Reducción de costes en mecanizado sin perder función

El DFM (Design for Manufacturing o Diseño para la Fabricación) es una metodología de ingeniería que consiste en diseñar componentes teniendo en cuenta las limitaciones y capacidades de los procesos de fabricación desde el inicio. Según estudios del sector, ajustes simples en radios, tolerancias o geometrías pueden reducir el coste de manufactura entre un 20% y un 30% sin afectar la resistencia o el desempeño de la pieza.

Estrategias clave para optimizar el diseño

Para lograr una reducción efectiva de costes, es fundamental aplicar los siguientes criterios:

• Simplificación geométrica: Evitar geometrías complejas que requieran cambios de orientación o el uso de máquinas de 5 ejes cuando una de 3 ejes podría realizar el trabajo.
• Radios internos: Las herramientas de corte son cilíndricas. Al diseñar cavidades con esquinas vivas, se obliga a utilizar procesos de electroerosión (EDM, Electrical Discharge Machining), que son significativamente más lentos y costosos que el fresado convencional.
• Tolerancias funcionales: No todas las cotas requieren una precisión extrema. Aplicar tolerancias estrictas donde no es necesario aumenta exponencialmente el tiempo de inspección y el riesgo de piezas rechazadas.

El uso de normas internacionales es esencial para evitar el "sobredimensionamiento" de las especificaciones. La norma ISO 2768 define las tolerancias generales para dimensiones lineales y angulares, permitiendo a los diseñadores especificar niveles de precisión adecuados (fina, media, gruesa) sin necesidad de acotar cada elemento individualmente.

Comparativa de impacto en costes según tolerancias

La siguiente tabla ilustra cómo la elección de la calidad de tolerancia influye en el coste y el proceso:

Nota: Los grados IT (del inglés International Tolerance) están definidos en la norma ISO 286.

La reducción de costes también pasa por una gestión eficiente de los residuos generados durante el arranque de viruta. En España, las empresas deben cumplir estrictamente con la Ley 7/2022, de 8 de abril, de residuos y suelos contaminados para una economía circular.

Esta ley obliga a las empresas a:

1. Separación en origen: Clasificar correctamente las virutas metálicas y los fluidos de corte para facilitar su valorización.
2. Trazabilidad: Documentar la cantidad y tipo de residuos generados mediante certificados con gestores autorizados.
3. Prevención: El objetivo legal es reducir la generación de residuos un 13% para 2025 y un 15% para 2030 respecto a los niveles anteriores.

Empresas especializadas, como Izadi Mecanizados, integran estas normativas en sus procesos, optimizando el uso de recursos para minimizar el impacto ambiental y, consecuentemente, reducir los costes operativos derivados de la gestión de residuos.

La maquinabilidad es la facilidad con la que un material puede ser cortado. Elegir un material más blando o con mejores propiedades de corte reduce el desgaste de la herramienta y permite mayores velocidades de avance.

• Evitar materiales exóticos: Si no es estrictamente necesario por requisitos de resistencia o temperatura, conviene optar por aleaciones estándar (como el aluminio 6061 o acero 1.0503) en lugar de materiales como el titanio, que requieren herramientas especiales y tiempos de ciclo mucho más largos.
• Disponibilidad: El uso de formatos comerciales (barras, chapas estándar) evita procesos de mecanizado innecesarios para obtener la forma bruta de la pieza.

Para profundizar en la gestión de la calidad y los estándares de medición, puedes consultar nuestra sección de metrología dimensional.

• ISO (Organización Internacional de Normalización)^[1]
• UNE (Asociación Española de Normalización)^[2]
• Ley 7/2022 de residuos y suelos contaminados para una economía circular (BOE)^[3]