Cómo hacer una bisagra funcional de tres partes en Tinkercad
¿Querés diseñar una bisagra que pueda abrirse y cerrarse y que puedas fabricar con una impresora 3D? En este tutorial de Random Maker vamos a crear una bisagra funcional de tres partes en Tinkercad, utilizando figuras básicas y aprovechando el diseño de una bisagra anterior.
La diferencia principal está en cómo distribuimos las tres secciones del mecanismo, cómo dejamos espacio para que las piezas puedan girar y cómo diseñamos un perno que permita ensamblar y desarmar la bisagra cuando sea necesario.
Además, vamos a ver cómo reforzar las uniones, ajustar las tolerancias y evitar que las piezas se traben después de imprimirlas.
Mirá el tutorial: bisagra de tres partes en Tinkercad
En este video te muestro el proceso completo para construir el modelo, distribuir las tres partes, preparar los alojamientos y diseñar un perno que permita unirlas.
1. Partir del diseño de una bisagra anterior
Para este proyecto vamos a reutilizar como base el anclaje que utilizamos en el tutorial anterior sobre bisagras funcionales en Tinkercad.
Si todavía no viste ese procedimiento, te recomiendo empezar por la guía anterior:
Cómo hacer bisagras funcionales en Tinkercad paso a paso
En aquel diseño trabajamos con la base, los agujeros para los tornillos, el cilindro central y los refuerzos. En esta nueva versión vamos a aprovechar ese trabajo para construir una bisagra de tres partes, modificando las longitudes y la distribución de los elementos.
Para el ejemplo utilizamos una base de 30 mm de ancho por 80 mm de largo. Estas dimensiones se pueden adaptar según el tamaño de la bisagra y el uso que vaya a tener.
También preparamos los rebajes para los tornillos teniendo en cuenta su cantidad, su diámetro y la forma de sus cabezas.
2. Dividir el mecanismo en tres partes
El desafío principal de esta bisagra es distribuir las tres secciones a lo largo de una base de 80 mm.
Para calcular las dimensiones iniciales, dividimos los 80 mm entre tres. El resultado es aproximadamente 26,67 mm.
Sin embargo, en el modelo del tutorial trabajamos con secciones de 26 mm para dejar margen para los ajustes y las tolerancias del mecanismo.
A partir del cilindro que utilizamos en el diseño anterior, modificamos la longitud de la pieza para construir una de las secciones de la bisagra.
Después la alineamos con el anclaje y desplazamos la base hasta encontrar una posición adecuada para la unión.
Importante: las medidas utilizadas son las del ejemplo del video. No representan una tolerancia universal para todas las impresoras 3D. El ajuste final dependerá de la geometría, la precisión dimensional y el material que utilices.
3. Reforzar las uniones para evitar roturas
Una bisagra no solamente necesita moverse: también debe tener suficiente material en las zonas que soportan los esfuerzos.
Si la unión entre el cilindro y la base tiene una superficie de contacto demasiado pequeña, esa zona puede convertirse en un punto débil y romperse con mayor facilidad.
Para reforzarla utilizamos una figura con forma de techo, que adaptamos a la longitud de la sección correspondiente.
En este caso, trabajamos con una altura de 26 mm y ajustamos la posición de la figura para que tenga un buen contacto con la estructura principal.
El procedimiento consiste en:
- Colocar el refuerzo junto a la unión.
- Alinear las figuras utilizando las herramientas de Tinkercad.
- Ajustar manualmente la posición hasta conseguir un contacto adecuado.
- Comprobar que el refuerzo no interfiera con los rebajes de los tornillos.
- Agrupar las piezas cuando estén correctamente ubicadas.
Este refuerzo se puede ensanchar o modificar según las necesidades del proyecto, siempre que no interfiera con el movimiento de la bisagra ni debilite otras zonas.
4. Crear las tres secciones y dejar espacio para el movimiento
Una vez preparada la primera sección, la duplicamos para construir las demás partes del mecanismo.
En Tinkercad podemos utilizar Ctrl + D para duplicar el conjunto y después girarlo 180 grados cuando sea necesario.
A continuación, desagrupamos las piezas que necesitamos modificar y ajustamos los cilindros y los huecos para distribuir las tres secciones.
En el ejemplo utilizamos una longitud de 26 mm para las dos secciones exteriores y reservamos 28 mm para la separación central correspondiente al conjunto de 80 mm.
También ajustamos uno de los elementos a 27 mm para conseguir la posición necesaria en el ensamblaje mostrado en el video.
Estas medidas permiten organizar el modelo de referencia, pero siempre conviene comprobar las dimensiones directamente en Tinkercad antes de imprimir.
¿Por qué es importante la separación?
Las piezas móviles no deben quedar encajadas sin espacio entre ellas. Si los cilindros o las superficies de contacto se superponen, la bisagra puede quedar bloqueada.
Por otro lado, una separación excesiva puede provocar holguras, movimientos desparejos y un desgaste prematuro.
El objetivo es conseguir el espacio mínimo necesario para que el mecanismo gire libremente sin perder estabilidad.
5. Ajustar los huecos para evitar interferencias
Después de distribuir las tres secciones, revisamos las zonas donde los cilindros podrían tocarse.
Para resolverlo utilizamos cilindros convertidos en huecos. En el diseño del tutorial, uno de los ajustes se realiza con una dimensión de 17 × 17 mm, desplazando la figura para generar el espacio necesario.
Una vez ubicados los huecos, agrupamos las figuras correspondientes y comprobamos que las tres secciones queden alineadas.
Este paso es importante porque una bisagra puede parecer correcta en pantalla y, aun así, presentar interferencias cuando intentamos ensamblar sus piezas.
Antes de finalizar el diseño, revisá que los huecos eliminen únicamente el material necesario y que no debiliten las uniones que sostienen el mecanismo.
6. Diseñar un perno para unir las tres partes
Las tres secciones necesitan un eje que permita mantenerlas unidas y, al mismo tiempo, posibilite el giro.
En el tutorial reutilizamos la medida de referencia de 9,5 mm para diseñar el perno, con una longitud de 80 mm.
Si no tenés una varilla, un tornillo u otro eje que puedas aprovechar, podés fabricar un perno propio utilizando las formas básicas de Tinkercad.
Para facilitar la colocación, agregamos un pequeño bisel en uno de sus extremos. Este detalle ayuda a guiar el perno al introducirlo en el alojamiento.
También es necesario pensar cómo evitar que el eje se deslice hacia abajo y termine saliéndose de la bisagra.
Una alternativa es incorporar un tope en uno de los extremos. En el modelo del tutorial diseñamos un pequeño remate para cumplir esa función.
La ventaja de un perno extraíble es que permite desmontar el mecanismo con mayor facilidad si en el futuro necesitás lubricarlo, reemplazar el eje o reparar alguna de sus partes.
Si vas a fabricar el perno en plástico, tené en cuenta que su resistencia dependerá del material, la orientación de impresión y las condiciones de uso. Para determinadas aplicaciones puede convenir utilizar un eje metálico.
7. ¿Conviene utilizar una arandela?
Durante el ensamblaje puede quedar un espacio entre las piezas móviles. Según la precisión de la impresora y las dimensiones del modelo, puede ser conveniente incorporar una arandela.
La arandela permite controlar mejor la separación entre las superficies que rozan y puede funcionar como una pieza de desgaste reemplazable.
Esto tiene una ventaja práctica: si con el tiempo se desgasta, resulta más sencillo imprimir una arandela nueva que sustituir toda la bisagra.
El espacio necesario debe comprobarse en cada diseño. Una separación demasiado pequeña puede impedir el giro, mientras que una demasiado grande puede provocar movimientos indeseados y un desgaste irregular.
8. Consejos antes de imprimir la bisagra
Antes de exportar el modelo desde Tinkercad, revisá estos puntos:
- Tolerancias: comprobá que el perno pueda entrar en su alojamiento y girar sin quedar trabado.
- Alineación: verificá que las tres secciones estén correctamente distribuidas.
- Resistencia: revisá el espesor de la base y los refuerzos de las uniones.
- Tornillos: adaptá los agujeros a los elementos de fijación que vayas a utilizar.
- Perno: comprobá que tenga la longitud adecuada y que no pueda salirse accidentalmente.
- Orientación de impresión: elegí una disposición que favorezca la resistencia y el acabado de las piezas.
No hay una única configuración válida para todas las impresoras. Si necesitás un ajuste preciso, lo más recomendable es realizar una prueba y corregir las dimensiones antes de fabricar la versión definitiva.
Por último, si la bisagra va a soportar cargas importantes, no des por garantizada su resistencia únicamente porque el mecanismo se mueva correctamente en el modelo digital. Evaluá el material y la geometría de acuerdo con el uso previsto.
Descargá el pack de la bisagra de tres partes
Si querés estudiar el diseño, modificar sus dimensiones o utilizarlo como punto de partida para tus propios proyectos, podés conseguir el pack de la bisagra de tres partes en la tienda de Random Maker.
El pack incluye:
- Diseño de Tinkercad mediante acceso privado, para que puedas explorar el modelo y adaptarlo.
- Archivo STL, para incorporar el diseño a tu flujo de trabajo de impresión 3D.
Así podés partir de una estructura ya preparada y concentrarte en experimentar con las medidas, las tolerancias y los ajustes que necesite tu proyecto.
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Seguí aprendiendo diseño 3D con Random Maker
Diseñar una bisagra funcional es una buena forma de pasar de las figuras básicas a mecanismos con piezas móviles, uniones reforzadas y tolerancias pensadas para la fabricación real.
Si querés seguir aprendiendo, visitá también nuestra guía anterior sobre cómo diseñar bisagras funcionales en Tinkercad. Allí vas a encontrar el procedimiento que sirve como base para comprender esta versión de tres partes.
Explorá los tutoriales de Random Maker, probá tus propias modificaciones y recordá que diseñar para impresión 3D implica experimentar, imprimir, comprobar y ajustar.
¡Nos vemos en el próximo proyecto!
