Quitar de lo macizo. O levantar capas. Cuándo gana cada uno.

Para prototipos de plástico de una a diez piezas, la impresión suele salir más barata: no hay coste de preparación y se va directo del modelo a la pieza. Para prototipos metálicos, el mecanizado suele ser más barato incluso con una sola unidad, porque imprimir metal por sinterizado láser es carísimo, más de 500 dólares por una pieza pequeña. En cantidades medias, de diez a cien, el mecanizado gana en coste sea cual sea el material.

A veces, según para qué. El nailon por fusión multichorro puede sustituir al nailon inyectado o mecanizado en muchas piezas funcionales. El titanio por sinterizado láser puede sustituir al mecanizado en geometrías aeronáuticas complicadas. Pero lo impreso suele tener de un 5 a un 20 % menos de resistencia, una rugosidad de dos a cinco veces mayor y una banda de tolerancia más ancha. Si lo que manda es la tolerancia o la resistencia, el mecanizado sigue siendo lo seguro.

Cada vez se combinan más. Por ejemplo: el sinterizado láser imprime una geometría complicada en Inconel, con canales internos de refrigeración, y luego el mecanizado deja en tolerancia las superficies de acoplamiento críticas. O el sinterizado imprime la forma basta en plástico y después se taladran y roscan a máquina los agujeros de precisión. Así se junta la libertad de forma de la impresión con la exactitud del mecanizado. Tenemos ambos procesos en casa, así que el flujo va seguido.

Para una pieza suelta suele ganar la impresión 3D: no hay preparación ni programación, se imprime y se manda. Resina por estereolitografía: puede estar en 24 horas. Nailon por sinterizado o fusión multichorro: de 48 a 72 horas. Una pieza mecanizada: de 3 a 7 días. Pero a partir de cinco o diez unidades el mecanizado alcanza a la impresión, porque la preparación se reparte entre las piezas mientras que el tiempo de impresión crece en proporción al número.

El mecanizado de metal forjado, siempre. El aluminio forjado 7075-T6 tiene un límite elástico de 503 MPa; su equivalente impreso por sinterizado láser, de 380 a 420 MPa, es decir, de un 15 a un 25 % menos. En otros metales la merma es parecida. En piezas estructurales donde la resistencia manda, gana el mecanizado. Donde la geometría importa más que la resistencia máxima, gana la impresión.

El mecanizado produce viruta metálica, que se recicla. La impresión genera menos desperdicio por pieza, pero gasta más energía por unidad de volumen. La fusión en lecho de polvo trae además el engorro de manejar polvo. A gran volumen, el mecanizado sale en conjunto más eficiente. A poco volumen y con geometría complicada, gana la impresión. En energía de utillaje, ambas son mucho mejores que la fundición a presión o la inyección.