Mecanizado de piezas impresas en 3D metal

El mecanizado de piezas impresas en 3D metal es un proceso de post-procesado necesario para convertir una pieza "en bruto" (recién salida de la máquina de impresión) en un componente funcional de alta precisión. La tecnología más común en este ámbito es la fusión de lecho de polvo (PBF, Powder Bed Fusion), que utiliza un láser para sinterizar o fundir selectivamente polvo metálico.

Debido a la naturaleza del proceso aditivo, las piezas impresas presentan una rugosidad superficial elevada (entre 3 µm y 12 µm Ra, según datos de Protolabs) y tensiones térmicas internas. El mecanizado posterior permite:

• Eliminar las estructuras de soporte necesarias durante la impresión.
• Lograr tolerancias geométricas precisas en superficies de ajuste (asientos de rodamientos, planos de estanqueidad).
• Realizar operaciones de roscado o taladrado de precisión que la impresora no puede ejecutar con la calidad requerida.

Al mecanizar piezas metálicas fabricadas mediante FA, es crucial entender que el material puede presentar una dureza o comportamiento al corte distinto al de un bloque de metal laminado o forjado. Según la norma ISO 2768, que establece las tolerancias generales para dimensiones lineales y angulares, los talleres suelen aplicar criterios específicos para asegurar la funcionalidad del conjunto.

Comparativa: fabricación aditiva frente a mecanizado CNC

Nota: Las cifras de precisión son orientativas basadas en estándares de mercado (fuente: Protolabs, Xometry).

En España, las empresas que operan en este sector suelen clasificarse bajo el CNAE 2553 (Mecanizado de metales), que engloba actividades como el torneado, fresado, rectificado y el corte por láser. La normativa técnica es fundamental para garantizar la seguridad y trazabilidad de los componentes.

Normas clave aplicables

• UNE-EN ISO/ASTM 52900:2022: Define los principios generales, fundamentos y vocabulario de la fabricación aditiva, siendo la referencia obligatoria para cualquier ingeniero del sector.
• UNE-EN ISO/ASTM 52910:2020: Establece los requisitos y recomendaciones para el diseño de productos fabricados mediante sistemas aditivos.
• ISO 2768-mk: Norma de referencia para tolerancias generales de mecanizado, utilizada para asegurar que las piezas encajen correctamente en ensamblajes mecánicos.

Para procesos de alta responsabilidad, las empresas deben asegurar que sus piezas cumplan con certificaciones de calidad como la ISO 9001:2015. En casos donde el mecanizado es un servicio crítico, empresas como Izadi Mecanizados ofrecen capacidades avanzadas de metrología dimensional para garantizar que las piezas, tras el post-procesado, cumplen con las especificaciones técnicas más estrictas del plano.

El proceso no termina con la impresión. Para obtener una pieza final, se deben seguir estos pasos:

1. Tratamiento térmico: Alivio de tensiones internas según la norma ASTM F3301 para evitar deformaciones durante el mecanizado.
2. Separación de la placa: Corte de la pieza de la plataforma de construcción mediante electroerosión por hilo o sierra de cinta.
3. Mecanizado de precisión: Uso de centros de mecanizado CNC (Control Numérico por Ordenador) para refrentar, taladrar o rectificar las superficies funcionales.
4. Control de calidad: Verificación mediante metrología dimensional (CMM) para confirmar que las tolerancias geométricas se encuentran dentro de los rangos especificados.

La combinación de ambas tecnologías permite optimizar el uso de materiales costosos (como el titanio o aleaciones de níquel) y reducir drásticamente los plazos de entrega, logrando piezas con un rendimiento superior que no serían viables mediante métodos tradicionales.

• Asociación Española de Normalización (UNE) - Normas de fabricación aditiva^[1]
• ISO - Organización Internacional de Normalización^[2]
• Protolabs - Guía de post-procesado y tolerancias en fabricación aditiva^[3]
• Código CNAE 2553 - Mecanizado de metales (Clasificación Nacional de Actividades Económicas)^[4]