Tecnología · 4º ESO · SESIÓN DE REPASO

Sesión de repaso: diseño 3D de precisión con TinkerCAD

Mientras llegan las licencias de Fusion 360 — mismas destrezas, otra herramienta

Esta sesión funciona como "puente": las licencias educativas de Fusion 360 todavía se están gestionando, así que en lugar de perder una sesión, la aprovechamos para repasar y subir el nivel en TinkerCAD. Todo lo que se practica aquí — trabajar con valores numéricos exactos en vez de arrastrar a ojo, combinar sólidos y huecos, y diseñar piezas que encajan entre sí con una tolerancia calculada — es exactamente el mismo razonamiento que se usa en Fusion 360 o en Onshape. Cuando lleguen las licencias, no se empieza de cero.

PARTE 1Guía rápida de repaso

Panel Inspector (L / An / Al / Posición)

Al seleccionar una forma aparece un panel con sus medidas exactas (Longitud, Anchura, Altura) y su posición (X, Y, Z). Escribe el número y pulsa Intro: es mucho más preciso que arrastrar las flechas blancas con el ratón, y es imprescindible para que las piezas encajen entre sí.

Workplane / plano de trabajo

Es la superficie sobre la que "caen" las formas nuevas. Con Mayús + clic sobre la cara de otra pieza puedes convertir esa cara en el nuevo plano de trabajo, útil para añadir detalles sobre una superficie que no es la base.

Agujero (Hole)

Cualquier forma se puede convertir en "agujero" desde el menú desplegable de la esquina superior izquierda cuando está seleccionada. Una forma-agujero no se ve en la pieza final: sirve para restar material cuando se agrupa con un sólido.

Agrupar (Ctrl/Cmd + G)

Fusiona varias formas seleccionadas en un único objeto. Si entre ellas hay alguna marcada como agujero, esa parte se resta del resto. Es la operación booleana más importante de TinkerCAD: sólido + sólido = una pieza; sólido + agujero = una pieza con un hueco.

Alinear (Align)

Selecciona dos o más formas y pulsa el icono de Alinear: aparecen unos puntos guía en cada eje (X, Y, Z) que centran o ajustan al borde las piezas seleccionadas. Es la forma correcta de centrar un hueco dentro de una caja sin tener que calcular la posición a mano.

Imán / ajuste automático a superficies

Cuando arrastras una forma nueva cerca de la cara superior de otra, TinkerCAD la "engancha" automáticamente a esa superficie. Se nota porque aparece una sombra de contacto. Es la manera más rápida de apilar piezas sin calcular la coordenada Z a mano.

Duplicar (Ctrl/Cmd + D) + flechas del teclado

Duplica la forma seleccionada en el mismo sitio; después, las flechas del teclado la desplazan en incrementos pequeños. Es la técnica estándar para crear filas de agujeros u otros patrones repetidos.

Formas de Texto / Número

En el panel de formas, la pestaña "Texto" permite escribir cualquier palabra o número y tratarla como una forma 3D más: en relieve si se deja como sólido, o grabada si se marca como agujero antes de agrupar.

Idea clave — tolerancia / holgura: Cuando dos piezas impresas en 3D tienen que encajar a presión, nunca se diseñan con las mismas medidas exactas: la impresora deposita el material con un margen de error de una décimas de milímetro y, si el ajuste es perfecto en el archivo digital, la pieza sale demasiado apretada o directamente fundida en una sola. Por eso se deja una holgura (clearance) entre las superficies que van a rozar: entre 0,3 y 0,5 mm por lado suele funcionar bien para un encaje a presión en una impresora FDM estándar. En la práctica de hoy vamos a aplicar una holgura de 0,4 mm por lado (0,8 mm en total) entre la tapa y la caja.

PARTE 2Práctica guiada: caja con tapa a presión y grabado personalizado

Dificultad: media-alta · Duración orientativa: 40-45 min · Objetivo: diseñar una caja de dos piezas (base + tapa) que encajen a presión, aplicando medidas numéricas exactas, la operación Hole/Group y una tolerancia calculada, y personalizar la tapa con tu nombre o iniciales en relieve o grabadas.

Preparar el diseño

Abre TinkerCAD y crea un diseño nuevo. Ponle un nombre claro: Caja-[tus iniciales].
Comprueba que la cuadrícula está en milímetros (es la unidad por defecto en las cuentas educativas). Todas las medidas de esta práctica están en mm.

Cuerpo exterior de la caja

Arrastra una Caja (Box) sólida al plano de trabajo.
Selecciónala y, en el Inspector, escribe las medidas exactas — pulsa Intro después de cada valor.

Longitud (L) = 60Anchura (An) = 40Altura (Al) = 25

Consejo: Deja esta caja donde ha caído por defecto: será nuestra referencia de origen (X=0, Y=0).

Vaciar el interior (paredes de 3 mm)

Arrastra una segunda Caja al plano de trabajo, cerca de la primera pero sin tocarla todavía.
Ponle estas medidas: al restar 3 mm de pared por cada lado, la caja interior mide 6 mm menos en longitud y anchura que la exterior (60 − 2×3 = 54; 40 − 2×3 = 34). La altura la hacemos más alta de lo necesario para asegurarnos de que el corte atraviesa limpiamente la cara superior.

Longitud (L) = 54Anchura (An) = 34Altura (Al) = 30Posición Z = 3

Consejo: Posición Z = 3 deja un suelo de 3 mm de grosor en el fondo de la caja.

Atención: Antes de seguir, marca esta segunda caja como Agujero desde el menú desplegable de su esquina superior izquierda. Tiene que verse rayada/transparente en rojo.

Centrar el hueco y vaciar

Selecciona las dos cajas a la vez (arrastra un recuadro sobre ambas o haz clic en una y Mayús+clic en la otra).
Pulsa el icono Alinear. Aparecen tres filas de puntos guía (X, Y, Z): haz clic en el punto central de las filas X e Y para centrar el hueco dentro de la caja exterior. No toques la fila Z — la posición vertical ya la fijamos a mano en el paso anterior.
Con las dos formas aún seleccionadas, pulsa Agrupar (Ctrl/Cmd+G).

Consejo: Si el resultado es un bloque macizo sin hueco, es que olvidaste marcar la segunda caja como Agujero antes de agrupar (ver la lista de errores frecuentes más abajo).

Faldón de la tapa (la parte que encaja a presión)

Aléjate de la caja base y arrastra una nueva Caja sólida a una zona libre del plano.
Esta pieza es la que entrará dentro de la caja, así que sus medidas son las del hueco interior (54 × 34) menos la holgura de 0,4 mm por lado explicada en la Parte 1: 54 − 2×0,4 = 53,2; 34 − 2×0,4 = 33,2.

Longitud (L) = 53.2Anchura (An) = 33.2Altura (Al) = 6

Plataforma superior de la tapa

Arrastra otra Caja sólida y acércala a la cara superior del faldón que acabas de crear: notarás cómo TinkerCAD la "engancha" automáticamente a esa superficie (el imán de ajuste automático).
Esta plataforma es un poco más grande que la base (64 × 44 frente a 60 × 40): los 2 mm de sobra por lado forman un pequeño reborde que actúa como tope visual y evita que la tapa se hunda demasiado.

Longitud (L) = 64Anchura (An) = 44Altura (Al) = 3

Consejo: Selecciona el faldón y la plataforma juntos, pulsa Alinear y centra X e Y para que queden perfectamente concéntricos.

Personalizar la tapa: relieve o grabado

Ve a la pestaña Texto del panel de formas y arrastra una forma de texto sobre la cara superior de la plataforma (se enganchará con el imán, igual que en el paso anterior).
Escribe tus iniciales o una palabra corta (máximo 8-10 caracteres). Ajusta su tamaño con el Inspector si sobresale del borde de la tapa. Tienes que elegir un acabado:
Opción A — en relieve (sobresale): deja el texto como sólido. Al agrupar en el paso siguiente, quedará elevado sobre la tapa.
Opción B — grabado (hundido): marca el texto como Agujero. Antes de agrupar, ajusta su altura en el Inspector a unos 1,5 mm (menos que el grosor de la plataforma, que es de 3 mm) para no perforarla por completo.

Consejo: Centra el texto sobre la plataforma con Alinear (selecciona texto + plataforma, centra X e Y).

Agrupar la tapa completa

Selecciona las tres piezas de la tapa (faldón, plataforma y texto) y pulsa Agrupar (Ctrl/Cmd+G).
Cambia el nombre del objeto resultante a Tapa-[tus iniciales] (doble clic sobre el nombre en el panel, o desde el menú de la forma).

Comprobación final

Cambia a vista superior y vista lateral (usa el cubo de navegación de la esquina) para revisar visualmente que la tapa y la base tienen el mismo centro y que el faldón (53,2 × 33,2) es claramente más pequeño que la abertura de la base (54 × 34).
Verifica que ambos objetos tienen nombre propio y están fuera de cualquier otro grupo.
Si tu profesor/a lo indica: exporta cada pieza por separado en formato .STL (Diseño → Exportar, seleccionando un único objeto cada vez) para poder imprimirlas más adelante.

✓Errores frecuentes

Si ves esto…	…prueba esto
La caja interior no vació nada: el resultado es un bloque macizo.	Te olvidaste de marcar la segunda caja como Agujero antes de agrupar. Si ya agrupaste, deshaz (Ctrl/Cmd+Z) o desagrupa (Ctrl/Cmd+Mayús+G), vuelve a marcar el agujero y agrupa de nuevo.
Escribí un valor en el Inspector y no cambió nada.	Hay que pulsar Intro (o hacer clic fuera del campo) después de escribir cada número; si solo cambias de campo con el ratón, el valor no se aplica.
El hueco no queda centrado dentro de la caja.	Alinear solo centra los ejes en los que hagas clic sobre el punto guía. Revisa que hiciste clic en el punto central de las filas X e Y (no basta con abrir el panel de Alinear).
La tapa entra demasiado apretada o no entra.	Revisa los números: el faldón debe medir 0,4 mm menos por lado que el hueco interior (53,2 × 33,2 frente a 54 × 34). Un error típico es restar la holgura solo una vez en lugar de una vez por cada lado.
Agrupé demasiado pronto y ahora no puedo corregir una pieza.	Usa Ctrl/Cmd+Mayús+G para desagrupar, corrige la forma suelta y vuelve a agrupar. Por eso conviene revisar en vista superior/lateral antes de agrupar cada conjunto.

+Reto extra (si terminas antes)

Rejilla de ventilación

Crea un pequeño cilindro, márcalo como Agujero y colócalo cerca de una esquina de una de las caras laterales de la base. Duplícalo (Ctrl/Cmd+D) y desplázalo con las flechas del teclado para crear una fila de 4-5 agujeros igualmente espaciados. Selecciona la fila entera junto con la base y agrupa.

Esquinas redondeadas

Busca en la galería de formas alguna variante de caja con esquinas redondeadas (o combina la caja exterior con cuatro cilindros en las esquinas, marcados como agujero en las zonas que sobran) para dar un acabado menos anguloso al diseño.

Reto de diseño paramétrico

Mide con una regla real un objeto del aula (un rotulador, una baraja de cartas, el móvil...) y rediseña la caja desde cero para que lo aloje exactamente, aplicando las mismas reglas de esta práctica: pared de 3 mm, holgura de 0,4 mm por lado en la tapa. Es el mismo razonamiento — medir, calcular, aplicar una tolerancia — que usarás en Fusion 360 u Onshape cuando lleguen las licencias.

☑Lista de comprobación

0/9 pasos completados

Paso 0: Preparar el diseño — marca cuando lo hayas terminado.Paso 1: Cuerpo exterior de la caja — marca cuando lo hayas terminado.Paso 2: Vaciar el interior (paredes de 3 mm) — marca cuando lo hayas terminado.Paso 3: Centrar el hueco y vaciar — marca cuando lo hayas terminado.Paso 4: Faldón de la tapa (la parte que encaja a presión) — marca cuando lo hayas terminado.Paso 5: Plataforma superior de la tapa — marca cuando lo hayas terminado.Paso 6: Personalizar la tapa: relieve o grabado — marca cuando lo hayas terminado.Paso 7: Agrupar la tapa completa — marca cuando lo hayas terminado.Paso 8: Comprobación final — marca cuando lo hayas terminado.