Tolerancias y acabado: qué se puede pedir en bruto y qué hay que mecanizar

De todas las conversaciones que se tuercen con un cliente nuevo, la mitad son la misma: llega un plano con tolerancias de mecanizado en todas las cotas, y hay que explicar que una pieza LPBF no sale de la máquina así, que puede llegar a estar así, y que eso tiene precio.

Este artículo es para no tener esa conversación. O para tenerla una vez, con números.

Qué significa «en bruto»

Una pieza recién salida de la máquina, con los soportes quitados y el alivio de tensiones hecho, pero sin tocar nada más. Es el estado en el que sale todo lo que no se especifique de otra manera, y es un estado perfectamente utilizable para muchas piezas: utillajes, carcasas, colectores, prototipos funcionales, piezas de conjunto donde nada asienta.

Lo que no es: una superficie mecanizada. Y lo que casi nunca es: una cota de dos centésimas.

Precisión dimensional en bruto

Los órdenes de magnitud típicos del proceso, no de una máquina concreta:

Rango de la cota	Desviación típica en bruto
Hasta 20 mm	±0,1 a ±0,2 mm
20-80 mm	±0,2 mm o ±0,2 % de la cota
Más de 80 mm	±0,2 % de la cota, creciendo con el tamaño
Planitud	Depende mucho de la superficie y de cómo se sujetó
Perpendicularidad entre caras	Modesta: no cuentes con ella sin mecanizar

Traducido a lenguaje de plano: una pieza LPBF en bruto se mueve, más o menos, en el entorno de una clase media a basta de tolerancias generales. Sirve para lo que sirve una fundición bien hecha, no para lo que sirve una rectificadora.

Y hay una asimetría que conviene conocer: las cotas en el plano de capa son más fiables que las que crecen en vertical, porque en el plano manda la óptica —que está calibrada y se comprueba— y en vertical mandan el espesor de capa acumulado y la contracción.

Rugosidad: depende de hacia dónde mire la cara

Esto es lo que más sorprende a quien viene del mecanizado: la misma pieza tiene rugosidades muy distintas según la cara, y no por un defecto, sino por cómo se construye.

Cara	Rugosidad Ra orientativa	Por qué
Superior, horizontal	La mejor de todas	Es la última capa fundida, sin polvo encima
Pared vertical	Intermedia	Se ven los escalones de capa y polvo parcialmente adherido
Cara inclinada hacia arriba	Intermedia, empeora al tumbarse	Efecto escalera
Cara inclinada hacia abajo	La peor, con diferencia	Funde contra polvo suelto, no contra sólido
Cara con soporte retirado	Marcada, con restos	Donde estaba el soporte queda huella

De ahí la consecuencia práctica que más ahorra: si una cara tiene que quedar fina, oriéntala hacia arriba o vertical, nunca hacia abajo. Cambiar la orientación de una pieza es gratis; pulir una cara inferior, no.

Y la que más disgustos evita: la rugosidad no es solo estética. Es el punto donde arranca una grieta de fatiga. En una pieza que trabaja a fatiga, la cara inferior rugosa no es un tema de acabado, es un tema estructural — como se explica en anisotropía y orientación.

Qué cambia cada post-proceso

Ordenados de más barato a más caro, con lo que aportan y lo que cuestan de verdad:

Proceso	Qué consigue	Qué cuesta	Cuándo usarlo
Granallado	Superficie mate y uniforme, quita polvo adherido	Muy barato, casi siempre incluido	Por defecto en casi todo
Vibrado o tribo-acabado	Redondea aristas y baja bastante la rugosidad	Barato, pero por horas	Lotes de piezas pequeñas
Mecanizado	La cota y el acabado que pidas	Utillaje, amarre y tiempo de máquina	Solo las caras funcionales
Rectificado / lapeado	Precisión alta	Caro	Asientos, guías, sellados
Pulido manual	Espejo	Caro y no repetible	Estética, moldes, médico
Electropulido	Rugosidad muy baja también en interiores	Medio, necesita cubeta y química	Fluidos, sanitario, médico
Prensado isostático en caliente	Cierra porosidad interna, no mejora el exterior	Caro	Piezas críticas a fatiga

Dos avisos que ahorran dinero.

El granallado no rescata una cara inferior mala. Uniformiza el aspecto; no cambia la geometría. Si la cara tenía escalones, los sigue teniendo.

Nada de esto alcanza el interior de un canal estrecho salvo el electropulido y, en parte, los métodos por flujo abrasivo. Si tu pieza necesita el interior fino, esa decisión hay que tomarla en el CAD, no en el taller.

La regla que decide el coste: mecanizar solo lo que lo necesita

Aquí está el dinero. Una pieza impresa y mecanizada entera cuesta lo que la impresión más lo que el mecanizado, y suele salir peor que haber mecanizado desde un tocho: es el quinto caso de las piezas que no deberías imprimir.

La forma correcta de plantearlo es al revés de como se suele hacer: no preguntes qué tolerancia quieres, pregunta qué caras hacen algo. Normalmente son tres o cuatro: dos asientos, un plano de junta, un alojamiento de rodamiento. El resto de la pieza no toca nada y no necesita tolerancia ninguna.

Escrito así, una pieza típica queda:

Zona	Qué se pide	Cómo se consigue
Asientos y alojamientos	La tolerancia de verdad	Mecanizado, con sobremedida prevista
Planos de junta o estanqueidad	Planitud y acabado	Fresado o rectificado
Roscas funcionales	Rosca de verdad	Taladrada y roscada después
Todo lo demás	Tolerancia general en bruto	Nada. Sale así

Cómo se diseña para que el mecanizado sea barato

Tres cosas, y ninguna cuesta dinero en el CAD:

Sobremedida donde vayas a mecanizar. Del orden de medio milímetro a un milímetro por cara, más en piezas grandes o propensas a deformarse. Sin sobremedida, si la pieza llega un poco corta, ya no hay pieza.

Referencias de amarre desde el principio. Una pieza LPBF con geometría orgánica es un infierno de sujetar en una fresadora. Dos caras planas, un par de agujeros de posicionamiento o unos apéndices que se cortan después convierten un amarre imposible en uno de cinco minutos. Se diseñan a la vez que la pieza, no después.

Mecaniza después del tratamiento térmico, no antes. La pieza se mueve al aliviar tensiones. Mecanizar antes es mecanizar una pieza que va a cambiar de forma — ver deformación y alivio de tensiones.

Qué escribir en el plano

Un plano de pieza aditiva bien hecho dice cinco cosas, y con eso se acaban las sorpresas:

La tolerancia general en bruto, aceptada explícitamente para todo lo que no lleve cota.
Las cotas funcionales, marcadas y con su tolerancia real, que son las que se van a mecanizar.
El acabado exigido por cara, no para toda la pieza.
La orientación de fabricación, indicada sobre el modelo. Manda sobre casi todo lo demás.
El tratamiento térmico completo, con su ciclo.

Un plano que pide dos centésimas en toda la pieza no está pidiendo calidad: está pidiendo un presupuesto que nadie va a aceptar, o una discusión.

Cómo lo abordamos nosotros

Cuando llega una geometría, lo primero que miramos no es si se puede imprimir —casi siempre se puede— sino qué caras hacen algo. De ahí sale la orientación, de la orientación salen los soportes, y de los soportes sale el precio. En ese orden.

Si quieres el orden de magnitud antes de hablar con nadie, el cotizador da una estimación. Y si prefieres verlo con la pieza delante, para eso están las jornadas abiertas.

Lo que no vamos a hacer es aceptar un plano con tolerancias imposibles y ya se verá. Sale caro para todos y, sobre todo, se descubre tarde.

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Las reglas dimensionales completas, en reglas de diseño para LPBF. Por qué la pieza se mueve y cuándo hay que tratarla, en deformación y alivio de tensiones. Y qué se congela cuando la pieza va a un sector regulado, en cómo se cualifica una pieza LPBF.