dentro del espacio

de trabajo. Para que esto ocurra, primeramente, la pieza debe tener los grados de libertad

bloqueados, concepto de isostatismo.

Mediante la medición manual de referencias principales de la pieza, la MMC traslada y

rota sus ejes de manera tal que coincidan con los ejes de la pieza. La alineación es el primer

paso en el proceso de medición de una pieza. La primera vez que se realiza se hace de forma

manual para luego ser iterada de forma automática.

Para alinear, se deben restringir los grados de libertad de la pieza los cuales una vez estén

bloqueados, podemos decir que se encuentra inmovilizada isostáticamente. Se definen de la

siguiente forma:

• 3 de traslación (X-Y-Z).

• 3 de rotación (Rx-Ry-Rz).

Figura 28. Grados de libertad.

4.1.4.3. Sistema de alineación RPS

La alineación RPS se basa en el método 3-2-1, que consiste en la distribución de

referencias dependiendo de la forma y tamaño de la pieza siguiendo el siguiente concepto:



A) 3 puntos definen una superficie plana (plano XY; restringe Z-Rx-Ry).

B) 2 puntos definen una línea (contenida en plano XZ; restringe Y-Rz).

C) 1 punto (plano YZ; restringe X).

Figura 29. RPS: A) 3 fijaciones en Z; B) 2 fijaciones en Y; C) 1 fijación en X.

Los tres planos creados son mutuamente perpendiculares y el punto de intersección de

estos tres planos es el origen del sistema X=0, Y=0 y Z=0. Nosotros al tener que aprovechar el

mismo calibre para medir cuatro probetas, tendremos que buscar un sistema de referencias

común entre ellas.

Para proceder con el alineado de nuestra probeta dimensional, acudimos a normas como

ISO 1101 – 1983 o ASME Y 14.5M-1994 [26,27] dónde se indican unas pautas de

recomendación y asignan al diseñador de la pieza la responsabilidad de definir el sistema de

referencia, mediante características representativas y restricciones sobre estas.

Las tolerancias dedicadas a restringir los grados de libertad de la probeta dimensional

se pueden encontrar en el Plano 1, mostradas como A, B y C.

4.1.4.4. Método de fijación

Las probetas se dispondrían de un útil de verificación, o lo que se denomina calibre

dimensional. Se tratará de un artefacto mecánico que asegura rigidez, accesibilidad y

repetitividad. Principalmente consistirá en una placa base de aluminio rectificada y una serie de

torretas y útiles cuya finalidad es dar consistencia a la pieza para su exploración por contacto



discreto, permitir el acceso del palpador gracias a un diseño sencillo en forma y orientación del

útil para llegar de una sola estacada a todas las zonas de interés y que durante el proceso de

“pone-quita” de la pieza no se genera ningún error geométrico. Sobre estos útiles se definen y

se marcan elementos de referencia que ayudan a crear el sistema de coordenadas necesario para

la inspección.

Debido a que este tipo de útiles suelen ser caros y en nuestro caso, se trata de medir una

serie pequeña de piezas, utilizaremos el concepto de útil de fijación de bajo coste que se

consigue a corto plazo, denominado Rapid Fit. Este sistema ofrece la posibilidad de construir

columnas de apoyo y fijación que conectan la pieza con una placa base de estructura modular.

En nuestro calibre simplemente taladraremos la placa en la zona dónde se atornillarían dichas

columnas.

Figura 30. Sistema Rapid Fit en útil de verificación.

La medición de las probetas en el calibre se realizará en estado libre, a través de unas

torretas de fijación que copiaran la forma de la pieza sin necesidad de deformarla. La pieza

apoyara sobre las caras de contacto que han de estar completamente rectificadas. Por último,

para poder dejarlas completamente fijas, será necesario de un dispositivo de apriete que permita

llevar a posición dicha zona de la pieza a través de un punto de contacto sobre el que se ejercerá

presión.



4.1.4.5. Diseño del calibre, subconjuntos y aprietes

Una vez tenemos claro estos conceptos esenciales, nos disponemos con el diseño del

calibre y los subconjuntos por los que estará constituido. Tanto la placa como el resto de torretas

de fijación se fabricarán en aluminio mecanizado en CNC para asegurar el correcto dimensional

de éstas.

La base será de aluminio rectificado con una altura estándar de 10 mm. Los proveedores

consiguen placas de grandes dimensiones de espesor normalizado donde tan sólo tienen que

cortar la geometría de la periferia y marcar las zonas donde taladrar. Al estar rectificada,

aseguramos que las probetas apoyaran sobre una superficie totalmente plana. La placa base será

la que nos defina el plano de apoyo, restringiendo el movimiento de traslación en Z y de rotación

Rx y Ry.

Para anular el resto de grados de libertad diseñamos dos torretas por subconjunto. Una

de ellas tendrá dos zonas de contacto que copiarán la superficie lisa sobre la que reposará la

probeta, restringiendo el movimiento de traslación en Y, y de rotación Rz.

Para que la segunda torreta no permita el desplazamiento a lo largo del eje X, el contacto

con la probeta se ha de dar en una de sus zonas curvas. Sin embargo, la superficie de la torreta

se fabricará totalmente plana, permitiendo que se traslade sobre ella de manera tangencial y

longitudinal. Si se copiara la superficie curva es casi imposible que la probeta se acople por las

posibles desviaciones que pueda tener, trasladando la pieza esas décimas de diferencia.

Figura 31. Torreta 1 a la izquierda y torreta 2 a la derecha.



En cuanto a los aprietes, existe un amplio rango de útiles destinados a ejercer dicha

función dependiendo de la precisión objetivo. Nosotros enfocamos la búsqueda a un sistema

económico que permita un acceso cómodo del palpador y la repetitividad del proceso.

En primer lugar, se fabricó una primera versión en donde la función de apriete se llevaría

a cabo por unas torretas con tornillos que llevarían la probeta a su posición nominal. Sin

embargo, no caímos en cuenta de que para ello todas las probetas han de ser sometidas al mismo

esfuerzo y por lo tanto era necesario recurrir a un instrumento que midiera el par de apriete de

cada tornillo a través de un torquímetro. Esto es esencial ya que hay que asegurar que todas las

piezas estén sometidas a los mismos parámetros externos. Dichas torretas se muestran en rosa

y amarillo en la Figura 32.

Figura 32. Primera versión de subconjunto fijación con tornillos de apriete.

Debido a cómo complicaba esto el procedimiento de colocación y retiro de piezas,

haciéndolo demasiado tedioso, recurrimos a unos útiles de apriete denominados tensores de

biela o, coloquialmente, pisadores. Los hay de diferentes tipos y funciones, para nuestro caso,

escogemos un tensor de compresión y tracción.

Funciona como un sistema de palanca articulada, que transforma el movimiento de giro

ejercido sobre el mango en un desplazamiento longitudinal del pistón. En el momento en el que

hace tope y la compresión es total, el útil realiza un frenado automático que no permite su

apertura. En el extremo hay un palpador de goma para no dañar la pieza y absorbe el impacto

al contacto. Con ello conseguimos que se ejerza la misma presión sobre cada una de las probetas

en ambas direcciones y que exista repetitividad en el proceso de montaje.



Figura 33. Tensor biela de compresión y tracción con palpador de goma.

Para seleccionar el idóneo para nuestro calibre necesitamos recurrir al catálogo a un

catálogo comercial. La información que deseamos conocer y que es clave para decantarnos por

un modelo es principalmente la distancia de carrera del pistón, que buscamos sea la menor

posible.

Comprobando en la Tabla 3 y orientándonos con las referencias de la Figura 34,

decidimos escoger el modelo 35A 6710 Tipo 0 con pie acodado, dónde la carrera de sujeción es

de 16 mm. El resto de datos tales como la distancia entre taladros exf, el ancho del pie acodado

K y la altura de sujeción h hasta el centro del tornillo que corresponde a 12 mm, se tendrán en

cuenta para el diseño de la torreta que fijarán los tensores al calibre.

Tabla 3. Información de catálogo sobre referencias de tensor.



Figura 34. Tensor de biela acotado con referencias por fabricante.

De ese último dato dependerá la altura con la que fabriquemos la torreta donde quedaría

atornillado, ya que el punto de contacto del palpador del tensor y el baricentro de la cara de

contacto de la torreta opuesta con la probeta deben estar contenidos en el mismo eje, que será

el de recorrido del pistón paralelo a la placa base, Figura 3. De esta forma, no se ocasionarían

momentos al ejercer la compresión sobre la pieza. Para el caso de la torreta 1, Figura 31,

mientras la fuerza se ejerza en el intervalo entre sus dos zonas de contacto no se ocasionarán

momentos.

Figura 35. Altura eje de desplazamiento de tornillo de tensor con respecto a torreta fijación.

Queda entonces definido el calibre, el cual se fabricará una base de 400x400 mm2, en

donde se han distribuido un total de cuatro subconjuntos, cada uno de ellos con dos torretas de

contacto y dos torretas de apoyo para los pisadores.

Además, se ha respetado en el centro del calibre un área libre de obstáculos equivalente

a una circunferencia de radio la longitud del sistema de medición (100 mm). Con ello



permitimos su circulación y que sea factible su posición radial en el interior. El pedido al

proveedor se realiza del siguiente material:

• 4 torretas tipo 1 de dos zonas de contacto en aluminio.

• 4 torretas tipo 2 de una zona de contacto en aluminio.

• 8 torretas tipo 3 de fijación de tensor en aluminio.

• 8 tensores de biela de compresión 35A 6710 Tipo 0 con pie acodado.

• 1 placas base de aluminio rectificado de 400x400x10 mm.

Figura 36. Diseño calibre dimensional con probetas.

El diseño definitivo del calibre dimensional a fabricar por el proveedor se muestra en la

Figura 36. En esta imagen se puede ver como ejemplo las probetas dimensionales colocadas en

cada subconjunto. Los planos de los elementos diseñados acotados se pueden encontrar como

Plano 2, Plano 3, Plano 4 y Plano 5.

El mismo proveedor será el encargado de montar las torretas que quedarán fijadas al

calibre por medio de tornillos dentados con métrica y pasadores. Posteriormente, solicitaremos

al mismo proveedor que realice una medición dimensional de las zonas que estarían en contacto

con la probeta y que restringen sus movimientos para asegurar la correcta puesta en nominal de

la pieza. Se realizará a través de una máquina de medición por coordenadas tridimensionales



(MMC), semejante a la que nosotros utilizaremos. Asumiremos en estos análisis una tolerancia

de +/- 0,05 mm.

Aquellas zonas que estén dentro de dicho margen admisible serán aceptadas. Las zonas

medidas que se encuentren fuera de tolerancias serán rectificadas por el proveedor, de manera

que solo se aceptará el calibre cuando en el último informe se muestre que todas las zonas se

encuentran dentro de tolerancias.

Como ejemplo mostramos una hoja en la Figura 37 de los informes que se tomaron

cuando se llevó a cabo la primera versión de torretas de fijación por tornillos. La modificación

de las torretas no repercutió en la repetición de las mediciones, dado que dichos elementos no

entran en contacto con las probetas. El informe también se puede encontrar en el Anexo 3.

Figura 37. Informe dimensional de placa base y torretas de contacto con probeta dimensional.



59

4.1.5. Procedimiento experimental

La totalidad de las probetas dimensionales y el calibre se facilitan al proveedor

encargado de los ensayos de para su análisis, que seguirán una secuencia de medición de puntos

dada por nuestra parte.

La medición de las probetas se llevará a cabo en estado libre. Esto requiere por parte del

sistema ubicar el objeto a medir en el espacio tomando una serie de referencias que considera

están en nominal. Para ello, se tomarán una serie de puntos a lo largo de la placa base, más

concretamente en el plano donde apoyan las probetas y las caras de las zonas laterales. Dichas

zonas de la placa se consideran estar perfectamente alineadas con respecto al 3D al tratarse de

aluminio rectificado. De esta forma, el sistema forma una serie de planos con los puntos

tomados, y la intersección de estos darán al Software la ubicación de la placa base y con ello la

del resto de elementos que lo componen.

Debido a la repetitividad que requiere la medición de todas las probetas, se colocarán

unos útiles para fijar el calibre a la placa de apoyo de la máquina. De esta forma, una vez se

realice el alineamiento de la posición del calibre con respecto al 3D, no se tendrá que repetir

dicho procedimiento para el resto de mediciones, permitiendo que las probetas conserven en

todos los ensayos la misma posición. Se puede comprobar en la Figura 38.

Además, para no perder la trazabilidad de las mediciones, decidimos asignarle una letra

adicional (A, B, C y D) al número de referencia que le corresponde a cada probeta en función

del subconjunto en el que se halla ubicado en la medición, se puede ver en la Figura 38. De esta

forma, cada informe estará asociado a una probeta y al subconjunto en el que estuvo ubicada

durante la medición. Finalmente, tendremos cuatro posiciones posibles de las probetas con

respecto a un mismo sistema de coordenadas. Esto quiere decir que dependiendo de en qué

subconjunto se encuentre la probeta, se le asignarán unas coordenadas determinadas.



Figura 38. Probetas colocadas en calibre dimensional para medición.

Por lo tanto, asignar esta identificación a los subconjuntos será necesaria para que, una

vez recibidos los informes, sepamos a qué coordenadas pertenecen, siendo:

• Subconjunto A: Coordenadas de la 1 a la 96.

• Subconjunto B: Coordenadas de la 97 a la 192.

• Subconjunto C: Coordenadas de la 193 a la 288.

• Subconjunto D: Coordenadas de la 289 a la 384.

Figura 39. Calibre con coordenadas respecto a sistema de referencias.



Todas las coordenadas deberán ser tomadas con respecto a un mismo sistema de

referencias común para todas las probetas, que estará ubicado en la esquina inferior izquierda

del calibre, como muestra la Figura 39.

La totalidad de los puntos serán facilitados al proveedor tanto en formato Excel como

incluidos en el diseño del calibre en Catia V5 en extensión “.igs”. Se exigirá para cada informe

que se obtenga por parte del proveedor que el grado de tolerancia sea +/- 0,05 mm. Aquellas

medidas que estén fuera de tolerancia aparecerán indicadas en rojo. Los informes serán

recibidos en PDF, y los convertiremos a Excel para poder trabajar con los datos. Para verificará

que no ha habido errores en el proceso, se importarán los puntos del Excel al Software de diseño

Catia V5 a través de una macro.

Figura 40. Hoja 1 de informe dimensional correspondiente a la probeta 3.

De este modo es posible asegurar que los puntos se encuentran sobre la pieza y por lo

tanto, la medición y el proceso de convertir los datos ha sido correcto. Un ejemplo del informe

recibido por parte del proveedor se puede ver en la Figura 40, donde a cada coordenada le



pertenece un cuadro que indica su valor teórico en contraste con el valor medido. Anexado se

encuentra el ejemplo del informe recibido por el proveedor para la medición dimensional de la

probeta 3 en el Anexo 4.

4.1.6. Procesado de datos

Finalizados los ensayos y obtenidos los informes, nos disponemos a trabajar con los datos.

En primer lugar, trasladamos el sistema de referencias del extremo del calibre al baricentro de

la cara base de apoyo de cada probeta. Esto simplifica los cálculos ya que no trabajaremos con

384 coordenadas, sino con 96 que serán las mismas para cada una de las probetas.

Figura 41. Probeta dimensional con sistema de referencias en el baricentro de la cara base.

En la Tabla 4 es posible visualizar las coordenadas del baricentro de la cara de apoyo de

la probeta dimensional con respecto al sistema de referencias escogido en el extremo del calibre

dimensional. Conocidos estos datos, trasladamos todas las coordenadas a cada uno de los

sistemas (A, B, C y D) a través de una hoja Excel.

Coordenadas de baricentro probeta dimensional

A (mm) B (mm) C (mm) D (mm)

X Y Z X Y Z X Y Z X Y Z

-96,531 70,000 0,000 -96,531 270,000 0,000 -296,531 70,000 0,000 -296,531 270,000 0,000

Tabla 4. Coordenadas baricentro probeta respecto a sistema de referencias en calibre.



Los datos que utilizaremos de los informes para los cálculos serán las desviaciones

resultantes. Como se muestra en la Figura 40, en la zona inferior de cada cuadro aparece el dato

de desviación resultante T, que se define como el desplazamiento del punto desde su posición

nominal a su posición real.

A continuación, nos disponemos a representar los datos. Para ello, utilizaremos el

Software Wolfram Mathematica 10.2.0. El objetivo será diferenciar para cada muestra, qué

puntos se encuentran dentro del rango de tolerancias fijado como válido, y cuáles están fuera

de tolerancia. Asignaremos tres tipos de colores:

𝑅𝑎𝑛𝑔𝑜 𝑑𝑒 𝑡𝑜𝑙𝑒𝑟𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎𝑠 { 𝐴𝑧𝑢𝑙: 𝑇 < −0,05 𝑚𝑚

𝑉𝑒𝑟𝑑𝑒: − 0,05 ≤ 𝑇 ≤𝑅𝑜𝑗𝑜: 𝑇 > 0,05 𝑚𝑚

0,05 𝑚𝑚

Conocido el rango de tolerancia, nos disponemos a diseñar el código en el Software que

nos permita filtrar y encontrar cada uno de los puntos, asignarles el color según su valor de

desviación T y plotearlos en un único gráfico. Se requerirá de inicio la hoja Excel con las

coordenadas reales medidas para cada muestra.

Una vez diseñado el código, el Software leerá e interpretará la totalidad de los puntos y

según lo anterior, nos ofrecerá un gráfico con una nube de puntos de las coordenadas reales.

Para una mejor visualización, superpondremos los puntos sobre el diseño de la probeta en STL.

De esta forma, es posible obtener una percepción de la distribución de puntos y sus respectivas

desviaciones.

Finalmente, procedemos a interpretar los datos con el propósito de extraer la máxima

información que nos permita comparar los resultados en relación con la geometría de cada

probeta. El análisis dimensional de defectos de forma pretende clasificar las desviaciones

encontradas de la siguiente forma:

• Desviaciones generales.

• Desviaciones de geometría.

• Desviaciones de forma.

• Desviaciones de orientación-posición.



Para todos los datos, profundizaremos en los resultados obtenidos en cada tipo de

superficie, diferenciando entre la zona exterior e interior.

4.1.6.1. Desviaciones generales

Analizados los informes, consideramos que las desviaciones a analizar son tanto las

máximas como las desviaciones medias de entre todas las coordenadas dadas. Las desviaciones

máximas nos darán información de relevancia dado que existe mucha dispersión en las medidas.

El dato que se facilite será en valor absoluto.

Las desviaciones medias nos pueden aportar información referente a la distribución de

desviaciones, es decir, cantidad de puntos azules o rojos distribuidos a lo largo de la pieza. En

el caso de que la media de cada superficie se encuentre dentro de lo tolerancias, a pesar de tener

desviaciones máximas altas, puede implicar que existe otra desviación de diferente sentido en

la cara opuesta que la contrarresta. Principalmente, lo que ocurrirá es que en los casos en los

que exista semejante número de desviaciones negativas y desviaciones positivas, la media total

tenderá a cero.

Para este estudio, la cantidad de puntos y medidas utilizadas se muestran en la Tabla 5.

Desviaciones generales

Plana ext Plana int Incl ext Incl int Semi-cir Semi-elíp

Puntos 12 24 12 12 9 21

Medidas 12 24 12 12 9 21

Tabla 5. Cantidad de puntos y medidas para calcular las desviaciones.

4.1.6.2. Desviaciones de geometría

Uno de los aspectos a estudiar es la geometría de la pieza a través de tres dimensionales

fundamentales diferenciando entre zonas exteriores e interiores: el ancho (B, B’), la

profundidad (A, A’) y la altura tanto de la pieza (H) como de la base (H’), Figura 42. También

se calculará el espesor (e) de las zonas planas e inclinadas, dado que tienen el mismo valor y

los planos que conforman sus paredes son paralelos entre sí. No se podrá calcular en las zonas

curvas dado que el espesor no se mantiene constante.



Figura 42. Dimensiones principales para estudiar defectos de geometría.

Los cálculos aplicados serán los relacionados con la media aritmética (4.6) y la desviación

típica (4.7) de las medidas obtenidas.

�� =1

𝑛∑ 𝑥𝑖

𝑛𝑖=1 (4.6)

𝜎 = √1

𝑛−1∑ (𝑥𝑖 − ��)2𝑛

𝑖=1 (4.7)

La totalidad de puntos y medidas para ejecutar las operaciones anteriores se muestran en

la Tabla 6.

Desviaciones de geometría

A B H A’ B’ H’ e

Dimensión (mm) 44,880 40,000 80,000 26,970 30,000 5,000 5,000

Puntos 6 12 3 12 12 3 48

Medidas 3 6 3 6 6 3 24

Tabla 6. Dimensión y cantidad de puntos y medidas para evaluar la geometría.



4.1.6.3. Desviaciones forma

Las desviaciones de forma se obtienen a través de la diferencia entre la forma real y el

elemento geométrico ideal. A continuación, se van a definir las principales desviaciones de

forma estudiados sobre la pieza utilizando las referencias matemáticas de cálculo adecuadas.

La planitud (PN) se estudiará en las superficies planas e inclinadas de los laterales, y a su

vez también en las dos caras paralelas a la base. Se calcularán los defectos de planitud como la

distancia entre dos planos que contiene la desviación máxima y mínima, paralelos a un plano

de referencia, y que incluyen el perfil en estudio. El defecto de rectitud (S) se puede definir

como la distancia entre dos rectas, paralelas a la recta referencia que incluyen el perfil en

estudio. Por lo tanto, se entiende que la planitud ya contiene la máxima desviación de rectitud

en dicha superficie.

Para la semicircunferencia exterior, utilizaremos la cilindricidad (C), definida como la

diferencia entre los radios del círculo inscrito y del círculo circunscrito de cada una de las

secciones del cilindro coaxial que contiene al perfil en estudio. El cilindro es construido a partir

de la determinación del defecto de redondez en diferentes secciones.

Por último, las desviaciones de la zona semi-elíptica se pueden definir a través de la forma

de su superficie (FS). Esto nos permitirá incluir el máximo número de puntos que definen su

perfil. Dicha superficie debe estar comprendida entre dos superficies envolventes de esferas

cuyo radio será la máxima desviación encontrada y cuyos centros están situados sobre una

superficie con la forma geométrica teórica.

La totalidad de puntos y medidas se encuentran en la Tabla 7.

Desviaciones de forma

Planitud (PN) Cilindricidad (C) Forma superficie (FS)

Plana ext Plana int Incl ext Incl int Base ext Base int Semi-cir Semi-elíp

Puntos 12 24 12 12 3 3 9 21

Medidas 2 4 2 2 1 1 1 1

Tabla 7. Cantidad de puntos y medidas para evaluar las desviaciones de forma.



4.1.6.4. Desviaciones de orientación-posición

Las desviaciones estudiadas en esta sección hacen mención a la orientación y posición de

la pieza. La orientación describe la relación angular entre las características, mientras que la

posición hace referencia a la distancia de frente a la posición teórica.

La simetría (SM) se define como el plano tanto del eje de simetría de la pieza que debe

estar contenido entre dos planos paralelos, separados por una distancia determinada por las

máximas desviaciones contenidas en dichos planos y colocados simétricamente respecto al

plano de simetría. En este caso, se estudiará la simetría existente entre los planos exteriores e

interiores de las caras planas con respecto al plano de simetría B.

Figura 43. Simetría (SM) en planos exteriores e interiores de las caras planas probeta 1.

Para analizar la desviación de las caras inclinadas de los laterales, recurrimos a la

inclinación (IC), que se define como la diferencia entre el ángulo de inclinación de la superficie

teórica frente al calculado a través de la pendiente de las rectas que pasan a través de los puntos

medidos en cada una de las secciones. El ángulo resultante del plano que se ajusta a los puntos

de dicha superficie será el medio calculado de las rectas de las tres secciones.

En la Figura 44 y Tabla 8 se muestra un ejemplo de los puntos pertenecientes a la

superficie INCL1 de la probeta 1, y cómo se trazan las rectas de cada sección que pasan por

dichos puntos. El plano que se toma como referencia es el B, respecto al cuál forma un ángulo

de 30º. La desviación será por lo tanto la desviación teórica frente a la medida, en valor absoluto.



Para calcular la pendiente, se recurre a la ecuación de la recta, dónde X e Y pertenecen al valor

real de los puntos palpados.

𝑌 = 𝑚𝑋 (4.8)

𝑚 = (𝑌2−𝑌1)

(𝑋2−𝑋1) (4.9)

𝛼 = arctan(m) (4.10)

Figura 44. Inclinación (IC) de superficie INCL1 probeta 1.

Teórico (mm) Real (mm) Inclinación (IC) (º)

X Y Z X Y Z Total Abs. Medio

INCL1 SECC. INF -14,058 -13,938 5,000 -14,031 -13,892 5,000 -30,091 0,295

-7,058 -17,979 5,000 -7,040 -17,943 5,000

SECC. MED -14,058 -13,938 40,000 -14,028 -13,881 40,000 -30,070

-7,058 -17,979 40,000 -7,033 -17,931 39,998

SECC. SUP -14,058 -13,938 75,000 -14,018 -13,865 74,999 -30,010

-7,058 -17,979 75,000 -7,018 -17,908 74,999

Tabla 8. Puntos en superficie INCL1 probeta 1 para inclinación (IC).

La desviación de paralelismo (P) se estudiará tanto en las superficies planas laterales

como en las paralelas a la base. El paralelismo se define como la inclinación de un perfil

respecto a otro que se ha tomado como referencia.

Al referirnos a la tolerancia de paralelismo como la distancia entre dos planos paralelos

entre sí y al plano que se toma de referencia, en nuestra pieza ocurre que tanto en las caras



planas laterales como en las bases el concepto de paralelismo (P) es el mismo que el de planitud

(PN). Por ello, nos dispondremos a calcular el paralelismo en cuanto a desviación del plano en

grados (º) que ajusta por los puntos que pertenecen a dichas superficies paralelas a la tomada

como referencia.

Figura 45. Paralelismo (P) de superficie PLANA1 probeta 1.

Teórico (mm) Real (mm) Paralelismo (P) (º)


PLANA1 SECC. INF 0,442 -20,000 5,000 0,442 -19,933 5,000 -0,029 0,036

8,442 -20,000 5,000 8,442 -19,937 4,997

SECC. MED 0,442 -20,000 40,000 0,442 -19,955 40,001 0,021

8,442 -20,000 40,000 8,442 -19,952 39,997

SECC. SUP 0,442 -20,000 75,000 0,442 -19,932 74,999 -0,100

8,442 -20,000 75,000 8,442 -19,946 75,000

Tabla 9. Puntos en superficie PLANA1 probeta 1 para paralelismo (P).

Para calcular el ángulo de paralelismo en las caras planas laterales, utilizamos un ejemplo

mostrado en la Figura 45 y Tabla 9 para la cara PLANA1 de la probeta 1. El plano que tomamos

como referencia es el B. En este caso, el modo de operación es el mismo que el aplicado para

conocer la inclinación (IC).

Para calcular el paralelismo (P) de las caras paralelas a la base con respecto a la cara de

apoyo, utilizaremos un método más preciso. Dado que en este contamos con 3 puntos que

definen la superficie, no hay que realizar ningún ajuste. El ángulo de paralelismo será el

comprendido por el plano definido por dichos puntos y el tomado como referencia. En la Figura



46 y Tabla10 se muestra un ejemplo de la BASE2 de la probeta 1. El plano que se toma como

referencia es el correspondiente con la superficie que de apoyo A.

Figura 46. Paralelismo (P) de superficie BASE2 probeta 1.

Teórico Real Paralelismo (P) (º)

X Y Z X Y Z Total

BASE2 -10,586 0,000 5,000 -10,586 0,000 5,392 0,191

7,440 -9,042 5,000 7,438 -9,041 5,409

7,440 9,042 5,000 7,441 9,041 5,350

Tabla 10. Puntos en superficie BASE2 probeta 1 para planitud (P).

En primer lugar, obtenemos una macro en Excel que nos permite integrar los puntos reales

al Software de diseño CAD Catia V5. A continuación, superponemos dichos puntos a la pieza

teórica. Esto nos permite a su vez garantizar que los puntos se encuentran sobre la pieza.

Realizando un plano que contenga a los 3 puntos medidos en la base, podemos medir la

diferencia entre dicho plano y la cara teórica, Figura 47.

Figura 47. Paralelismo (P) de superficie BASE2 probeta 1 a través de Catia V5.



El defecto de perpendicularidad (PL) se define como la inclinación de un perfil lineal con

respecto a un plano de referencia. La perpendicularidad se estudiará en las caras planas laterales

con respecto a un plano de referencia.

La tolerancia de perpendicularidad está definida por dos planos paralelos entre sí,

perpendiculares al plano de referencia y separados por una distancia definida por las

desviaciones máximas y mínimas. Al igual que ocurre con el paralelismo (P), la

perpendicularidad (PL) en este concepto tendría el mismo valor que la planitud (PN). Por esta

razón, nos dispondremos a calcular la perpendicularidad en cuanto a desviación del plano en

grados (º) que ajusta por los puntos que pertenecen a dichas superficies perpendiculares a la

tomada como referencia.

Para calcular el ángulo de perpendicularidad en las caras planas laterales, utilizamos un

ejemplo mostrado en la Figura 48 y Tabla 11 para la cara PLANA1 de la probeta 1. El plano

que tomamos como referencia es el A. En este caso, el modo de operación es utilizando la

ecuación de la recta, pero de manera diferente a la aplicada para la inclinación (IC) y el

paralelismo (P).

Se estudiará la pendiente de la recta de dos puntos que se encuentran en secciones

contiguas y alineados en la misma generatriz. Para calcular la pendiente, trabajamos con los

valores de las coordenadas reales de Y y Z de los puntos palpados pertenecientes a la superficie

en estudio.

𝑌 = 𝑚𝑍 (4.11)

𝑚 = (𝑌2−𝑌1)

(𝑍2−𝑍1) (4.12)

𝛽 = arctan(m) (4.13)



Figura 48. Perpendicularidad (PL) de superficie PLANA1 probeta 1.

Teórico (mm) Real (mm) Perpendicularidad (PL) (º)


PLANA1 SECC.INF 0,442 -20,000 5,000 0,442 -19,933 5,000 -0,036 0,008

SECC.MED 0,442 -20,000 40,000 0,442 -19,955 40,001

SECC.SUP 0,442 -20,000 75,000 0,442 -19,932 74,999 0,038

SECC.INF 8,442 -20,000 5,000 8,442 -19,937 4,997 -0,025

SECC.MED 8,442 -20,000 40,000 8,442 -19,952 39,997

SECC.SUP 8,442 -20,000 75,000 8,442 -19,946 75,000 0,010

Tabla 11. Puntos en superficie PLANA1 probeta 1 para perpendicularidad (PL).

La totalidad de puntos y medidas para ejecutar las operaciones anteriores se muestran en

la Tabla 12.

Desviaciones de orientación-posición

Simetría (SM) Inclinación (IC) Paralelismo (P) Perpendicularidad (PL)

Plana ext Plana int Incl ext Incl int Plana ext Plana int Base ext Base int Plana ext Plana int

Puntos 12 12 12 12 12 24 3 3 12 24

Medidas 1 1 2 2 2 4 1 1 2 4

Tabla 12. Cantidad de puntos y medidas para evaluar las desviaciones de orientación-posición.

El cálculo de los ángulos también podía haber sido ejecutado con mayor precisión

mediante el Software Wolfram Mathematica 10.2.0., introduciendo en el sistema los puntos que

pertenecen a la superficie teórica y a la medida, y representando el plano que ajusta en dichos

puntos a través de un fitting. La diferencia entre ambos planos sería el ángulo medio que

buscamos. Sin embargo, dada la cantidad de recursos que esto conllevaba al tener que aplicarse



a cada una de las superficies, se asumió dicha pérdida de exactitud con tal de un trabajo más

eficiente.

Figura 49. Plano de ajuste a puntos superficie PLANA 1 real vs. teórica.

4.1.7. Valoración de resultados

Como resultado de las desviaciones calculadas anteriores, se pretende establecer un

gráfico de índices de tolerancia (IT) de las tecnologías y materiales estudiados frente al resto

de tecnologías tradicionales [28].

Tabla 13. Índices de tolerancia según los grupos de diámetros.



Dicho gráfico se define como un conjunto de tolerancias que se corresponde con un

mismo grado de precisión para cualquier grupo de diámetros o distancias. Cuanto mayor sea la

calidad de la pieza, menor será la tolerancia. La norma UNE 4-040-81 (ISO 286 1-62) [23]

distingue dieciocho calidades o grados de tolerancia para dimensiones nominales entre 0 y 500

mm, Tabla 13. Para este fin, es posible conocer las tolerancias con respecto a las desviaciones

obtenidas de los cálculos anteriores.

Figura 50. Tolerancias de forma, orientación y posición.

Con respecto a las desviaciones de forma, orientación y posición, de acuerdo con la norma

UNE-EN_22768-2:1994 (ISO 2768-2:1989) [29] sobre “Tolerancias para cotas geometricas sin

indicación individual de tolerancia”, los elementos o componentes de un conjunto deben estar

correctamente dimensionados y definidos geométricamente (forma, orientación y posición).

Las principales que se pueden aplicar a nuestro estudio se recogen en la Figura 50.



Para garantizar que todas las dimensiones y geometrías de la pieza quedan definidas, se

definen tres clases de tolerancias básicas: Fina (H), Media (K) y Grosera (L), con lo cual se

asegura que la definición del componente sea correcta y completa. También añadiremos la

tolerancia Muy grosera (LL) en aquellas desviaciones que se excedan. Las tolerancias de forma,

posición y orientación para elementos aislados se recogen en las siguientes tablas:

• Planitud y rectitud

Tabla 14. Tolerancias de rectitud y planitud [29].

• Cilindricidad (No se indican).

Este defecto incluye tres componentes: redondez, rectitud y paralelismo entre

generatrices opuestas. Si la tolerancia de alguna de ellas ha de ser más estricta, se ha de

especificar individualmente.

• Paralelismo

Se aplican los valores de la Tabla 14 de tolerancias de rectitud y planitud [29].

• Perpendicularidad

Tabla 15. Tolerancias de perpendicularidad [29].



• Simetría

Tabla 16. Tolerancias de simetría [29].

4.2. Ensayo de rugosidad

En la actualidad, la medición de rugosidad es un requerimiento importante debido al

reconocimiento creciente de la importancia y necesidad de esta medición. Una superficie

perfecta es una abstracción ya que cualquier superficie real por perfecta que parezca presentara

irregularidades que se originan durante el proceso de fabricación.

4.2.1. Concepto de rugosidad

La rugosidad se define como el conjunto de imperfecciones, irregularidades o surcos

que posee una superficie o cualquier contorno de una muestra. La rugosidad se mide en micras

(μm), y dichas imperfecciones superficiales se pueden dividir en:

• Ondulación: irregularidad que se repite con una determinada orientación,

producida por mal funcionamiento de la máquina (vibración, flexión, mala

sujeción).

• Rugosidad: irregularidad de menor dimensión y aleatoria, propia de la

herramienta de trabajo o de la energía empleada, fácilmente modificable al variar

los parámetros de la máquina (marcas de herramienta en CNC, altura de capa en

FDM).

Nuestro equipo de medición sacará la información acerca del perfil de rugosidad,

eliminando en cada longitud de muestreo la ondulación que pueda aparecer. La información

que podemos extraer del ensayo es la siguiente:



• Ra: Se define como la rugosidad media aritmética de todas las medidas que el

equipo ha ido adquiriendo en un ensayo, o lo que es lo mismo, el valor medio de

la rugosidad medida. Dentro de la longitud de evaluación (l), la media aritmética

de los valores absolutos de los alejamientos del perfil desde la línea central se

representa mediante la Ecuación 4.14, donde el perfil es definido como Z = f(x)

con el eje x para la línea media y el eje Z en la dirección de la amplificación

vertical.

𝑅𝑎 =1

𝑙∫ |𝑓(𝑥)|𝑑𝑥 ≈

1

𝑛∑ |𝑓(𝑥𝑖)|𝑛

𝑖=1𝑙

0 (4.14)

Figura 51. Rugosidad media aritmética Ra.

• Rt: Se define como la distancia máxima entre el punto más alto del perfil en la

cresta (Re) y el punto más bajo del valle (Ri), dentro de l.

Re+Ri=Rt (4.15)

Figura 52. Rugosidad máxima Rt.



• Rz: Se define como la altura media de las irregularidades en diez puntos. Dichos

valores se tomarán de los valores absolutos de las cinco crestas más altas del perfil

y de las profundidades los cinco valles más bajos en una longitud de muestreo l.

El valor de Rz se obtiene de la siguiente ecuación:

𝑅𝑧 =∑ |𝑌𝑝𝑖|+5

𝑖=1 ∑ |𝑌𝑝𝑖|5𝑖=1

5 (4.16)

Figura 53. Rugosidad media de irregularidades Rz.

Existen muchas más variables acerca de la rugosidad tales como Rq, Rp y Rv entre otros.

El instrumento de medición nos facilitará información acerca de las variables anteriores. Sin

embargo, será el valor de Ra el que nos interese para obtener una percepción del valor de

rugosidad de la superficie medida.

4.2.2. Instrumentación

La evaluación del acabado y calidad superficial se realizará sobre un perfil plano de la

superficie real, obtenida mediante un instrumento denominado rugosímetro. Toda la

información referente al instrumento de medida, calibración y condiciones de media son

extraídas del manual del dispositivo.

4.2.2.1. Rugosímetro

Los rugosímetros son instrumentos de medida que se utilizan para medir las

imperfecciones en las superficies a través de su profundidad y microgeometría. Consta de una

unidad de visualización, un cuerpo fijo o unidad de avance y un cabezal palpador móvil

terminado en una punta o estilete de un diámetro muy pequeño.



Figura 54. Rugosímetro Mitutoyo SJ 210.

Para nuestro análisis utilizaremos el que disponemos en la Universidad de Jaén, modelo

Surftest SJ-210 Mitutoyo del tipo de configuración normal. Posee un alcance máximo de 360

μm (-200 a + 160 μm) que permite obtener un amplio rango de parámetros de rugosidad. En

dicho instrumento podemos distinguir dos elementos principales:

• Unidad de visualización: través del cual podemos tomar el control de la medición,

alterar los parámetros de entrada, visualizar resultados obtenidos e iniciar o

finalizar los trabajos gracias a los controles de los que dispone. La fuerza con la

que se realiza la medición es de unos 0,75 mN.

• Unidad de avance y detector: siendo el primero el soporte y estructura que aporta

la solidez y fijación del detector, y que permite a su vez su movimiento

longitudinal a lo largo de la trayectoria sobre la superficie de contacto. Esto es

gracias a un motor eléctrico que se encuentra en el interior de la unidad Drive.

Dicho detector se compone de una punta de diamante de gran sensibilidad que

será la que entre en contacto directo con la superficie a medir. Dispone de un perfil

de 2 μm de radio de la punta con ángulo de inclinación de 60º.

Para proceder con la medición, se colocará la unidad de avance perpendicular a las

huellas de la superficie y con el detector se recorre la longitud de desplazamiento de manera

automática. Esta longitud está constituida por una longitud de aproximación, una longitud de

arranque, la longitud de evaluación y una longitud de frenado (que explicaremos más adelante),



obteniendo por desplazamientos verticales el perfil primario. El equipo calcula la línea media

en cada longitud de muestreo para eliminar la ondulación, obtener el perfil de rugosidad y

calcular los parámetros del perfil.

4.2.2.2. Calibración

Para realizar la calibración del dispositivo, tenemos que asegurar en primer lugar que

están seleccionados los valores predeterminados de fábrica.

Tabla 17. Valores predeterminados rugosímetro.

Al entrar en el modo CALIBRACIÓN del menú del visualizador, dichos parámetros están

seleccionados por defecto. No obstante, sí que habrá que ajustar de nuevo los valores una vez

comenzamos con el estudio de la rugosidad de las probetas (se verá en el siguiente apartado).

Un ejemplo es que para este ejercicio, la norma de rugosidad establecida es la JIS1994, y para

nuestro análisis trabajaremos con la norma ISO.

Una vez hemos verificado dichos datos predeterminados, procedemos a evaluar la

precisión del sensor. Para ello seguimos los pasos que se indican en el manual del usuario del

instrumento. Recurrimos a la muestra dada por el fabricante en la que la superficie tiene una

rugosidad conocida de Ra=3,00 μm. Una vez procedemos con la medición, ajustamos los

valores a dicho patrón de rugosidad.



Figura 55. Muestra de rugosidad del fabricante.

Hay que asegurar que el avance del detector es totalmente perpendicular a las marcas

de corte de la muestra. Una posición incorrecta de éste dará lugar a una serie de picos y valores

alterados cuyo efecto serán incongruencias en los resultados obtenidos.

Figura 56. Posición unidad de avance frente marcas de corte de muestra.

Una vez que el valor de Ra es conocido, es posible modificar su valor hasta aproximarlo

lo máximo posible al de la muestra. En nuestro caso, ajustamos el valor de la rugosidad a

Ra=2,995 μm, lo cual es muy aproximado y comenzamos los trabajos con dicha incertidumbre.



Figura 57. Valor teórico frente valor real de Ra tras calibración.

4.2.3. Condiciones de medida

Una vez hemos verificado que el micrómetro está totalmente calibrado, comenzaríamos

las medidas de rugosidad de las probetas. Para ello, hay una serie de condiciones de medida

cuyos valores variaran en función de la superficie a la que nos enfrentemos. Estos son:

• Estándar: El modelo SJ-210 es compatible con las siguientes normas de

rugosidad: JIS1982, JIS1994, JIS2001, ISO1997, ANSI y VDA. Nosotros

seleccionaremos el estándar europeo ISO1997. La norma escogida es

transcendental ya que de ello dependen las siguientes condiciones.

• Perfil: Es la sección obtenida al cortar la superficie por un plano perpendicular.

Se debe hacer distinción entre tres tipos:

- Perfil primario P. El perfil real suavizado debido a las limitaciones

geométricas del palpador y de la sensibilidad del propio instrumento.

- Perfil de ondulación W. En forma de onda, debido a desajustes y vibraciones

de las máquinas.

- Perfil de rugosidad R. A través del perfil medido, se suprimen las

componentes de longitud de onda larga (baja frecuencia) u ondulaciones.

La información que buscamos nos la dará con mayor precisión el perfil del tipo R, en

donde además se aplica un filtro denominado línea media, que es la línea que separa las áreas

iguales en los picos y valles.



Figura 58. Perfil de validación.

• Filtro: Se pueden distinguir entre tres tipos de curva de perfil, que son: 2CR75,

PC75 y GAUSS. En nuestro caso, se estableceré de manera automática el tipo

GAUSS cuando los dos anteriores parámetros son seleccionados.

• Valores de corte o Cut-off: Se representan de la forma λc (mm) y λs (µm). El

primero esta correlacionado con la distancia de recorrido que hace el sensor sobre

la superficie a medir por el número de cumplimiento de la muestra que, cuanto

mayor sea dicho valor, más precisos serán los resultados obtenidos. A través de

dicho tramo se sacarán los parámetros de rugosidad que adquiramos, denominado

Longitud de Evaluación (ℓn).

A su vez, en dicha longitud también interviene lo que se denomina como pre y post

recorrido. Es decir, consiste en el recorrido inicial de arranque y final de frenada que realiza el

sensor para alcanzar una velocidad constante de medición y acabar la operación

respectivamente. La suma de ambos corresponde con la Longitud Arbitraria. Si también

tenemos en cuenta el recorrido de aproximación que realiza el sensor de manera automática,

tendríamos el recorrido total de medida denominado Longitud de Desplazamiento.

La longitud de desplazamiento dependerá del filtro utilizado, que en nuestro caso

corresponde con el recorrido del detector cuando el filtro GAUSS es seleccionado. Dicha

operación de medición atañe a un ciclo de movimiento recíproco. Esto significa que el recorrido

irá desde la posición inicial hasta la posición final del extremo opuesto, y una vez la medición

esté completa el detector retornará al origen.

Así pues, se puede establecer que el valor de corte λc es igual al valor de longitud de

muestreo ℓ:

ℓ=λc (4.16)



Figura 59. Longitud de desplazamiento medida de rugosidad con filtro GAUSS.

Dicha longitud de muestreo ℓ vienen a ser tramos iguales e individuales en los que se

divide la longitud de evaluación ℓn. Por lo que una vez conozcamos el valor de corte λc,

podremos averiguar el resto de longitudes para una medición completa de la superficie.

• Número de longitudes de muestreo N: es el número de repeticiones de la longitud de

muestreo ℓ para recorrer la longitud de evaluación ℓn. Dicho valor dependerá del al tipo

de evaluación de perfil escogido. En nuestro caso, el número de longitudes de muestreo

será igual a 5 en todo el análisis.

Tabla 18. Longitudes de muestreo N frente perfil de validación.

• Velocidad de desplazamiento. Es aquella a la cual se desliza el detector sobre la

superficie. Según los valores de corte obtenidos en la longitud de muestreo se podrá

ajustar a unos valores de velocidad dados a seleccionar. Para nuestros ensayos

escogemos la velocidad de 0,5 mm/s.



Por lo que podemos establecer que los parámetros detallados para unas condiciones de

medida estándar son los siguientes:

Tabla 19. Parámetros condiciones de medida rugosímetro.

4.2.4. Procedimiento experimental

Para realizar las mediciones, se ha colocado la pieza sobre una pieza de acero cuya

superficie está rectificada, para asegurar la horizontalidad, y se ha posicionado el rugosímetro

en un soporte de altura regulable. Se medirán las dos superficies planas externas de los laterales

en la dirección Z. La rugosidad con la que trabajaremos será la media de ambas.

Figura 60. Posición de unidad de avance para proceso de medida a probeta dimensional.



En cada probeta, debemos determinar los valores de corte de cada superficie. Para ello,

el primer ensayo servirá de prueba para captar el valor inicial de Ra. Recurrimos a los estándares

de muestreo y evaluación de longitudes, para evaluación basada en ISO para la medida de Ra

de perfiles de rugosidad no-periódicos.

Tabla 20. Valores de longitud ℓ según Ra.

Según el rango en el que se encuentre el valor de rugosidad Ra, podremos obtener los

valores de corte, conociendo que ℓ=λc y que ℓn= λc·N.

Figura 61. Proceso de fotografía de superficie con microscopio zoom 500x.



Los datos serán almacenados en una memoria micro SD en formato archivo de texto (.txt).

Éstos serán recopilados y pasados a Excel donde se calculará el valor de rugosidad Ra medio

de las 5 mediciones sobre superficie. También utilizaremos un microscopio aplicando un zoom

de 500x para obtener una imagen de la calidad superficial medida.

4.2.5. Valoración de resultados

Para normalizar el acabado superficial de los materiales estudiados, asignaremos un

número de calidad de rugosidad a cada una de las probetas, extraídos de la norma UNE-EN-

ISO 4287:1999 [30].

Al igual que para el estudio de tolerancias de forma, orientación y posición, realizaremos

una comparativa de los resultados obtenidos en las tecnologías aditivas frente a las tecnologías

de fabricación tradicionales. Dicha información será extraída del apéndice B de la norma

ANSI/ASME B46.1-1985 [31].

Tabla 21. Indicación de los surcos superficiales en función del número de calidad.



5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En este apartado se resumen los resultados obtenidos por parte de ambos ensayos,

ofreciendo una visión general de las pruebas utilizadas y su calidad dimensional.

5.1. Representación de resultados

La totalidad de piezas contempladas para nuestro análisis se muestran en la Figura 62.

Figura 62. Probetas dimensionales estudiadas.

Uno de los resultados de los ensayos dimensionales son los gráficos de distribución de

puntos sobre la pieza. Un ejemplo se observa en la Figura 63. En la Figura, se distinguen 3

colores diferentes de puntos que hacen referencia al tipo de desviación encontrada. Los gráficos

de distribución de puntos correspondientes al resto de probetas se encuentran en el Anexo 1.



Los datos calculados de los ensayos en relación a las desviaciones máximas, Tabla 27,

desviaciones de geometría, Tabla 28, desviaciones de forma, Tabla 29, y desviaciones de

orientación-posición, Tabla 30, se encuentran anexadas en el Anexo 2.

Figura 63. Distribución de puntos medidos en probeta 1.

El acabado superficial de las piezas se observa en la Figura 64. Cada imagen muestra la

zona observada y tiene asignado su valor de rugosidad Ra. Los valores de rugosidad obtenidos

del análisis se muestran en la Tabla 31 anexada en el Anexo 2.

Puntos azules Puntos verdes Puntos rojos

20 58 18



Acabado superficial de probetas dimensionales

Figura 64. Acabado superficial de probetas dimensionales con microscopio zoom 500x.



Para la discusión de los resultados, procedemos a dimensionar las piezas en función de

las desviaciones medidas y usando como referencia el sistema de tolerancias ISO.

5.2.1. Clasificación en sistema de tolerancias ISO

En primer lugar, agrupamos las medidas tomadas para cada tipo de desviación en función

del grupo al que pertenece según la correspondiente norma ISO.

Para determinar las tolerancias de forma, orientación y posición, acudimos a la norma

UNE-EN_22768-2:1994 (ISO 2768-2:1989) [29]. También acudiremos a las desviaciones

calculadas en la Tabla 27, Tabla 29 y Tabla 30, Anexo 2. En el caso de las tolerancias de forma,

estudiaremos las relacionadas con la planitud (PL). Como longitud L, la norma indica tomar

aquella distancia entre puntos más significativa (más larga).

De acuerdo con la Tabla 14, la agrupación de las medidas de forma según la norma se

muestran en la Tabla 22.

Agrupación de medidas de forma (mm)

Planitud (PN)

Plana ext Plana int Incl ext Incl int Base ext Base int

Dimensión 70,000 65,000 70,000 65,000 37,396 20,167

Grupo 30<L≤100 30<L≤100 30<L≤100 30<L≤100 30<L≤100 10<L≤30

Tabla 22. Agrupación de medidas de forma según ISO para asignar tolerancias.

Las tolerancias de orientación y posición estarán compuestas por las medidas tomadas de

simetría (SM), paralelismo (P) y perpendicularidad (PL).

Como ya se mencionó en el apartado 4.1.6.4., nos referimos a la tolerancia de paralelismo

(P) y perpendicularidad (PL) como la distancia entre dos planos paralelos y perpendiculares

entre sí y al plano que se toma de referencia. Por ello, tanto en las caras planas laterales como

en las bases el concepto de paralelismo (P) y perpendicularidad (PL) es el mismo que el de

planitud (PN).

En el caso de la tolerancia de paralelismo (P), hay que recurrir a la Tabla 14 ya utilizada

para la planitud (PN). Dado que la asignación de la tolerancia será la misma en ambos casos,



se considerará que la tolerancia de paralelismo (P) será la misma que la de planitud (PN) y no

se estudiará.

Para determinar la perpendicularidad (PL), se requiere acudir a la Tabla 15, diferente con

respecto a la utilizada para la planitud (PN). Es por ello que la asignación de tolerancias en este

caso será diferente y por lo tanto, setendrán en cuenta en el análisis.

De acuerdo con la Tabla 15 y 16, la agrupación de las medias se muestran en la Tabla 24.

Agrupación de medidas de medidas de orientación-posición (mm)

Simetría (SM) Paralelismo (P) = Planitud (PN) Perpendicularidad (PL)

Plana ext Plana int Plana ext Plana int

Grupo L≤100 L≤100 L≤100 L≤100

Tabla 23. Agrupación de medidas de orientación-posición según ISO para asignar tolerancias.

Las tolerancias de forma, posición y orientación asignadas se pueden encontrar en la

Tabla 24.

En los resultados, es posible comprobar como la planitud (PN) de las caras planas

interiores contienen una tolerancia mayor o igual en todas las muestras que en la cara plana

exterior. Esto indica que las superficies planas interiores sufren una mayor desviación referente

con la planitud (PN). En el caso de las superficies inclinadas, dicha diferenciación no es tan

clara, dado que las tolerancias son semejantes entre ambas zonas. En las bases, al contrario que

ocurre con las caras planas laterales, la superficie exterior presenta en todas las muestras

tolerancias mayores o iguales que en las bases interiores.

Las tolerancias de simetría (SM) de las caras plana exteriores de todas las probetas

muestran una calidad fina (H), mientras que sí que encontramos diferentes grados de tolerancia

para las caras planas interiores. Achacamos esto a que en las caras planas interiores existen

mayores desviaciones de planitud (PN), como se ha mencionado anteriormente.

Con respecto a la perpendicularidad (PL), ocurre al igual que la planitud (PN), como era

de esperar. Sin embargo, el grado de tolerancia es más fino dado que la norma acepta una

desviación mayor para este factor.



Tolerancias de forma, posición y orientación

Planitud (PN) Simetría (SM) Perpendicularidad (PL)

Plana ext Plana int Incl ext Incl int Base ext Base int Plana ext Plana int Plana ext Plana int

1 H H H H LL LL H H H H

2 K K K K K L H H H H

3 K H H H L L H H H H

4 K K K K K L H H H H

5 K K L K L L H H H H

6 H L K K H L H H H K

7 K LL L L K LL H L H L

8 K L K K K L H K H K

9 K L K K K LL H H H K

10 K L K K K K H H H K

11 L LL L L K LL H H K L

12 H L K K H L H L H K

13 H K H H LL L H H H H

14 L L L L K LL H H K K

15 L L L L L L H K K K

16 LL LL LL L K L H H L L

17 K L K K L L H H H K

18 H H H K L LL H H H H

19 K K L K H L H H H H

20 LL LL LL LL LL K H H L LL

21 L LL LL L K L H L K L

22 K LL L K L LL H H H L

23 K L K K L LL H H H K

24 H K H H K L H H H H

Tabla 24. Tolerancias de forma, posición y orientación de las muestras.

Definidas las tolerancias de forma, posición y orientación, procedemos a conocer en más

detalle las desviaciones detectadas en la geometría de la pieza. Para obtener una mejor visión

de las desviaciones, se muestra en la Figura 65 el diagrama de desviaciones promedio que

ocurren dependiendo de la medida geométrica tomada en el exterior e interior de cada muestra.

Los resultados se promedian sobre las medidas tomadas.

Observando el gráfico de la Figura 65, se hace evidente que existen medidas que se

encuentran fuera de los límites de calidad, con una desviación superior a las ± 0,5 mm. La

muestra 1 de material PC en FDM contiene desviaciones positivas pronunciadas en H y H’,



mientras que el resto sus medidas se encuentran muy próximas al valor nominal. La muestra 22

de material alumide (PA+ALU) en SLS posee una desviación positiva en la medida H’ fuera

de los límites. Para la tecnología PolyJet con la muestra 13 en VeroWhite Plus existe una falta

de altura H que supera el milímetro, siendo la desviación más grande encontrada.

Figura 65. Desviación dimensional media de geometría según su dimensión nominal.

Con respecto a las desviaciones que se producen en altura (H, H’), es importante tener en

cuenta que la solicitación a proveedor acerca de la dirección de fabricación de cada pieza fue

en todo momento la del eje Z, si bien consideraba el especialista que esto mejoraría el

dimensional evitando con ello utilización de material soporte. Es por eso que, en la gran

mayoría de piezas, la desviación en la altura (H, H’) es la más acentuada.

En la tecnología FDM, es posible comprobar como en la gran mayoría de los casos, existe

una desviación negativa para la geometría exterior y una desviación positiva media para la

geometría interior en las medidas de ancho (A, A’) y profundidad (B, B’), aunque no se aplica

-1,250

-0,750

-0,250

0,250

0,750

1,250

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Des

viac

ión

dim

ensi

on

al (

mm

)

Desviación media de geometría

A B H A' B' H'



para todos los casos. Para el resto de tecnologías, no se muestra una regularidad clara entre los

materiales y las desviaciones de geometría.

En el caso de la tecnología SLS, resulta complicado identificar el comportamiento de las

desviaciones según el material utilizado, ya que para la probeta 21 con material básico de

poliamida (PA), es posible comprobar que las desviaciones responden dentro de los límites

normales. No obstante, una vez dicho material es combinado con diferentes cargas de otros

materiales, probeta 22 con polvo de fibra de vidrio (PA+FG) y probeta 23 con polvo de aluminio

(PA+ALU), ocurren desviaciones pronunciadas de sentido contrario, negativas en muestra 22

y positivas en muestra 23. Es en este último caso el único que presenta todas sus desviaciones

medias en único sentido, positivo. Esto es posible comprobarse en el gráfico de distribución de

puntos de la probeta 22, Anexo 1, donde se puede ver que existe un total de 59 puntos rojos

(desviación mayor a 0,05 mm) frente a 18 puntos verdes y 19 puntos azules.

Para justificar este sobredimensionamiento frente al resto de tecnologías, ocurre que en

el sinterizado láser LS, el baño de fusión penetra más profundamente en el lecho de polvo que

una capa mientras crea una capa parcial. Por otro lado, la primera capa de una impresión no

tiene otra capa debajo, por lo que el baño de fusión une partículas de polvo indefinidas. Por

ello, dicho sobredimensionamiento ocurre principalmente en las medidas de altura (H, H’) [32].

Se deben tener en cuenta otras influencias adicionales para justificar las desviaciones que

aparecen. Por ejemplo, los factores de contracción tienen una gran importancia de las

desviaciones que ocurren. Estos factores generalmente se determinan para una dimensión

nominal promedio [33] y también pueden ser responsables de las desviaciones positivas y

negativas que dependen de la dimensión nominal. Sin embargo, no acusamos el

sobredimensionamiento a los residuos de material de soporte, ya que consideramos que fabricar

en la orientación Z previene dicho uso.

La probeta 19 de material Accura 25 ofrece los mejores resultados, los cuales son

comparables a la tecnología de mecanizado CNC de la probeta 24.



Figura 66. Mínima y máxima desviación de geometría exterior de las muestras.

Figura 67. Mínima y máxima desviación de geometría interior de las muestras.

-1,400

-1,200

-1,000

-0,800

-0,600

-0,400

-0,200

0,000

0,200

0,400

0,600

0,800

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Des

viac

ión

dim

ensi

on

al (

mm

)Geometría exterior

A Min A Max B Min B Max H Min H Max

-0,400

-0,200

0,000

0,200

0,400

0,600

0,800

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Des

viac

ión

diim

ensi

on

al (

mm

)

Geometría interior

A' Min A' Max B' Min B' Max H' Min H' Max



Para determinar las tolerancias relacionadas con las desviaciones de geometría, se

requiere de las desviaciones máximas tanto negativas como positivas de las medidas realizadas.

Éstas se representan el gráfico de la Figura 66 para la geometría exterior y el gráfico de la Figura

67 para la geometría exterior.

Conocidas las desviaciones máximas, acudimos a las desviaciones de geometría

calculadas en la Tabla 28 del Anexo 2 y a la norma UNE-EN_22768-2:1994 (ISO 2768-2:1989)

[29]. De acuerdo con la Tabla 13 de IT, las desviaciones se pueden agrupar según el valor de

distancia correspondiente a la dimensión de geometría estudiada.

El grupo al que pertenece cada dimensión se muestra en la Tabla 25:

Agrupación de medidas de geometría (mm)

A B H A' B' H'

Dimensión 44,880 40,000 80,000 26,970 30,000 5,000

Grupo 30<d≤50 30<d≤50 50<d≤80 18<d≤30 18<d≤30 3<d≤6

Tabla 25. Agrupación de medidas de geometría según ISO para asignar tolerancias.

Adicionalmente, se determinará el valor de tolerancia de rugosidad según la Tabla 21 de

la norma UNE-EN-ISO 4287:1999 [30]. Se asignará un número de calidad de rugosidad a cada

una de las probetas en función de los resultados obtenidos en la Tabla 31, Anexo 3.

Las clases de IT y N asignados a cada probeta se muestran en la Tabla 26.

La combinación de las clases de IT y la medida de geometría exterior e interior permite

una estimación útil de la precisión dimensional alcanzable para cada una de las tecnologías

aditivas. El gráfico de la Figura 68 se ha diseñado con el objetivo de obtener una mejor

visualización de las clases de IT en función de la medida de geometría, otorgando una idea más

clara de las desviaciones que ocurren. Como se muestra en la Tabla 13, cuanto menor sea la

clase de IT, menor será la desviación encontrada en dicha dimensión.



Muestra IT Clase N Clase

A B H A' B' H' Ra

1 IT10 IT10 IT14 IT9 IT8 IT15 N11

2 IT12 IT11 IT10 IT13 IT12 IT12 N11

3 IT13 IT12 IT12 IT10 IT10 IT13 N11

4 IT12 IT13 IT11 IT10 IT11 IT13 N10

5 IT13 IT13 IT12 IT11 IT10 IT13 N11

6 IT13 IT13 IT10 IT11 IT12 IT13 N11

7 IT13 IT13 IT11 IT14 IT11 IT14 N11

8 IT14 IT14 IT11 IT13 IT11 IT13 N11

9 IT11 IT12 IT11 IT13 IT10 IT14 N11

10 IT13 IT12 IT11 IT11 IT12 IT11 N11

11 IT13 IT13 IT11 IT13 IT13 IT15 N10

12 IT13 IT12 IT9 IT10 IT11 IT13 N10

13 IT9 IT10 IT15 IT9 IT11 IT14 N8

14 IT12 IT12 IT11 IT12 IT13 IT15 N7

15 IT13 IT13 IT13 IT13 IT13 IT14 N10

16 IT13 IT12 IT11 IT13 IT13 IT13 N9

17 IT11 IT11 IT12 IT12 IT14 IT14 N4

18 IT9 IT9 IT13 IT10 IT13 IT14 N8

19 IT11 IT11 IT8 IT10 IT11 IT13 N9

20 IT12 IT13 IT14 IT13 IT13 IT11 N11

21 IT13 IT15 IT11 IT11 IT13 IT13 N11

22 IT13 IT13 IT12 IT15 IT14 IT16 N11

23 IT11 IT9 IT12 IT12 IT12 IT15 N10

24 IT10 IT10 IT10 IT11 IT11 IT12 N6

Tabla 26. Clases de IT según DIN EN ISO 286-1 y clases de N según UNE-EN-ISO 4287:1999.



Proceso Material Clases de IT (DIN EN ISO 286-1)

7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

FDM PC B'

A'

A B H H'

ULTEM

H B A

B' H'

A'

ABS

A' B'

B H A

H'

Onyx

A' H B'

A B H'

PC/ABS

B'

A'

H A B

H'

ABS Grey

H

A'

B'

A B

H'

ABS Blue

H B'

A B

A' H'

ABS-HI

H

B'

A' H'

A B

PLA Silver

B'

A H B

A'

H'

PLA 3D850

H

A' H' B B'

A

HIPS

H

A B

A' B'

H'

PETG

H

A'

B' B A

H'

PolyJet VeroWhite Plus

A

A'

B

B'

H'

H

MultiJet Rigid White

H A B

A'

B'

H'

Clear

A B H A' B'

H'

ColorJet Cerámico

H B A

A' B' H'

SLA Accura Clear

A B H

A'

B' H'

Nanotool

A B

A'

H B'

H'

Accura 25

H

A'

A B

B'

H'

SLS PA

H'

A B

A' B'

H

PA+FG

H A'

A

B' H'

B

PA+ALU

H A B

B'

A'

H'

DMLS ALU 3D

B

A H

A' B'

H'

CNC Aluminio

A B C A' B' H'

Figura 68. Vista general de clases de IT según geometría y materiales estudiados.

5.2.2. Comparación con procesos de fabricación establecidos

Para obtener una apreciación de la precisión geométrica de las tecnologías aditivas y la

rugosidad alcanzada, las clases de IT y N resultantes se compararon con otros procesos de

fabricación.



La descripción general de los diferentes procesos de fabricación con respecto a sus

posibles clases de IT se amplió considerando la totalidad de tecnologías aditivas estudiadas

[13,32,34]. El gráfico de la Figura 69 muestra que diferentes procesos aditivos son comparables

en términos de calidad dimensional con respecto a los valores de tolerancia alcanzables.

Procesos Clases de IT (DIN EN ISO 286-1)

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Fundición

Sinterización

Forja por caída

Forja de precisión

Extrusión en frío

Fresado

Corte

Torneado

Taladrado

Perfilado

Planeado

Decapado

Rectificado

FDM

PolyJet

MultiJet

ColorJet

SLA

SLS

DMLS

Figura 69. Vista general de clases de IT para varios procesos de fabricación [34].

Tecnologías aditivas tales como MultiJet, ColorJet y SLS son comparables a procesos

como forja por caída, corte o taladrado. Tecnologías como PolyJet y DMLS mejoran el

resultado dimensional frente a los anteriores, comparándose con el proceso de sinterización y

forja con precisión. La tecnología SLA ofrece tolerancias dimensionales comparables al fresado

y planeado. Por último, en el caso de la tecnología FDM hemos obtenido una tolerancia

dimensional semejante a la alcanzable con procesos como la extrusión en frío, torneado,

perfilado o decapado.



No obstante, se puede ver en los gráficos de la Figura 68 y 69 que existe una mayor

varianza que en el esto en los resultados obtenidos para la tecnología FDM. Dicha falta de

precisión en los resultados se debe, por un lado, a que dos de las desviaciones en las dimensiones

B’ y H’ para el material PC en la muestra 1 se encuentran fuera de los resultados normales para

FDM. Por otro lado, para esta tecnología se han considerado una gran amplitud de máquinas de

especificaciones técnicas diferentes. El mercado de la tecnología FDM varía desde máquinas

de menor calidad y menor coste, a una mejora de la calidad por un aumento considerable en el

coste. Es por ello que para nuestro análisis la tecnología FDM abarca un amplio número de

clases de IT.

A continuación, realizamos una comparación de los valores de rugosidad estudiados en

las tecnologías aditivas, Tabla 26, frente a los rangos típicos de los valores de rugosidad

superficial que pueden obtenerse mediante procesos de fabricación establecidos. Dichos valores

pueden encontrarse en el apéndice B de la norma ANSI/ASME B46.1-1985 [31,35]. El

resultado se muestra en el gráfico de la Figura 70.

En el gráfico anterior, es posible comprobar que las superficies logradas a través de la

tecnología FDM y SLS proporcionan un peor resultado que el resto, seguido de la tecnología

DMLS. Estas tecnologías son comparables en términos de rugosidad a los procesos de arenado,

laminado en caliente y oxicorte. No obstante, el perfil de rugosidad obtenida es diferente.

En el caso de FDM, presenta el típico perfil de valles y picos que se mantiene constante

durante la longitud medida. En el caso la tecnología láser LS anterior, presenta un resultado

poroso homogéneo disperso por toda la pieza. Debido a los tipos de fabricación, la porosidad

de la tecnología FDM es previsible, dado que se trata de filamentos de sección circular que una

vez son colocados capa a capa, no solapan a la perfección. Existen radios en la sección que no

homogenizan y derivan en zonas sin rellenar por material. En la tecnología LS, depende de

factores como la compactación del polvo o la calidad de la fusión del material una vez es

incidido por el láser entre otros [36]. Por lo tanto, la distribución de su porosidad es

imprevisible.



Figura 70. Vista general de clases de N para varios procesos de fabricación.

Procesos N Clases (ANSI/ASME B46.1-1985)

12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

Arenado

Brochado

Bruñido

Cepillado

Cizallado

Corte electroquímico

Corte láser

Electroerosión

Estampado

Esmerilado

Extrusión

Forjado

Fresado

Fundición a cara perdida

Fundición a presión

Fundición en arena

Fundición en coquilla

Granallado

Laminado en caliente

Laminado en frío

Lapidado

Limado

Mandrilado

Oxicorte

Pulido

Recaldado

Rectificado

Superacabado

Taladrado

Torneado

Trefilado

FDM

PolyJet

MultiJet

ColorJet

SLA

SLS

DMLS



Continuando con las tecnologías anteriores, los resultados obtenidas en ambas presentan

una gran precisión. En la FDM, pese el amplio campo de materiales y máquinas estudiadas,

todos los datos rugosidad se encuentran dentro de las clases N10 y N11. En SLS y DMLS, los

resultados también se encuentran dentro de dicho rango. Por lo tanto, la rugosidad en la

tecnología FDM y SLS depende de la tecnología y no del material utilizado. No podemos decir

lo mismo de la tecnología DMLS, dado que solo hemos estudiado un tipo de material.

Las tecnologías Jet presentan un acabado superficial medio, siendo la MultiJet la que

destaca con el material Rigid White de la probeta 14, seguido de la tecnología PolyJet con la

probeta 13 de material VeroWhite Plus. Estos materiales son los básicos ofrecidos por ambas

tecnologías. No obstante, la MultiJet a su vez también ofrece el material con la peor rugosidad

del grupo Jet, con la probeta 15 en material Clear. Este material se ofrece como una alternativa

a materiales de acabado transparente. No obstante, su rugosidad superficial y su apariencia dista

de la se pretende encontrar en un elemento con la característica de transparencia.

No ocurre lo mismo con la muestra 17 de tecnología SLA en material Accura Clear, que

ofrece un acabado transparente y cuyos resultados mejoran la rugosidad obtenida en procesos

como el mecanizado. Dado su acabado, esta tecnología suele ser utilizada para piezas máster

en moldes de silicona en la industria del prototipado [37]. No obstante, el acabado exterior de

la pieza 17 no muestra las líneas de láminas de capa como si ocurre en las superficies interiores,

por lo que entendemos que el suministrador de dicha pieza ha realizado un tratamiento posterior

para mejorar el acabado superficial exterior.

Finalmente, en la tecnología SLA ocurre igual que en la MultiJet, donde distintos

materiales ofrecen diferentes rugosidades. Por lo que, al contrario que en FDM y LS, la

rugosidad no dependerá de la tecnología si no del material utilizado. No podemos hacer la

misma confirmación en las tecnologías PolyJet y ColorJet dado que tan solo hemos considerado

un material en cada uno.



6. CONCLUSIONES Y TRABAJOS FUTUROS

La fabricación aditiva ofrece diversos beneficios en comparación con los procesos de

fabricación tradicionales establecidos. Sin embargo, la distribución industrial para fines de

producción de piezas finales es todavía limitada. Las razones se hacen evidentes en los desafíos

específicos del proceso. Esto se aplica particularmente a la limitación de desviaciones

geométricas. Es importante enfocar la finalidad y exigencias de los trabajos solicitados a la

tecnología capaz de sacar el mayor partido del producto final.

Los valores de tolerancia se identificaron metódicamente a través de los parámetros de

impresión adecuados para obtener pieza de calidad dimensional óptima // para la fabricación

aditiva en diferentes procesos. El desarrollo del trabajo comenzó con la definición de materiales

y tecnologías aditivas FDM, PolyJet, MultiJet, ColorJet, SLA, SLS y DMLS a ensayar.

Además, se identificaron los factores que influyen en la precisión geométrica de las piezas

fabricadas de forma aditiva que fueran comunes para todos los procesos. Para las pruebas

experimentales, se seleccionaron los factores clave de mayor influencia: máquina, material y

método.

Los primeros resultados subyacentes se basaron en un espécimen que contuviera

diferentes geometrías básicas diferenciando entre zonas exteriores e interiores. Las

desviaciones que ocurrieron se detectaron a través del uso de una máquina de medición por

coordenadas MMC y los hallazgos se discutieron teniendo en cuenta los factores geométricos

clave. La tecnología y el tipo de material utilizado mostraron un fuerte impacto y diferenciación

en las desviaciones dimensionales. La clasificación de los valores de tolerancia dimensional se

realizaron según el sistema de IT (DIN EN ISO 286-1) y de calidad de rugosidad N (UNE-EN-

ISO 4287:1999).

Dada la anisotropía de los materiales estudiados de procesos aditivos, la variación de los

parámetros del proceso y las influencias de fabricación conducen a diferentes desviaciones

dimensionales. Esto resalta que un enfoque metódico único es esencial para determinar las

desviaciones geométricas para la fabricación aditiva. Esta consideración ya fue tomada en un

estudio anterior realizado por el autor Alberto Reyes para el material PC a través de la impresión



de 24 pruebas de dicho material [38]. No obstante, este trabajo destaca la comparación entre un

amplio espectro de materiales con parámetros fabricación comunes, por lo que los resultados

obtenidos son representativos y se aplican para el fin del estudio.

El procedimiento utilizado permite el examen de otros especímenes y factores del

proceso, planteando como objetivo expandir el espectro de materiales y tecnologías de

fabricación aditiva para conocer sus tolerancias de forma, orientación y posición frente a las ya

estudiadas.

Como futuros trabajos, dado que la Universidad de Jaén dispone en sus instalaciones de

la impresora Objet 30 de tecnología PolyJet, se propone un estudio en profundidad del

parámetro Glossy para diferentes espesores y alturas. En nuestro trabajo, se observa una caída

de altura en la muestra fabricada en dicho proceso que supera el milímetro. Recurriendo al

trabajo anterior con Alberto Reyes como autor, es posible comprobar que dicha desviación no

ocurre cuando el efecto Glossy no es aplicado [12]. Por lo tanto, asignamos dicha desviación a

la utilización de dicho parámetro para mejorar las superficies. Se sugiere diseñar un nuevo

espécimen que reúna diferentes espesores y alturas y que permita la utilización del calibre

existente para medir en MMC. Finalmente, proceder a su fabricación con y sin efecto Glossy y

analizar la posible desviación de altura encontrada y sus causas.

Por último, sería interesante descubrir la relación entre rugosidad del material y su

resistencia al suavizado a través de una prueba de pulido o tratamiento de suavizado abrasivo.

En diferentes procesos se ha comprobado que la rugosidad es motivo de la tecnología utilizada,

siendo en FDM un ejemplo de la precisión de esta medida. No obstante, en tecnologías como

SLA, existe una rugosidad diferente dependiendo del material. Por lo tanto, conocer el grado

de dureza podría aportar más información acerca del esfuerzo requerido para suavizar la

superficie y en caso de materiales de tecnología aditiva que presenten misma calidad superficial,

cuál de ellos sería el adecuado en función del grado de respuesta al tratamiento de acabado.



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8. ANEXOS Y PLANOS

Anexos:

Anexo 1. Distribución de puntos medidos en ensayo dimensional. Pág. 110-121.

Anexo 2. Tablas de desviaciones y rugosidades de probetas dimensionales. Pág. 121-126.

Anexo 3. Medición dimensional de puntos de fijación probeta. Pág. 127-128.

Anexo 4. Informe dimensional probeta 3. Pág. 129-138.

Planos:

Plano 1. Probeta dimensional. Pág. 139.

Plano 2. Torreta 1. Pág. 140.



Plano 5. Placa base. Pág. 143.



Anexo 1. Distribución de puntos medidos en ensayo dimensional.

Probeta 1 – FDM – PC:

Probeta 2 – FDM – ULTEM:


20 58 18


33 34 29



Probeta 3 – FDM – ABS:

Probeta 4 – FDM – Onyx (Nylon + Fibra de carbono):


42 35 19


41 23 32



Probeta 5 – FDM – PC/ABS:

Probeta 6 – FDM – ABS Grey:


49 15 32


61 15 20



Probeta 7 – FDM – ABS Blue:

Probeta 8 – FDM – ABS-HI:


43 18 35


41 23 32



Probeta 9 – FDM – PLA Silver:

Probeta 10 – FDM – PLA 3D850:


34 23 39


43 25 28



Probeta 11 – FDM – HIPS:

Probeta 12 – FDM – PETG:


40 11 45


42 24 30



Probeta 13 – PolyJet – VeroWhite Plus:

Probeta 14 – MultiJet – Rigid White:


21 60 15


38 19 39



Probeta 15 – MultiJet – Clear:

Probeta 16 – ColorJet – Cerámico:


36 22 38


37 16 43



Probeta 17 – SLA – Accura Clear:

Probeta 18 – SLA – Nanotool:


44 30 22


7 52 37



Probeta 19 – SLA – Accura 25:

Probeta 20 – SLA – PA:


12 54 30


31 20 45



Probeta 21 – SLS – PA+FG (Fibra de vidrio):

Probeta 22 – SLS – PA+ALU (Alumide):


50 13 33


19 18 59



Probeta 23 – DMLS – ALU 3D:

Probeta 24 – CNC – Aluminio:


27 34 35


25 65 6



Anexo 2. Tablas de desviaciones y rugosidad de probetas dimensionales.

Desviaciones generales (mm)

Plana ext Plana int Incl ext Incl int Base ext Base int Semi-circ Semi-elíp

Máx Med Máx Med Máx Med Máx Med Máx Med Máx Med Máx Med Máx Med

1 0,068 -0,032 0,091 0,011 0,083 -0,022 0,094 0,007 0,574 0,540 0,409 0,384 0,119 0,006 0,108 -0,015

2 0,110 -0,049 0,169 0,076 0,142 -0,074 0,150 0,085 0,113 0,037 0,104 -0,091 0,143 -0,082 0,149 -0,029

3 0,142 -0,062 0,169 -0,025 0,174 -0,133 0,126 0,056 0,245 0,196 0,173 0,157 0,366 -0,293 0,169 -0,029

4 0,309 -0,099 0,192 0,001 0,246 -0,062 0,247 0,045 0,148 -0,108 0,132 0,124 0,312 -0,132 0,272 0,002

5 0,351 -0,165 0,250 0,005 0,443 -0,221 0,278 0,103 0,266 0,210 0,169 0,162 0,361 -0,245 0,158 0,007

6 0,347 -0,173 0,321 -0,027 0,347 -0,238 0,241 0,104 0,083 -0,009 0,138 -0,119 0,301 -0,215 0,322 -0,082

7 0,402 -0,180 0,371 0,093 0,321 -0,217 0,328 0,174 0,167 -0,096 0,210 0,180 0,525 -0,310 0,260 0,013

8 0,423 -0,195 0,320 0,079 0,385 -0,249 0,359 0,183 0,183 -0,162 0,151 0,134 0,434 -0,292 0,184 0,010

9 0,181 -0,079 0,218 0,077 0,139 -0,041 0,309 0,106 0,126 0,109 0,234 0,210 0,096 -0,024 0,175 -0,009

10 0,124 -0,072 0,268 0,045 0,264 -0,130 0,237 0,104 0,142 -0,100 0,074 0,045 0,360 -0,244 0,223 -0,024

11 0,363 -0,156 0,350 0,099 0,541 -0,170 0,479 0,149 0,128 0,055 0,354 0,329 0,542 -0,246 0,295 -0,024

12 0,236 -0,090 0,353 0,032 0,244 -0,158 0,249 0,096 0,060 -0,012 0,153 0,131 0,443 -0,302 0,167 0,028

13 0,079 -0,001 0,137 0,013 0,052 -0,003 0,051 0,000 1,166 -1,137 0,200 0,194 0,164 0,014 0,129 -0,035

14 0,377 0,056 0,383 0,037 0,392 -0,062 0,335 0,009 0,126 -0,110 0,383 0,363 0,370 -0,127 0,272 -0,008

15 0,401 0,156 0,380 0,005 0,230 -0,090 0,223 0,011 0,334 -0,292 0,195 0,156 0,446 -0,272 0,210 0,071

16 0,295 0,058 0,378 0,049 0,463 0,001 0,397 0,080 0,130 -0,107 0,175 0,117 0,427 -0,169 0,310 -0,014

17 0,091 -0,032 0,292 -0,107 0,100 0,014 0,202 -0,114 0,231 0,218 0,183 0,171 0,224 0,100 0,162 -0,010

18 0,069 -0,001 0,299 0,068 0,094 -0,018 0,195 0,114 0,339 0,291 0,253 0,222 0,122 0,001 0,111 0,047

19 0,147 0,030 0,134 -0,019 0,136 0,028 0,094 -0,010 0,034 -0,017 0,135 0,111 0,161 0,078 0,164 0,045

20 0,629 -0,073 0,476 0,078 0,487 0,110 0,378 0,030 0,463 0,162 0,075 0,040 0,562 0,266 0,514 -0,175

21 0,602 -0,249 0,535 -0,015 0,749 -0,267 0,480 0,121 0,139 0,095 0,145 0,132 0,775 -0,344 0,363 -0,062

22 0,359 0,130 0,496 0,146 0,449 0,185 0,254 0,074 0,277 0,270 0,726 0,715 0,425 0,262 0,236 0,029

23 0,119 -0,016 0,271 0,038 0,150 -0,059 0,143 0,078 0,271 0,225 0,304 0,252 0,224 -0,084 0,236 0,001

24 0,075 -0,035 0,097 -0,030 0,086 -0,050 0,062 -0,009 0,115 0,105 0,114 0,102 0,081 -0,045 0,050 -0,005

Tabla 27. Desviaciones generales máximas y medias de probetas dimensionales.



Desviaciones de geometría (mm)

A B H A' B' H' e

x σ x σ x σ x σ x σ x σ x σ

1 44,856 0,037 39,936 0,021 80,540 0,030 27,004 0,010 30,010 0,018 5,384 0,030 4,985 0,015

2 44,785 0,070 39,902 0,063 80,037 0,084 27,145 0,070 30,130 0,060 4,909 0,016 5,025 0,039

3 44,527 0,033 39,876 0,046 80,196 0,043 26,929 0,035 29,942 0,009 5,157 0,014 4,921 0,034

4 44,750 0,128 39,802 0,116 79,892 0,045 27,003 0,025 29,971 0,049 5,124 0,008 4,950 0,076

5 44,628 0,034 39,671 0,024 80,210 0,050 27,024 0,032 29,968 0,017 5,162 0,011 4,873 0,030

6 44,564 0,030 39,654 0,029 79,991 0,070 26,994 0,058 29,868 0,043 4,881 0,027 4,852 0,037

7 44,584 0,012 39,640 0,027 79,904 0,071 27,269 0,048 30,074 0,051 5,180 0,038 4,963 0,051

8 44,523 0,044 39,610 0,029 79,838 0,027 27,202 0,111 30,083 0,036 5,134 0,016 4,927 0,079

9 44,789 0,050 39,843 0,038 80,109 0,021 27,253 0,031 30,025 0,039 5,210 0,028 5,064 0,060

10 44,553 0,054 39,856 0,035 79,900 0,053 27,049 0,035 30,100 0,026 5,045 0,029 4,971 0,026

11 44,607 0,027 39,688 0,033 80,055 0,064 27,249 0,031 30,116 0,106 5,329 0,025 4,981 0,032

12 44,561 0,035 39,820 0,026 79,988 0,063 27,012 0,017 30,087 0,032 5,131 0,019 4,935 0,055

13 44,848 0,024 39,998 0,046 78,863 0,025 26,952 0,018 30,068 0,016 5,194 0,005 4,993 0,021

14 44,711 0,079 40,112 0,075 79,890 0,018 26,927 0,071 30,192 0,042 5,363 0,020 4,991 0,059

15 44,604 0,020 40,311 0,075 79,708 0,069 26,817 0,058 30,173 0,050 5,156 0,034 5,000 0,093

16 44,646 0,050 40,115 0,049 79,893 0,037 27,042 0,145 30,123 0,126 5,117 0,052 5,087 0,083

17 45,015 0,025 39,936 0,032 80,218 0,022 26,834 0,015 29,708 0,028 5,171 0,012 4,900 0,019

18 44,849 0,029 39,998 0,038 80,291 0,047 26,995 0,033 30,249 0,034 5,222 0,027 5,054 0,061

19 44,980 0,041 40,060 0,040 79,983 0,015 26,954 0,042 29,942 0,035 5,111 0,028 5,020 0,015

20 44,977 0,064 39,853 0,130 80,162 0,261 27,086 0,126 30,195 0,058 5,040 0,030 5,062 0,171

21 44,563 0,060 39,502 0,165 80,095 0,038 26,963 0,089 29,946 0,115 5,132 0,012 4,800 0,139

22 45,140 0,025 40,260 0,047 80,270 0,008 27,248 0,129 30,307 0,124 5,715 0,014 5,264 0,069

23 44,775 0,034 39,968 0,017 80,225 0,043 27,036 0,050 30,088 0,062 5,252 0,056 5,018 0,038

24 44,809 0,016 39,931 0,014 80,105 0,011 26,904 0,028 29,946 0,021 5,102 0,014 4,936 0,027

Tabla 28. Desviaciones de geometría de probetas dimensionales.



Desviaciones de forma (mm)

Planitud (PN) Cilindricidad (C) Forma superficie (FS)

Plana ext Plana int Incl ext Incl int Base ext Base int Semi-cir Semi-elíp

1 0,049 0,128 0,064 0,084 0,056 0,059 0,197 0,142

2 0,149 0,129 0,171 0,123 0,167 0,031 0,176 0,120

3 0,120 0,088 0,100 0,085 0,079 0,025 0,153 0,264

4 0,194 0,170 0,165 0,198 0,089 0,016 0,370 0,968

5 0,114 0,169 0,205 0,157 0,095 0,020 0,206 0,316

6 0,094 0,241 0,196 0,198 0,139 0,050 0,209 0,416

7 0,195 0,411 0,318 0,288 0,142 0,073 0,444 0,474

8 0,101 0,270 0,146 0,122 0,051 0,031 0,598 0,274

9 0,159 0,221 0,138 0,132 0,041 0,055 0,168 0,326

10 0,119 0,255 0,141 0,161 0,102 0,058 0,251 0,296

11 0,359 0,444 0,327 0,296 0,119 0,050 0,697 0,590

12 0,090 0,295 0,154 0,125 0,116 0,037 0,242 0,334

13 0,095 0,148 0,080 0,084 0,047 0,010 0,206 0,220

14 0,317 0,338 0,216 0,281 0,035 0,040 0,522 0,556

15 0,238 0,278 0,228 0,268 0,122 0,060 0,307 0,420

16 0,436 0,538 0,596 0,391 0,066 0,100 0,606 0,936

17 0,104 0,208 0,163 0,143 0,039 0,023 0,351 0,224

18 0,081 0,090 0,073 0,155 0,093 0,047 0,174 0,348

19 0,200 0,192 0,221 0,184 0,027 0,054 0,155 0,328

20 0,519 0,644 0,553 0,503 0,458 0,055 0,560 0,230

21 0,270 0,522 0,544 0,250 0,067 0,024 0,729 0,640

22 0,128 0,475 0,246 0,199 0,016 0,027 0,328 0,472

23 0,135 0,385 0,168 0,133 0,086 0,112 0,307 0,302

24 0,062 0,111 0,051 0,098 0,022 0,027 0,120 0,132

Tabla 29. Desviaciones de forma de probetas dimensionales.



Desviaciones de orientación-posición

Simetría (SM) (mm) Inclinación (IC) (º) Paralelismo (P) (º) Perpendicularidad (PL) (º)

Plana ext Plana int Incl ext Incl int Plana ext Plana int Base ext Base int Plana ext Plana int

1 0,035 0,071 0,295 0,187 0,086 0,241 0,089 0,191 0,026 0,020

2 0,084 0,119 0,482 0,058 0,275 0,325 0,256 0,094 0,089 0,113

3 0,096 0,237 0,219 0,211 0,196 0,054 0,139 0,086 0,116 0,083

4 0,080 0,159 0,607 0,785 0,475 0,565 0,142 0,046 0,133 0,013

5 0,092 0,470 0,309 0,381 0,093 0,162 0,168 0,070 0,050 0,085

6 0,077 0,349 0,664 0,611 0,184 0,357 0,213 0,164 0,026 0,121

7 0,175 0,724 0,006 0,042 0,153 0,151 0,219 0,240 0,152 0,182

8 0,090 0,534 0,378 0,153 0,210 0,209 0,085 0,092 0,072 0,052

9 0,123 0,150 0,587 0,918 0,664 0,660 0,069 0,167 0,053 0,065

10 0,090 0,398 0,024 0,317 0,093 0,380 0,160 0,166 0,086 0,083

11 0,324 0,398 1,540 1,426 1,341 1,420 0,209 0,158 0,119 0,132

12 0,064 0,589 0,428 0,342 0,272 0,385 0,187 0,107 0,028 0,033

13 0,056 0,151 0,250 0,236 0,403 0,262 0,076 0,032 0,040 0,042

14 0,238 0,211 0,258 0,141 0,327 0,303 0,060 0,114 0,096 0,092

15 0,160 0,575 0,477 0,431 0,112 0,201 0,206 0,188 0,172 0,040

16 0,436 0,238 1,858 1,931 1,761 2,106 0,124 0,308 0,165 0,311

17 0,099 0,308 0,428 0,398 0,284 0,411 0,073 0,066 0,077 0,029

18 0,029 0,298 0,292 0,578 0,138 0,178 0,145 0,165 0,015 0,055

19 0,147 0,111 0,216 0,216 0,291 0,243 0,050 0,163 0,126 0,113

20 0,433 0,447 0,361 0,503 0,337 0,817 0,861 0,185 0,227 0,238

21 0,115 0,870 0,539 0,267 0,444 0,688 0,113 0,068 0,216 0,099

22 0,095 0,361 0,474 0,667 0,444 0,657 0,028 0,079 0,059 0,104

23 0,125 0,500 0,107 0,165 0,127 0,373 0,148 0,318 0,073 0,056

24 0,057 0,116 0,194 0,228 0,222 0,341 0,038 0,080 0,033 0,054

Tabla 30. Desviaciones de orientación-posición de probetas dimensionales.



Rugosidad media de caras planas laterales

Muestra Rugosidad (µm)

Tecnología Material Ra

1 FDM PC 21,998

2 ULTEM 22,422

3 ABS 12,883

4 Onyx 10,066

5 PC/ABS 18,561

6 ABS Grey 20,894

7 ABS Blue 15,885

8 ABS-HI 12,998

9 PLA Silver 18,798

10 PLA 3D850 13,061

11 HIPS 12,467

12 PETG 9,156

13 PolyJet VeroWhite Plus 1,906

14 MultiJet Rigid White 1,171

15 Clear 9,226

16 ColorJet Cerámico 5,855

17 SLA Accura Clear 0,191

18 Nanotool 2,511

19 Accura 25 4,069

20 SLS PA 16,158

21 PA+FG 18,223

22 PA+ALU 16,733

23 DMLS ALU 3D 11,38

24 CNC Aluminio 0,443

Tabla 31. Rugosidad Ra media de caras planas laterales de probetas dimensionales.

Fecha: 27/05/2016

VºBº

Responsable Metrología

07:45

Titulo:

DenominaciÓn:

Nombre Fichero CAD: Fecha CAD:

PLACA PROBETAS.igs 21/04/2016

PLACA PROBETAS 1

INFORME DIMENSIONAL - PROBETAS 1 Y 2Cliente:

Medido por : J. González Observaciones : Tolerancia +/-0.05

PROBETA 1_2

MS

T -0.002

PROBETA 1_3

MS

T 0.001

PROBETA 1_4

MS

T -0.004

PROBETA 1_5

MS

T -0.006

PROBETA 1_6

MS

T -0.004

PROBETA 1_7

MS

T 0.004

PROBETA 1_8

MS

T 0.010

PROBETA 1_9

MS

T 0.029

PROBETA 2_1

MS

T 0.000

PROBETA 2_2

MS

T 0.004

PROBETA 2_3

MS

T -0.003

PROBETA 2_4

MS

T -0.026

PROBETA 2_5

MS

T -0.033

PROBETA 2_6

MS

T -0.012

PROBETA 2_7

MS

T -0.026

PROBETA 2_8

MS

T -0.010

PROBETA 2_9

MS

T 0.003

PROBETA 1_1

MS

T 0.001

PROBETA 1_11

MS

T -0.014

PROBETA 1_12

MS

T 0.002

PROBETA 2_10

MS

T -0.032

PROBETA 2_11

MS

T -0.018

PROBETA 2_12

MS

T -0.001

PROBETA 1_10

MS

T 0.014

Fecha: 27/05/2016

VºBº

Responsable Metrología

07:45

Titulo:

DenominaciÓn:

Nombre Fichero CAD: Fecha CAD:

PLACA PROBETAS.igs 21/04/2016

PLACA PROBETAS 1

INFORME DIMENSIONAL - PROBETAS 3 Y 4Cliente:

Medido por : J. González Observaciones : Tolerancia +/-0.05

PROBETA 3_2

MS

T -0.032

PROBETA 3_3

MS

T -0.046

PROBETA 3_4

MS

T -0.018

PROBETA 3_5

MS

T -0.008

PROBETA 3_6

MS

T -0.007

PROBETA 3_7

MS

T -0.024

PROBETA 3_8

MS

T -0.022

PROBETA 3_9

MS

T -0.017

PROBETA 4_1

MS

T 0.008

PROBETA 4_2

MS

T -0.001

PROBETA 4_3

MS

T -0.010

PROBETA 4_4

MS

T 0.009

PROBETA 4_5

MS

T 0.022

PROBETA 4_6

MS

T 0.028

PROBETA 4_7

MS

T 0.027

PROBETA 4_8

MS

T 0.037

PROBETA 4_9

MS

T 0.014

PROBETA 3_1

MS

T -0.035

PROBETA 3_11

MS

T -0.002

PROBETA 3_12

MS

T 0.005

PROBETA 4_10

MS

T -0.008

PROBETA 4_11

MS

T 0.008

PROBETA 4_12

MS

T 0.040

PROBETA 3_10

MS

T -0.005

-0.000-

0.001

0.001-

0.003

0.003-

0.004

0.004-

0.005

0.005-

0.006

0.006-

0.007

0.007-

0.009

0.009-

0.010+ LIMITS

1 / 10

� MM UBIC7 - P7

EJE NOMINAL +TOL -TOL MED DESV FUERATOL

X -80.810 0.050 0.050 -80.791 0.019 0.000

Y 51.758 0.050 0.050 51.749 -0.009 0.000

Z 5.000 0.050 0.050 5.000 0.000 0.000

T 0.000 0.050 0.050 0.021 0.021 0.000

� MM UBIC8 - P8


X -78.795 0.050 0.050 -78.753 0.042 0.000

Y 55.005 0.050 0.050 54.992 -0.013 0.000

Z 5.000 0.050 0.050 5.000 0.000 0.000

T 0.000 0.050 0.050 0.044 0.044 0.000

� MM UBIC5 - P5


X -96.089 0.050 0.050 -96.089 0.000 0.000

Y 50.000 0.050 0.050 49.952 -0.048 0.000

Z 5.000 0.050 0.050 5.001 0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 0.048 0.048 0.000

� MM UBIC4 - P4


X -103.589 0.050 0.050 -103.555 0.034 0.000

Y 52.021 0.050 0.050 52.086 0.065 0.015

Z 5.000 0.050 0.050 4.999 -0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.074 -0.074 0.024

� MM UBIC6 - P6


X -88.089 0.050 0.050 -88.089 0.000 0.000

Y 50.000 0.050 0.050 49.965 -0.035 0.000

Z 5.000 0.050 0.050 5.000 0.000 0.000

T 0.000 0.050 0.050 0.035 0.035 0.000

� MM UBIC10 - P10


X -76.089 0.050 0.050 -76.073 0.016 0.000

Y 70.000 0.050 0.050 70.001 0.001 0.000

Z 5.000 0.050 0.050 5.000 0.000 0.000

T 0.000 0.050 0.050 0.016 0.016 0.000

� MM UBIC9 - P9


X -76.696 0.050 0.050 -76.633 0.063 0.013

Y 62.361 0.050 0.050 62.344 -0.017 0.000

Z 5.000 0.050 0.050 5.000 0.000 0.000

T 0.000 0.050 0.050 0.066 0.066 0.016

� MM UBIC2 - P2


X -119.126 0.050 0.050 -118.952 0.174 0.124

Y 63.120 0.050 0.050 63.243 0.123 0.073

Z 5.000 0.050 0.050 4.999 -0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.213 -0.213 0.163

� MM UBIC1 - P1


X -120.969 0.050 0.050 -120.639 0.330 0.280

Y 70.000 0.050 0.050 70.051 0.051 0.001

Z 5.000 0.050 0.050 5.002 0.002 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.334 -0.334 0.284

� MM UBIC3 - P3


X -110.589 0.050 0.050 -110.550 0.039 0.000

Y 56.062 0.050 0.050 56.130 0.068 0.018

Z 5.000 0.050 0.050 5.000 0.000 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.079 -0.079 0.029

NOMBRE DE PIEZA :PROBETA 3 noviembre 29, 2018 11:57

NUMERO DE REV :NUMERO DE SERIE : CUENTA DE ESTADS :

1

-0.000-

0.001

0.001-

0.003

0.003-

0.004

0.004-

0.005

0.005-

0.006

0.006-

0.007

0.007-

0.009

0.009-

0.010+ LIMITS

2 / 10

� MM UBIC17 - P17


X -110.589 0.050 0.050 -110.503 0.086 0.036

Y 83.938 0.050 0.050 83.786 -0.152 0.102

Z 5.000 0.050 0.050 5.000 0.000 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.174 -0.174 0.124

� MM UBIC18 - P18


X -119.126 0.050 0.050 -118.923 0.203 0.153

Y 76.880 0.050 0.050 76.682 -0.198 0.148

Z 5.000 0.050 0.050 5.001 0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.284 -0.284 0.234

� MM UBIC15 - P15


X -96.089 0.050 0.050 -96.089 0.000 0.000

Y 90.000 0.050 0.050 89.871 -0.129 0.079

Z 5.000 0.050 0.050 5.000 0.000 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.129 -0.129 0.079

� MM UBIC14 - P14


X -88.089 0.050 0.050 -88.088 0.001 0.000

Y 90.000 0.050 0.050 89.901 -0.099 0.049

Z 5.000 0.050 0.050 5.001 0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.099 -0.099 0.049

� MM UBIC16 - P16


X -103.589 0.050 0.050 -103.524 0.065 0.015

Y 87.979 0.050 0.050 87.862 -0.117 0.067

Z 5.000 0.050 0.050 5.001 0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.133 -0.133 0.083

� MM UBIC20 - P35


X -110.589 0.050 0.050 -110.508 0.081 0.031

Y 83.938 0.050 0.050 83.794 -0.144 0.094

Z 40.000 0.050 0.050 40.001 0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.165 -0.165 0.115

� MM UBIC19 - P36


X -119.126 0.050 0.050 -118.906 0.220 0.170

Y 76.880 0.050 0.050 76.664 -0.216 0.166

Z 40.000 0.050 0.050 39.999 -0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.309 -0.309 0.259

� MM UBIC12 - P12


X -78.795 0.050 0.050 -78.836 -0.041 0.000

Y 84.995 0.050 0.050 84.976 -0.019 0.000

Z 5.000 0.050 0.050 5.000 0.000 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.045 -0.045 0.000

� MM UBIC11 - P11


X -76.696 0.050 0.050 -76.681 0.015 0.000

Y 77.639 0.050 0.050 77.641 0.002 0.000

Z 5.000 0.050 0.050 4.999 -0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 0.016 0.016 0.000

� MM UBIC13 - P13


X -80.810 0.050 0.050 -80.903 -0.093 0.043

Y 88.242 0.050 0.050 88.130 -0.112 0.062

Z 5.000 0.050 0.050 5.001 0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.145 -0.145 0.095

-0.000-

0.001

0.001-

0.003

0.003-

0.004

0.004-

0.005

0.005-

0.006

0.006-

0.007

0.007-

0.009

0.009-

0.010+ LIMITS

3 / 10

� MM UBIC27 - P28


X -76.089 0.050 0.050 -76.106 -0.017 0.000

Y 70.000 0.050 0.050 69.999 -0.001 0.000

Z 40.000 0.050 0.050 40.001 0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.017 -0.017 0.000

� MM UBIC28 - P27


X -76.696 0.050 0.050 -76.672 0.024 0.000

Y 62.361 0.050 0.050 62.354 -0.007 0.000

Z 40.000 0.050 0.050 39.999 -0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 0.025 0.025 0.000

� MM UBIC25 - P30


X -78.795 0.050 0.050 -78.905 -0.110 0.060

Y 84.995 0.050 0.050 84.949 -0.046 0.000

Z 40.000 0.050 0.050 39.999 -0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.119 -0.119 0.069

� MM UBIC24 - P31


X -80.810 0.050 0.050 -80.905 -0.095 0.045

Y 88.242 0.050 0.050 88.126 -0.116 0.066

Z 40.000 0.050 0.050 39.999 -0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.149 -0.149 0.099

� MM UBIC26 - P29


X -76.696 0.050 0.050 -76.705 -0.009 0.000

Y 77.639 0.050 0.050 77.638 -0.001 0.000

Z 40.000 0.050 0.050 40.000 0.000 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.009 -0.009 0.000

� MM UBIC30 - P25


X -80.810 0.050 0.050 -80.805 0.005 0.000

Y 51.758 0.050 0.050 51.755 -0.003 0.000

Z 40.000 0.050 0.050 40.000 0.000 0.000

T 0.000 0.050 0.050 0.005 0.005 0.000

� MM UBIC29 - P26


X -78.795 0.050 0.050 -78.812 -0.017 0.000

Y 55.005 0.050 0.050 55.013 0.008 0.000

Z 40.000 0.050 0.050 39.999 -0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.019 -0.019 0.000

� MM UBIC22 - P33


X -96.089 0.050 0.050 -96.089 0.000 0.000

Y 90.000 0.050 0.050 89.858 -0.142 0.092

Z 40.000 0.050 0.050 40.000 0.000 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.142 -0.142 0.092

� MM UBIC21 - P34


X -103.589 0.050 0.050 -103.518 0.071 0.021

Y 87.979 0.050 0.050 87.852 -0.127 0.077

Z 40.000 0.050 0.050 40.000 0.000 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.146 -0.146 0.096

� MM UBIC23 - P32


X -88.089 0.050 0.050 -88.089 0.000 0.000

Y 90.000 0.050 0.050 89.891 -0.109 0.059

Z 42.000 0.050 0.050 42.000 0.000 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.109 -0.109 0.059

-0.000-

0.001

0.001-

0.003

0.003-

0.004

0.004-

0.005

0.005-

0.006

0.006-

0.007

0.007-

0.009

0.009-

0.010+ LIMITS

4 / 10� MM UBIC37 - P37


X -120.969 0.050 0.050 -120.614 0.355 0.305

Y 70.000 0.050 0.050 70.055 0.055 0.005

Z 75.000 0.050 0.050 75.001 0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.359 -0.359 0.309

� MM UBIC38 - P38


X -119.126 0.050 0.050 -118.896 0.230 0.180

Y 63.120 0.050 0.050 63.287 0.167 0.117

Z 75.000 0.050 0.050 75.001 0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.284 -0.284 0.234

� MM UBIC35 - P20


X -119.126 0.050 0.050 -118.900 0.226 0.176

Y 63.120 0.050 0.050 63.283 0.163 0.113

Z 40.000 0.050 0.050 40.001 0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.279 -0.279 0.229

� MM UBIC34 - P21


X -110.589 0.050 0.050 -110.513 0.076 0.026

Y 56.062 0.050 0.050 56.188 0.126 0.076

Z 40.000 0.050 0.050 40.000 0.000 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.148 -0.148 0.098

� MM UBIC36 - P19


X -120.969 0.050 0.050 -120.607 0.362 0.312

Y 70.000 0.050 0.050 70.056 0.056 0.006

Z 42.000 0.050 0.050 42.000 0.000 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.366 -0.366 0.316

� MM UBIC40 - P40


X -103.589 0.050 0.050 -103.507 0.082 0.032

Y 52.021 0.050 0.050 52.161 0.140 0.090

Z 75.000 0.050 0.050 75.000 0.000 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.163 -0.163 0.113

� MM UBIC39 - P39


X -110.589 0.050 0.050 -110.500 0.089 0.039

Y 56.062 0.050 0.050 56.212 0.150 0.100

Z 75.000 0.050 0.050 75.001 0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.174 -0.174 0.124

� MM UBIC32 - P23


X -96.089 0.050 0.050 -96.089 0.000 0.000

Y 50.000 0.050 0.050 50.038 0.038 0.000

Z 40.000 0.050 0.050 40.000 0.000 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.038 -0.038 0.000

� MM UBIC31 - P24


X -88.089 0.050 0.050 -88.089 0.000 0.000

Y 50.000 0.050 0.050 50.057 0.057 0.007

Z 40.000 0.050 0.050 40.000 0.000 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.057 -0.057 0.007

� MM UBIC33 - P22


X -103.589 0.050 0.050 -103.513 0.076 0.026

Y 52.021 0.050 0.050 52.152 0.131 0.081

Z 40.000 0.050 0.050 39.998 -0.002 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.151 -0.151 0.101

-0.000-

0.001

0.001-

0.003

0.003-

0.004

0.004-

0.005

0.005-

0.006

0.006-

0.007

0.007-

0.009

0.009-

0.010+ LIMITS

5 / 10

� MM UBIC47 - P47


X -76.696 0.050 0.050 -76.697 -0.001 0.000

Y 77.639 0.050 0.050 77.639 0.000 0.000

Z 75.000 0.050 0.050 75.001 0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.001 -0.001 0.000

� MM UBIC48 - P48


X -78.795 0.050 0.050 -78.904 -0.109 0.059

Y 84.995 0.050 0.050 84.952 -0.043 0.000

Z 75.000 0.050 0.050 74.999 -0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.117 -0.117 0.067

� MM UBIC45 - P45


X -76.696 0.050 0.050 -76.680 0.016 0.000

Y 62.361 0.050 0.050 62.357 -0.004 0.000

Z 75.000 0.050 0.050 75.001 0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 0.017 0.017 0.000

� MM UBIC44 - P44


X -78.795 0.050 0.050 -78.815 -0.020 0.000

Y 55.005 0.050 0.050 55.013 0.008 0.000

Z 75.000 0.050 0.050 75.000 0.000 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.022 -0.022 0.000

� MM UBIC46 - P46


X -76.089 0.050 0.050 -76.088 0.001 0.000

Y 70.000 0.050 0.050 70.000 0.000 0.000

Z 75.000 0.050 0.050 75.001 0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 0.001 0.001 0.000

� MM UBIC50 - P50


X -88.089 0.050 0.050 -88.089 0.000 0.000

Y 90.000 0.050 0.050 89.951 -0.049 0.000

Z 75.000 0.050 0.050 75.000 0.000 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.049 -0.049 0.000

� MM UBIC49 - P49


X -80.810 0.050 0.050 -80.920 -0.110 0.060

Y 88.242 0.050 0.050 88.114 -0.128 0.078

Z 75.000 0.050 0.050 75.001 0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.169 -0.169 0.119

� MM UBIC42 - P42


X -88.089 0.050 0.050 -88.089 0.000 0.000

Y 50.000 0.050 0.050 50.063 0.063 0.013

Z 75.000 0.050 0.050 75.000 0.000 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.063 -0.063 0.013

� MM UBIC41 - P41


X -96.089 0.050 0.050 -96.089 0.000 0.000

Y 50.000 0.050 0.050 50.072 0.072 0.022

Z 75.000 0.050 0.050 75.000 0.000 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.072 -0.072 0.022

� MM UBIC43 - P43


X -80.810 0.050 0.050 -80.819 -0.009 0.000

Y 51.758 0.050 0.050 51.763 0.005 0.000

Z 75.000 0.050 0.050 74.999 -0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.010 -0.010 0.000

-0.000-

0.001

0.001-

0.003

0.003-

0.004

0.004-

0.005

0.005-

0.006

0.006-

0.007

0.007-

0.009

0.009-

0.010+ LIMITS

6 / 10

� MM UBIC57 - P66


X -111.589 0.050 0.050 -111.502 0.087 0.037

Y 73.793 0.050 0.050 73.793 0.000 0.000

Z 10.000 0.050 0.050 9.999 -0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 0.087 0.087 0.037

� MM UBIC58 - P67


X -111.589 0.050 0.050 -111.491 0.098 0.048

Y 66.207 0.050 0.050 66.207 0.000 0.000

Z 40.000 0.050 0.050 39.998 -0.002 0.000

T 0.000 0.050 0.050 0.098 0.098 0.048

� MM UBIC55 - P91


X -107.117 0.050 0.050 -107.116 0.001 0.000

Y 70.000 0.050 0.050 70.000 0.000 0.000

Z 5.000 0.050 0.050 5.150 0.150 0.100

T 0.000 0.050 0.050 0.150 0.150 0.100

� MM UBIC54 - P54


X -119.126 0.050 0.050 -119.021 0.105 0.055

Y 76.880 0.050 0.050 76.695 -0.185 0.135

Z 75.000 0.050 0.050 75.001 0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.213 -0.213 0.163

� MM UBIC56 - P55


X -111.589 0.050 0.050 -111.490 0.099 0.049

Y 66.207 0.050 0.050 66.206 -0.001 0.000

Z 10.000 0.050 0.050 9.998 -0.002 0.000

T 0.000 0.050 0.050 0.099 0.099 0.049

� MM UBIC60 - P79


X -111.589 0.050 0.050 -111.518 0.071 0.021

Y 66.207 0.050 0.050 66.207 0.000 0.000

Z 75.000 0.050 0.050 74.998 -0.002 0.000

T 0.000 0.050 0.050 0.071 0.071 0.021

� MM UBIC59 - P78


X -111.589 0.050 0.050 -111.499 0.090 0.040

Y 73.793 0.050 0.050 73.793 0.000 0.000

Z 40.000 0.050 0.050 40.000 0.000 0.000

T 0.000 0.050 0.050 0.090 0.090 0.040

� MM UBIC52 - P52


X -103.589 0.050 0.050 -103.552 0.037 0.000

Y 87.979 0.050 0.050 87.914 -0.065 0.015

Z 75.000 0.050 0.050 74.999 -0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.075 -0.075 0.025

� MM UBIC51 - P51


X -96.089 0.050 0.050 -96.088 0.001 0.000

Y 90.000 0.050 0.050 89.932 -0.068 0.018

Z 75.000 0.050 0.050 75.001 0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.068 -0.068 0.018

� MM UBIC53 - P53


X -110.589 0.050 0.050 -110.534 0.055 0.005

Y 83.938 0.050 0.050 83.845 -0.093 0.043

Z 75.000 0.050 0.050 75.000 0.000 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.108 -0.108 0.058

-0.000-

0.001

0.001-

0.003

0.003-

0.004

0.004-

0.005

0.005-

0.006

0.006-

0.007

0.007-

0.009

0.009-

0.010+ LIMITS

7 / 10

� MM UBIC67 - P80


X -108.379 0.050 0.050 -108.355 0.024 0.000

Y 60.560 0.050 0.050 60.602 0.042 0.000

Z 75.000 0.050 0.050 75.002 0.002 0.000

T 0.000 0.050 0.050 0.048 0.048 0.000

� MM UBIC68 - P83


X -88.153 0.050 0.050 -88.154 -0.001 0.000

Y 55.000 0.050 0.050 54.989 -0.011 0.000

Z 75.000 0.050 0.050 75.000 0.000 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.011 -0.011 0.000

� MM UBIC65 - P69


X -101.959 0.050 0.050 -101.946 0.013 0.000

Y 56.853 0.050 0.050 56.883 0.030 0.000

Z 40.000 0.050 0.050 39.999 -0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 0.032 0.032 0.000

� MM UBIC64 - P68


X -108.379 0.050 0.050 -108.352 0.027 0.000

Y 60.560 0.050 0.050 60.606 0.046 0.000

Z 40.000 0.050 0.050 39.999 -0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 0.054 0.054 0.004

� MM UBIC66 - P81


X -101.959 0.050 0.050 -101.940 0.019 0.000

Y 56.853 0.050 0.050 56.895 0.042 0.000

Z 75.000 0.050 0.050 74.998 -0.002 0.000

T 0.000 0.050 0.050 0.046 0.046 0.000

� MM UBIC70 - P70


X -95.217 0.050 0.050 -95.217 0.000 0.000

Y 55.000 0.050 0.050 54.977 -0.023 0.000

Z 40.000 0.050 0.050 40.000 0.000 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.023 -0.023 0.000

� MM UBIC69 - P82


X -95.217 0.050 0.050 -95.216 0.001 0.000

Y 55.000 0.050 0.050 55.001 0.001 0.000

Z 75.000 0.050 0.050 75.000 0.000 0.000

T 0.000 0.050 0.050 0.001 0.001 0.000

� MM UBIC62 - P56


X -108.379 0.050 0.050 -108.388 -0.009 0.000

Y 60.560 0.050 0.050 60.547 -0.013 0.000

Z 10.000 0.050 0.050 10.002 0.002 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.016 -0.016 0.000

� MM UBIC61 - P90


X -111.589 0.050 0.050 -111.514 0.075 0.025

Y 73.793 0.050 0.050 73.793 0.000 0.000

Z 75.000 0.050 0.050 75.000 0.000 0.000

T 0.000 0.050 0.050 0.075 0.075 0.025

� MM UBIC63 - P57


X -101.959 0.050 0.050 -101.975 -0.016 0.000

Y 56.853 0.050 0.050 56.829 -0.024 0.000

Z 10.000 0.050 0.050 10.001 0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.029 -0.029 0.000

-0.000-

0.001

0.001-

0.003

0.003-

0.004

0.004-

0.005

0.005-

0.006

0.006-

0.007

0.007-

0.009

0.009-

0.010+ LIMITS

8 / 10

� MM UBIC77 - P84


X -84.620 0.050 0.050 -84.481 0.139 0.089

Y 62.500 0.050 0.050 62.499 -0.001 0.000

Z 75.000 0.050 0.050 75.001 0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.139 -0.139 0.089

� MM UBIC78 - P62


X -88.152 0.050 0.050 -88.152 0.000 0.000

Y 85.000 0.050 0.050 84.991 -0.009 0.000

Z 10.000 0.050 0.050 10.000 0.000 0.000

T 0.000 0.050 0.050 0.009 0.009 0.000

� MM UBIC75 - P73


X -84.620 0.050 0.050 -84.479 0.141 0.091

Y 77.500 0.050 0.050 77.501 0.001 0.000

Z 40.000 0.050 0.050 39.999 -0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.141 -0.141 0.091

� MM UBIC74 - P72


X -84.620 0.050 0.050 -84.475 0.145 0.095

Y 62.500 0.050 0.050 62.499 -0.001 0.000

Z 40.000 0.050 0.050 40.002 0.002 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.145 -0.145 0.095

� MM UBIC76 - P85


X -84.620 0.050 0.050 -84.487 0.133 0.083

Y 77.500 0.050 0.050 77.500 0.000 0.000

Z 75.000 0.050 0.050 74.998 -0.002 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.133 -0.133 0.083

� MM UBIC80 - P75


X -95.217 0.050 0.050 -95.217 0.000 0.000

Y 85.000 0.050 0.050 84.970 -0.030 0.000

Z 40.000 0.050 0.050 40.000 0.000 0.000

T 0.000 0.050 0.050 0.030 0.030 0.000

� MM UBIC79 - P63


X -95.217 0.050 0.050 -95.216 0.001 0.000

Y 85.000 0.050 0.050 84.995 -0.005 0.000

Z 10.000 0.050 0.050 10.001 0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 0.005 0.005 0.000

� MM UBIC72 - P59


X -88.153 0.050 0.050 -88.153 0.000 0.000

Y 55.000 0.050 0.050 54.918 -0.082 0.032

Z 10.000 0.050 0.050 10.001 0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.082 -0.082 0.032

� MM UBIC71 - P71


X -88.153 0.050 0.050 -88.154 -0.001 0.000

Y 55.000 0.050 0.050 54.964 -0.036 0.000

Z 40.000 0.050 0.050 40.001 0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.036 -0.036 0.000

� MM UBIC73 - P58


X -95.217 0.050 0.050 -95.216 0.001 0.000

Y 55.000 0.050 0.050 54.913 -0.087 0.037

Z 10.000 0.050 0.050 10.000 0.000 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.087 -0.087 0.037

-0.000-

0.001

0.001-

0.003

0.003-

0.004

0.004-

0.005

0.005-

0.006

0.006-

0.007

0.007-

0.009

0.009-

0.010+ LIMITS

9 / 10

� MM UBIC87 - P76


X -101.959 0.050 0.050 -101.896 0.063 0.013

Y 83.147 0.050 0.050 83.037 -0.110 0.060

Z 40.000 0.050 0.050 39.998 -0.002 0.000

T 0.000 0.050 0.050 0.126 0.126 0.076

� MM UBIC88 - P88


X -101.959 0.050 0.050 -101.925 0.034 0.000

Y 83.147 0.050 0.050 83.085 -0.062 0.012

Z 75.000 0.050 0.050 74.998 -0.002 0.000

T 0.000 0.050 0.050 0.071 0.071 0.021

� MM UBIC85 - P65


X -108.379 0.050 0.050 -108.333 0.046 0.000

Y 79.440 0.050 0.050 79.366 -0.074 0.024

Z 10.000 0.050 0.050 10.001 0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 0.087 0.087 0.037

� MM UBIC84 - P64


X -101.959 0.050 0.050 -101.901 0.058 0.008

Y 83.147 0.050 0.050 83.047 -0.100 0.050

Z 10.000 0.050 0.050 10.002 0.002 0.000

T 0.000 0.050 0.050 0.115 0.115 0.065

� MM UBIC86 - P77


X -108.379 0.050 0.050 -108.327 0.052 0.002

Y 79.440 0.050 0.050 79.352 -0.088 0.038

Z 40.000 0.050 0.050 39.999 -0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 0.102 0.102 0.052

� MM UBIC90 - P92


X -89.091 0.050 0.050 -89.090 0.001 0.000

Y 60.958 0.050 0.050 60.958 0.000 0.000

Z 5.000 0.050 0.050 5.173 0.173 0.123

T 0.000 0.050 0.050 0.173 0.173 0.123

� MM UBIC89 - P89


X -108.379 0.050 0.050 -108.356 0.023 0.000

Y 79.440 0.050 0.050 79.406 -0.034 0.000

Z 75.000 0.050 0.050 75.000 0.000 0.000

T 0.000 0.050 0.050 0.041 0.041 0.000

� MM UBIC82 - P86


X -88.152 0.050 0.050 -88.152 0.000 0.000

Y 85.000 0.050 0.050 85.046 0.046 0.000

Z 75.000 0.050 0.050 75.000 0.000 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.046 -0.046 0.000

� MM UBIC81 - P74


X -88.152 0.050 0.050 -88.153 -0.001 0.000

Y 85.000 0.050 0.050 84.977 -0.023 0.000

Z 40.000 0.050 0.050 39.999 -0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 0.023 0.023 0.000

� MM UBIC83 - P87


X -95.217 0.050 0.050 -95.216 0.001 0.000

Y 85.000 0.050 0.050 85.032 0.032 0.000

Z 75.000 0.050 0.050 75.001 0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.032 -0.032 0.000

-0.000-

0.001

0.001-

0.003

0.003-

0.004

0.004-

0.005

0.005-

0.006

0.006-

0.007

0.007-

0.009

0.009-

0.010+ LIMITS

10 / 10

� MM UBIC95 - P95


X -82.853 0.050 0.050 -82.853 0.000 0.000

Y 53.232 0.050 0.050 53.232 0.000 0.000

Z 80.000 0.050 0.050 80.245 0.245 0.195

T 0.000 0.050 0.050 0.245 0.245 0.195

� MM UBIC94 - P96


X -82.853 0.050 0.050 -82.854 -0.001 0.000

Y 86.768 0.050 0.050 86.767 -0.001 0.000

Z 80.000 0.050 0.050 80.177 0.177 0.127

T 0.000 0.050 0.050 0.177 0.177 0.127

� MM UBIC96 - P94


X -116.279 0.050 0.050 -116.277 0.002 0.000

Y 70.000 0.050 0.050 70.000 0.000 0.000

Z 80.000 0.050 0.050 80.166 0.166 0.116

T 0.000 0.050 0.050 0.166 0.166 0.116

� MM UBIC92 - P93


X -89.091 0.050 0.050 -89.092 -0.001 0.000

Y 79.042 0.050 0.050 79.042 0.000 0.000

Z 5.000 0.050 0.050 5.148 0.148 0.098

T 0.000 0.050 0.050 0.148 0.148 0.098

� MM UBIC91 - P60


X -84.620 0.050 0.050 -84.451 0.169 0.119

Y 62.500 0.050 0.050 62.500 0.000 0.000

Z 10.000 0.050 0.050 9.999 -0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.169 -0.169 0.119

� MM UBIC93 - P61


X -84.620 0.050 0.050 -84.480 0.140 0.090

Y 77.500 0.050 0.050 77.499 -0.001 0.000

Z 10.000 0.050 0.050 9.999 -0.001 0.000

T 0.000 0.050 0.050 -0.140 -0.140 0.090

AD

BC AD

33

22

44

11

Este diseño es de nuestra propiedad; no podrá ser reproducido ni difulgado sin nuestra autorización por escrito

Escala:

1:1Material:

-

Grupo-subgrupo:

Pieza a medir

Plano:

1/5

Dimensiones:

A4 Probeta dimensional

Comprobado por:

-Fecha:

-

Diseñado por:

AlbertoFecha:

21/08/2016 Calibre dimensional

A _

B _

C _

D _

E _

F _

G _

H _

I _

Vista isométricaEscala: 1:2

80

40

A

Notas:-Tolerancia geométrica +-0,05

A

A

5

13.76

R

120

15.17

5

16

14

3 0

150

A-A

B

5

9.388.53 14.13

44.88

C

AD

BC AD

33

22

44

11


Escala:

1:1Material:

Aluminio

Grupo-subgrupo:

Subconjunto fijación

Plano:

2/5

Dimensiones:

A4 Torreta 1

Comprobado por:

-Fecha:

-

Diseñado por:

AlbertoFecha:


A _

B _

C _

D _

E _

F _

G _

H _

I _

88

24

53

10

10

3 3


45

219.19

10

R

10R

10R

5R

45

16

32x

32x

10

10

1644.29


AD

BC AD

33

22

44

11


Escala:

1:1Material:

Aluminio

Grupo-subgrupo:


Plano:

3/5

Dimensiones:

A4 Torreta 2

Comprobado por:

-Fecha:

-

Diseñado por:

AlbertoFecha:


A _

B _

C _

D _

E _

F _

G _

H _

I _

38

10

1 0.9

15.93

17.93

1 0

30

32x

32x

30

5R

5R

5R452R

20

10

1 0

5R

5R

10

10

6.46

15.931 1.298.71

45



AD

BC AD

33

22

44

11


Escala:

1:1Material:

Aluminio

Grupo-subgrupo:


Plano:

4/5

Dimensiones:

A4 Torreta 3

Comprobado por:

-Fecha:

-

Diseñado por:

AlbertoFecha:


A _

B _

C _

D _

E _

F _

G _

H _

I _

10

1021

1 0 10

Notas:-Tolerancia geométrica +-0,05-Radios no acotados 5mm

10

10

42x

16

30

7

10

14

32x

32x

30


AD

BC AD

33

22

44

11


Escala:

1:1Material:

Aluminio

Grupo-subgrupo: Plano:

Dimensiones:

A4

Comprobado por:

-Fecha:

-

Diseñado por:

AlbertoFecha:


A _

B _

C _

D _

E _

F _

G _

H _

I _

Placa base

5/5Soporte fijación

71.71

4 00

400

340

97.14

1 09.17 66.83

33

32.03

38.71

3 4.8

135

340


A

10

B

3

32x4

32x

1010

Detalle AEscala: 1:1

5

8

Detalle BEscala: 1:1

ESTUDIO DE TOLERANCIAS DE DISTINTAS TECNOLOGÍAS DE …

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