Tengo una pieza rota que ya no se fabrica: así se reproduce

La máquina lleva parada desde el martes. La pieza que se ha roto es una tapa de fundición de 180 mm que el fabricante dejó de servir hace años, y el taller de al lado dice que sin plano no la hace. Pero la pieza sigue ahí, con su rotura y su desgaste, y contiene toda la información necesaria para volver a fabricarla. Este artículo cuenta cómo se saca.

Para no señalar a ningún cliente, la pieza es un caso tipo: una tapa de bomba de engranajes de aluminio fundido, de una máquina de 1994, con una oreja de fijación partida y el alojamiento del rodamiento ovalado por el uso. Es, con diferencia, el tipo de pieza que más nos llega. Las cifras del equipo y las cotas del ejemplo son reales.

1. Antes de escanear: tres preguntas

Escanear es lo más rápido de todo el proceso. Lo que ahorra días es contestar tres cosas antes de encender el escáner:

1. ¿Se puede copiar? Un recambio para tu propia máquina, de un fabricante que ya no lo sirve, no suele tener problema. Fabricar copias para venderlas de algo que sigue protegido, sí. La frontera está en cómo saber si se puede copiar un producto.
2. ¿Para qué es el archivo? Si vas a imprimir una copia en 3D para salir del paso, basta la malla. Si la va a mecanizar un taller, hace falta el sólido con planos. Son dos trabajos distintos, y el segundo cuesta más que el primero.
3. ¿Qué hay alrededor de la pieza? El eje que pasa por ella, el rodamiento que aloja, la carcasa donde atornilla. Las piezas vecinas dicen qué cotas eran de diseño, y en una pieza gastada eso vale más que la propia pieza.

En nuestra tapa: es para uso propio, la va a mecanizar un taller (así que sólido y planos), y el cliente sabe que el rodamiento es un 6005 y que el eje es de 25 mm. Con eso ya sabemos dos cotas de diseño sin haber medido nada.

2. El escaneo: lo que captura y lo que no

La tapa se escanea entera, por las dos caras, con escáner láser de luz azul. Los números que importan de ese paso:

La malla es una copia exacta de la pieza estropeada. Si la imprimieras tal cual, tendrías una tapa nueva con la oreja rota y el alojamiento ovalado. Por eso el escaneo no es el final del trabajo, es el principio.

3. La parte que no hace ninguna máquina: distinguir el desgaste del diseño

Aquí está la diferencia entre copiar y reproducir. Un programa convierte triángulos en superficies; decidir qué cota era la de diseño lo hace una persona con la pieza, la malla y el contexto delante. En la tapa hay cuatro decisiones de este tipo:

Y hay una cosa más que no se copia: la tolerancia general. Una pieza de fundición mecanizada de los 90 lleva casi con seguridad ISO 2768-m en todo lo que no está acotado aparte. Se pone en el plano y el taller sabe a qué atenerse.

4. El sólido y los planos

Con las decisiones tomadas, la tapa se rehace en el CAD como se diseñaría hoy: un croquis de revolución para el cuerpo, las cuatro orejas como patrón circular, el alojamiento y el taladro con su cota nominal y su tolerancia, los radios como redondeos. Al terminar se superpone el sólido sobre la malla y sale un mapa de desviaciones a color: en verde lo que coincide, en rojo y azul lo que se ha corregido a propósito. Ese mapa es la prueba de que las diferencias son las que tienen que ser y no un error.

Lo que se entrega para esta pieza:

• STEP del sólido reconstruido. Lo abre cualquier CAD y cualquier CAM.
• Plano en PDF y DXF con las vistas, las cotas funcionales con tolerancia (Ø47 H7, Ø25 H8, la distancia entre orejas), la tolerancia general ISO 2768-m, el material y el acabado.
• STL de la malla original, por si algún día hay que comparar.
• El mapa de desviaciones, como documento de qué se ha corregido y por qué.

Todo lo que hay entre la malla y el sólido, y por qué un programa solo no lo hace, está contado con más detalle en ingeniería inversa: del escaneado 3D al archivo CAD.

5. Fabricarla: primero una de plástico

Antes de mandar mecanizar, conviene gastar un día y unos pocos euros en imprimir la tapa en 3D y probar que encaja: que el rodamiento entra, que las orejas caen sobre los taladros de la carcasa, que la junta asienta. Una tapa de PLA no aguanta la bomba en marcha, pero encuentra un error de montaje antes de que cueste un tocho de aluminio y una semana de taller.

Y para la pieza definitiva, en una o dos unidades, no se funde: se mecaniza. Fundir exige hacer un modelo y un molde, que es más trabajo que la propia pieza; mecanizar la tapa desde un tocho de aluminio 6082 sale directamente del STEP, sin nada intermedio. El plano lleva el material que corresponde a la fabricación elegida, no al original: el aluminio de fundición y el de tocho no son el mismo.

6. Cuánto tarda y de qué depende el precio

En una pieza como esta el escaneo es un día. La reconstrucción del sólido y los planos son días, no horas, y es donde se va el presupuesto: no depende del tamaño de la pieza sino de su forma y de su estado. Tres cosas mandan:

• Malla o sólido. Solo la malla, para imprimir una copia, es rápido y barato. El sólido con planos es un trabajo de ingeniería.
• La forma. Una brida o un eje se rehacen en pocas horas. Una carcasa con nervios, superficies libres y una docena de taladros, no.
• El estado. Reconstruir lo que falta cuesta más que copiar lo que está. Una pieza entera y gastada es más fácil que una a la que le falta un tercio.

Con dos o tres fotos, las medidas generales y una línea diciendo para qué es el archivo, el precio sale con la pieza todavía en tu taller. La lista de lo que hace falta enviar es corta.

7. Preguntas frecuentes