Consolidar un conjunto en una sola pieza: el ahorro que casi nadie cuenta bien

Cuando se habla del ahorro que trae la fabricación aditiva, casi siempre se habla de quitar material. Y sin embargo, en la mayoría de los proyectos que salen bien, el dinero no estaba en el material: estaba en las otras trece piezas y en los cuarenta tornillos.

Consolidar es reunir un conjunto de piezas que se fabricaban por separado y se montaban, en una sola pieza que sale entera de la máquina. Es lo menos vistoso que hace esta tecnología y, con diferencia, lo que más veces paga.

Por qué paga tanto

El coste de una pieza fabricada no es el coste de su material. Cada referencia de un conjunto arrastra una cola de costes que no aparecen en el plano:

Lo que desaparece al consolidar	Por qué cuesta hoy
Utillajes y moldes de cada pieza	Cada referencia necesita el suyo, y hay que amortizarlo
Órdenes de compra y proveedores	Cada referencia es un pedido, un plazo, un albarán y una factura
Inventario	Catorce referencias en almacén, cada una con su punto de pedido
Horas de montaje	Y la formación de quien monta, y el error humano
Uniones	Cada tornillo, soldadura o junta es un punto de fallo y una inspección
Fugas	Un circuito hecho de tubos unidos tiene tantas fugas potenciales como uniones. Uno impreso entero no tiene ninguna
Peso de las bridas	La mitad del peso de muchos conjuntos son las orejas, bridas y tornillos que existen solo para unir
Tiempo de aprovisionamiento	El plazo de un conjunto es el de su pieza más lenta

Ese último punto es el que más se subestima. Un conjunto de catorce referencias se entrega cuando llega la última. Consolidarlo convierte catorce plazos en uno.

Cómo se identifica un conjunto candidato

No hace falta un algoritmo. Con estas preguntas se detecta casi siempre:

¿Cuántas piezas del conjunto existen solo para unir otras? Bridas, casquillos, tapas, tornillería. Si son muchas, hay candidato.
¿Hay un fluido pasando por dentro? Los circuitos hechos de tubos, codos y racores son el candidato ideal: se ahorran las uniones, se ahorran las fugas y además se puede curvar el recorrido como convenga.
¿Se monta y se desmonta alguna vez en servicio? Si nunca se desmonta, no hay razón para que sean piezas separadas.
¿Se fabrican en materiales distintos por una razón de verdad? Si el único motivo era el proceso de fabricación, deja de aplicar.
¿Cuántas unidades al año? Con volúmenes bajos y medios, consolidar gana casi siempre. Con volúmenes muy altos, la inyección o la fundición vuelven a mandar.

Lo que se gana además del dinero

Rendimiento. Un colector impreso de una pieza puede tener conductos de sección variable y curvas suaves donde antes había codos a 90°. Menos pérdida de carga con la misma envolvente.

Rigidez. Sin uniones no hay holguras ni apriete que se pierda con las vibraciones.

Fiabilidad. Las juntas fallan. Las piezas enteras, mucho menos.

Trazabilidad. Una referencia con un número de colada y un informe, en lugar de catorce cadenas de suministro que hay que auditar por separado. En sectores regulados esto vale más que el ahorro.

Los cuatro casos en los que consolidar es un error

1. Cuando hay que sustituir una parte que se desgasta. Si una de las piezas del conjunto es un consumible, consolidar convierte un recambio barato en una pieza completa a la basura. Ahí la unión existe por una razón.

2. Cuando la pieza resultante no cabe. Es más frecuente de lo que parece: el conjunto entero puede no entrar en la cuba, o entrar en una posición que obliga a soportes imposibles. Conviene comprobarlo antes de rediseñar nada.

3. Cuando el interior deja de ser accesible. Si dentro queda una cavidad que no se puede vaciar de polvo, inspeccionar ni limpiar, se ha cambiado un problema de montaje por uno de certificación. Lo mismo que en celosías: el polvo tiene que poder salir.

4. Cuando la pieza monolítica se vuelve imposible de mecanizar. Si las cotas funcionales están en el fondo de una cavidad cerrada, no hay herramienta que llegue. Hay que decidir en el rediseño qué caras se mecanizan y dejar acceso para hacerlo.

Cómo se hace en la práctica

No consiste en fusionar los CAD existentes. Un conjunto consolidado se vuelve a dibujar desde la función, no desde las piezas. La secuencia que funciona:

Escribir qué tiene que hacer el conjunto, no qué forma tiene hoy.
Marcar las superficies que no se pueden tocar: interfaces con el resto de la máquina, cotas funcionales, puntos de amarre.
Dibujar el volumen que une esas interfaces por el camino más directo.
Comprobar fabricabilidad —voladizos, canales, vaciado, orientación— con las reglas de diseño delante.
Decidir qué caras se mecanizan y dejarles sobrematerial.
Simular, fabricar una y medirla.

El paso 1 es el que separa un buen resultado de una copia cara del conjunto antiguo.

Un orden de magnitud honesto

Los casos que circulan por el sector —conjuntos de decenas de piezas reducidos a una, con reducciones de peso grandes y plazos mucho más cortos— son reales, y son los casos que se publican porque salieron bien. La media de los proyectos es más modesta y sigue mereciendo la pena.

La comprobación que conviene hacer antes de empezar es siempre la misma: sumar lo que cuesta hoy el conjunto entero —material, montaje, inventario, inspección y plazo— y compararlo con el coste de la pieza única. No comparar el precio de la pieza impresa con el precio de la pieza mecanizada a la que sustituye, que es el error de cálculo más común de este sector y el que hace que se abandonen proyectos que sí pagaban.

Si tienes un conjunto candidato, el cotizador te da el coste y el plazo de la versión consolidada, y en cuánto cuesta una pieza impresa en metal está el desglose de dónde va cada euro. Y si quieres verlo con la pieza en la mano, se puede traer a una jornada abierta.

Cuándo conviene imprimir y cuándo pasar a molde, en imprimir, fundir o sinterizar.