When you’re 3D printing parts—whether for prototypes or functional components—getting the right size matters. Even a tiny dimensional error can break a product, delay a project, or waste money. Ahí es donde 3D printing tolerances Adelante. This guide breaks down what tolerances are, the key factors that affect them, how different 3D printing technologies stack up, and practical tips to ensure your parts meet your specs. We’ll use real data from industry leaders like Zemi Technology to keep things grounded.
What Are 3D Printing Tolerances?
Let’s start with the basics: tolerancia in 3D printing is the allowed difference between the dimensions of your CAD model (what you design) and the physical part (what you print). Por ejemplo, if you design a 100mm bolt, a tolerance of ±0.2mm means the printed bolt can be between 99.8mm and 100.2mm and still work.
Unlike CNC machining, which has clear international tolerance standards, 3D printing has no global rules as of 2021. This makes understanding what drives tolerances even more important—because it lets you predict and fix issues before they happen.
Every 3D printed part has some tolerance variation. The goal isn’t zero tolerance (which is impossible and expensive) but to match the tolerance to your project’s needs. A toy prototype might need looser tolerances than a medical device component, por ejemplo.
Key Factors That Affect 3D Printing Tolerances
Four main factors determine how accurate your 3D printed parts will be. Let’s break each one down with examples and data to show their real impact.
1. Material Shrinkage
All 3D printing materials—from thermoplastic filaments to metal powders—shrink as they cool or cure. This shrinkage changes the part’s final size, and uneven shrinkage can cause warping (twisted or bent parts).
- Why it happens: Polímeros (plástica) naturally shrink when they go from liquid/molten to solid. Metals shrink too, but at different rates than plastics.
- Ejemplo del mundo real: A PLA filament part might shrink 1-2% during cooling, while a metal like Stainless Steel 17.4 could shrink 5-7% in SLM printing. If you design a 200mm plastic bracket, 2% La contracción lo haría 196 mm, demasiado pequeño para un ajuste apretado.
- Riesgos de deformación: Piezas con geometrías gruesas (Como un bloque sólido de 10 mm) o espesores de la pared desiguales (P.EJ., 2mm en un área, 5mm en otro) tienen más probabilidades de deformarse. Barato, Los plásticos de baja calidad también tienen una contracción impredecible, haciéndolos malos para piezas precisas.
2. Espesor de la capa (Resolución)
Espesor de la capa es la altura de cada capa que agrega la impresora, piense en ello como los "píxeles" de la impresión 3D. Afecta directamente la tolerancia, especialmente en el eje z (dirección vertical).
- Cómo afecta la precisión: Capas más delgadas (P.EJ., 0.02mm) superficies más suaves y tolerancias más suaves, Pero tardan más en imprimir. Capas más gruesas (P.EJ., 0.3mm) son más rápidos pero pueden crear bordes "escalonados" en partes curvas (llamado al efecto de escalera de capa), que se desvía de su diseño.
- Diferencias tecnológicas:
- Impresoras FDM y SLA: El grosor de la capa es ajustable, para que pueda intercambiar la velocidad por precisión. Una impresora FDM de escritorio podría tener alturas de capa inconsistentes (conduciendo a errores de tamaño), Mientras que las impresoras industriales FDM (Como los de Stratasys) Mantener un control más estricto.
- Impresoras SLS y DMLS: El espesor de la capa a menudo es preestablecido por el fabricante (P.EJ., 0.08mm para SLS), Entonces la tolerancia es más consistente.
3. Tamaño mínimo de la característica
Tamaño mínimo de la característica es el detalle más pequeño que la impresora puede imprimir de manera confiable, como un pequeño agujero, una pared delgada, o texto pequeño. Si su diseño tiene características más pequeñas que esta, la parte tendrá problemas de tolerancia.
- Lo que lo impulsa:
- FDM: Diámetro de la boquilla (P.EJ., Una boquilla de 0.4 mm puede imprimir paredes tan delgadas como 0.4 mm, Pero 0.8 mm es más seguro para la precisión).
- SLA/SLS/DMLS: Diámetro del haz láser (P.EJ., Un láser de 0.05 mm puede imprimir detalles más finos que un láser de 0.1 mm).
- Ejemplo: If you design a 0.3mm hole in an FDM part with a 0.4mm nozzle, the printer will likely fill the hole or make it too big—ruining the part’s function (like a missing screw hole).
4. Build Size
Build size is the maximum size of the part the printer can handle. Larger parts have looser tolerances because they take longer to cool/cure, leading to more shrinkage and warping.
- Cooling time effect: A 500mm aerospace bracket in FDM printing might take 8+ Horario para imprimir. During that time, the bottom layers cool completely while the top layers are still molten—creating stress that warps the part.
- Support structure impact: Large parts need more support (P.EJ., a tall 300mm column needs support to stay upright). Removing supports can scratch the part or remove material, changing its dimensions. Por ejemplo, a supported edge might lose 0.5mm of material when supports are peeled off.
Tolerances by 3D Printing Technology
Not all 3D printing technologies have the same tolerances. A continuación se muestra una tabla detallada de especificaciones clave para las tecnologías más comunes., Uso de datos de la tecnología Zemi. Esto lo ayudará a elegir la tecnología adecuada para sus necesidades de tolerancia..
| Tecnología | Rango de tolerancia | Volumen de construcción (Máximo) | Espesor de la capa | Tamaño mínimo de la característica | Mejor para |
| HP Nylon Multi-Jet Fusion (MJF) | ± 0.3% (± 0.2 mm por 100 mm) | 380 incógnita 284 x 380 mm (recomendado: 356 incógnita 280 x 356 mm) | ~ 0.08 mm | Mínimo: 0.5mm; Recomendado: 0.7mm | Piezas de plástico funcionales (P.EJ., engranaje, gabinetes) |
| Sinterización láser (SLSS) | ± 0.3% (± 0.3 mm por 100 mm) | 350 incógnita 350 x 400 mm | ~ 0.1 mm (1.5mm para piezas impermeables) | Mínimo: 0.6mm; Recomendado: 1.0mm | Prototipos duraderos, producción de bajo volumen |
| Curado de luz de resina (SLA) | ± 0.2% (± 0.2 mm por 100 mm) | 736 incógnita 635 x 533 mm (varía según el material) | ~ 0.02 mm | Mínimo: 0.5mm; Recomendado: 0.8mm | Piezas de alta precisión (P.EJ., joyas, modelos dentales) |
| FDM (Termoplástico) | ± 0.3% (± 0.3 mm por 100 mm) | 914 incógnita 610 x 914 mm (varía según el material) | 0.05-0.3 mm | Mínimo: 0.4mm; Recomendado: 0.8mm | Grandes partes, componentes mecánicos (P.EJ., corchetes) |
| Sinterización láser de metal (SLM) | ± 0.2% (± 0.1–0.2 mm por 100 mm) | 276 incógnita 276 x 350 mm | 0.02–0.08 mm (varía según el material) | Exterior: 0.75mm; Estructural: 1.5mm | Piezas de metal de alta resistencia (P.EJ., componentes aeroespaciales) |
Ejemplo: Elegir la tecnología para las necesidades de tolerancia
Si necesita una parte médica de 200 mm con una tolerancia de ± 0.3 mm:
- SLA (± 0.2 mm por 100 mm) le daría ± 0.4 mm por 200 mm, cerca lo suficiente.
- FDM (± 0.3 mm por 100 mm) te daría ± 0.6 mm, demasiado suelto.
Entonces SLA es la mejor opción aquí.
Cómo el post-tratamiento afecta las tolerancias
Post-tratamiento (los pasos que tomas después de imprimir) puede arreglar o arruinar la tolerancia. Así es como los procesos comunes impactan la precisión:
- Eliminación de soporte: La mayoría de las tecnologías (FDM, SLA, SLM) usar soportes. Quitarlos con alicates o un cuchillo puede rayar la pieza o dejar huecos. Por ejemplo, Una parte de SLA con soportes en su borde puede perder 0.2 mm de material cuando se cortan los soportes.
- Lijado/pulido: El lijado puede suavizar las superficies pero también eliminar el material. Si lija demasiado una pieza de plástico de 10 mm, Puede convertirse en 9.8 mm, fuera de tolerancia.
- Recubrimiento/pintura: Revestimiento (como epoxi) o pintar agregar grosor. Una parte de metal de 50 mm con un recubrimiento de 0.1 mm se convierte en 50.2 mm, es bueno si necesita un ajuste más estrecho, Pero malo si necesitas precisión.
- Tratamiento térmico (para metales): Las piezas de SLM/DML a menudo necesitan tratamiento térmico para reducir el estrés. Esto puede causar una ligera contracción (P.EJ., 0.5% para aluminio alsimg), so you’ll need to adjust your design to account for it.
Yigu Technology’s Perspective on 3D Printing Tolerances
En la tecnología yigu, we know tolerances make or break 3D printing projects. Our advice? Start with “tolerance-first” design: match your material, tecnología, and post-treatment to your accuracy needs. Por ejemplo, if you’re printing a high-precision automotive sensor, Usa SLA (tight tolerance) with a 0.02mm layer thickness and minimal supports. For large industrial brackets, FDM works—just choose a low-shrinkage material like ULTEM 1010. We also recommend testing small prototypes first: a 50mm test part lets you adjust tolerances before printing full-size components. With our network of manufacturers, we help clients balance tolerance, costo, and speed to get parts that work every time.
Preguntas frecuentes:
1. Can I get zero tolerance in 3D printing?
No—zero tolerance (perfectly matching your CAD model) is impossible in 3D printing. Even the best technologies (like SLA or SLM) have small variations. En cambio, focus on “functional tolerance”: the tolerance your part needs to work. Por ejemplo, a toy wheel might need ±1mm, while a medical implant needs ±0.1mm.
2. How do I adjust my design to account for material shrinkage?
Most 3D printing software (como fusión 360 or Simplify3D) lets you scale your model to offset shrinkage. Primero, find your material’s shrinkage rate (P.EJ., 2% para PLA). Then scale your CAD model by 102% (100% + 2%) Antes de imprimir. Por ejemplo, a 100mm PLA part scaled to 102mm will shrink to ~100mm after cooling.
3. Which technology is best for tight tolerances (±0.1mm per 100mm)?
SLM (metal) and SLA (resina) are the top choices. SLM has a tolerance of ±0.1–0.2mm per 100mm, making it great for metal parts like aerospace components. SLA has a tolerance of ±0.2mm per 100mm, which is ideal for high-precision plastic parts like dental models. Avoid desktop FDM printers for tight tolerances—they often have inconsistent layer heights and material shrinkage.
