Engranaje: tallado, sinterizado e impreso

El tallado es el proceso tradicional de mecanizado por arranque de viruta donde se da forma a los dientes de un engranaje a partir de una pieza bruta (preforma). Este proceso se realiza habitualmente mediante fresado con fresa madre (hobbing) o mediante tallado por generación.

• Precisión: Es el método que permite alcanzar las tolerancias más estrictas, siendo esencial para aplicaciones de alta velocidad y carga.
• Materiales: Se emplea principalmente acero aleado, acero al carbono y bronce.
• Acabado: Tras el tallado, a menudo se aplican procesos de rectificado para mejorar la calidad superficial y cumplir con normas como la ISO 1328, que clasifica la precisión de los engranajes cilíndricos.

La metalurgia de polvos (PM, Powder Metallurgy) es el proceso mediante el cual se compacta polvo metálico en un molde a alta presión y posteriormente se calienta en un horno (sinterización) para obtener una pieza sólida.

• Producción: Es ideal para grandes series, ya que permite obtener piezas de forma casi final (near-net-shape) con un mínimo desperdicio de material.
• Limitaciones: Presenta una porosidad inherente (10-20% de vacío), lo que reduce la resistencia a la fatiga en comparación con el acero forjado y tallado.
• Tolerancias: Aunque son menos precisos que los tallados, los engranajes sinterizados pueden alcanzar calidades aceptables para aplicaciones de carga media, como en electrodomésticos o mecanismos de automoción no críticos.

La siguiente tabla resume las diferencias fundamentales entre las tres tecnologías:

La fabricación aditiva (AM, Additive Manufacturing) está ganando terreno, especialmente en la creación de prototipos rápidos y geometrías complejas que serían imposibles de mecanizar.

1. Diseño: Se genera un modelo CAD optimizado para la distribución de tensiones.
2. Proceso: Se utiliza tecnología como SLM (Selective Laser Melting) para fundir capas de polvo metálico.
3. Ventaja: Permite integrar canales de refrigeración internos o aligerar peso sin perder propiedades mecánicas.
4. Uso: Actualmente se limita a prototipos, utillaje o componentes de alta especialización donde el coste no es la restricción principal.

La calidad de un engranaje se mide bajo estándares internacionales para garantizar su intercambiabilidad y rendimiento. La norma ISO 1328 es la referencia mundial para clasificar la precisión de los flancos de los dientes. Empresas especializadas en el mecanizado de precisión, como Izadi Mecanizados, aplican estos estándares para asegurar el cumplimiento de las tolerancias exigidas por sectores como el aeroespacial o la robótica.

Es vital recordar que, independientemente del proceso, el control dimensional mediante máquinas de medición de coordenadas (CMM) es obligatorio para verificar el perfil del diente, el error de paso y la excentricidad, asegurando que el componente soporte las condiciones de servicio sin fallos prematuros.

• ISO 1328-1:2013 - Tolerancias para engranajes cilíndricos^[1]
• UNE-EN ISO 1328-2:2020 - Clasificación de precisión de engranajes^[2]
• Instituto Nacional de Estadística (INE) - Clasificación CNAE 2815^[3]
• Powder Metallurgy Parts - Comparativa técnica de procesos^[4]