Hola Verio,
Tienes que hacer una exportación temporal, en la que deberás incluir todos los datos que puedas de la pieza - y la factura de compra si quieres asegurar el envío-. Si no tiene número de serie no estaría de más que le añadieras tú una etiqueta con uno. Después, cuando te lo devuelvan tienen que hacer referencia a esta exportación temporal para cerrar el expediente y la pieza que te devuelvan tiene que ser exactamente la misma -reparada claro

, o si no deben especificar en el albarán de vuelta que la nueva pieza sustituye a la que enviaste. De esta manera no te cobrarán de nuevo el IVA y los aranceles (Del importe de los trámites aduaneros no te escapas).
Si no estás un poco habituado a realizar este tipo de envíos lo mejor es que te acerques a una delegación de algún transportista solvente (UPS, Federal Express, DHL...) y les preguntes a ellos qué documentación necesitan para hacer la exportación temporal.
Lo que sí es verdad es que en este tipo de exportaciones son muy quisquillosos, en mi empresa las realizamos habitualmente y cada una es una historia de terror

(burocraticamente hablando).
Saludos