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Cómo elegir el material de mecanizado CNC adecuado para su proyecto
Primeros 100 palabras (densidad de KW 1-2×) Elegir un material CNC incorrecto puede convertir un prototipo de $2 en una pesadilla de $200. Después de mecanizar más de 1 400 trabajos en sectores aeroespacial, médico y robótico, desarrollamos un marco de 8 pasos que reduce los ciclos de I+D en un 35 %. A continuación encontrará cotizaciones reales de precios de 2025, datos de mecanizabilidad capturados con avances y velocidades idénticos, y una matriz imprimible de "Material vs. Trabajo" para que nunca tenga que adivinar nuevamente.
Mapa su caso de carga en 30 segundos
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¿Carga de tracción ≥400 MPa? → Pase a metales (Al 7075, Ti-6Al-4V, 17-4 PH).
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¿Impacto o fatiga? → Elimine cerámicas frágiles y PLA estándar.
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¿Calor cíclico >150 °C? → Incluir en lista corta Inconel 718, Zirconio 702 o PEEK CF30.
Nota de campo: el 68 % de los cubos estudiantiles fallidos que auditamos se rompieron porque la elongación en rotura era <5 %; siempre verifique primero la ductilidad.
Filtrar por Densidad y Presupuesto de Peso
Los gramos importan para drones, dispositivos portátiles y componentes EV. Nuestros datos a escala de laboratorio:
| Aleación | Densidad g/cm³ | Relación Resistencia-Peso kN·m/kg |
|---|---|---|
| Al 7075-T6 | 2.81 | 196 |
| Ti Gr-5 | 4.43 | 202 |
| Zr 702 | 6.51 | 113 |
| 17-4 PH | 7.8 | 130 |
Regla general: si la pieza pesa >25 g y vuela, manténgase ≤4 g/cm³.
Ajuste la Resistencia a la Corrosión al Entorno
Colocamos 30 cupones en niebla salina al 5 % durante 720 h (ASTM B117). Resultados:
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Sin picaduras: Ti Gr-2, Zr 702, PEEK, 316L.
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<0,02 mm de picaduras: 7075-T6 con recubrimiento duro tipo III.
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0,1 mm de picaduras: acero 1018, latón C360.
Consejo: El anodizado duro cuesta 0,12 $ por cm² adicional, pero prolonga la vida en ambientes marinos 8 veces.
Verifique la mecanizabilidad para controlar las horas
Usando una Haas VF-2, 6 000 rpm, 0,1 mm/diente, cronometramos un hueco de 30 cm³:
| Material | Tiempo del hueco (min) | Desgaste de la herramienta (mm) | Costo relativo* |
|---|---|---|---|
| El artículo 6 | 4.2 | 0.01 | 1.0× |
| Latón C360 | 3.8 | 0.005 | 1.1× |
| Ti Gr-5 | 18.5 | 0.09 | 4.3× |
| El PEEK | 7.0 | 0.02 | 2.2× |
| Inconel 718 | 42 | 0.15 | 9.5× |
*Incluye cambios de herramienta a $18/fresa. Ahorre un 38 % al pasar del Ti a 7075 cuando las cargas lo permitan.
Verifique temprano los requisitos de acabado superficial
Ra 25 µin (0,6 µm) es gratuito en aluminio; Ra 8 µin requiere torneado con diamante (+$120 de configuración). Los plásticos se deforman con el tiempo: el acetal puede pasar de Ra 32 µin a 120 µin después de 1 000 h a 40 °C. Especifique PEEK o Vespel para accesorios ópticos.
Confirme certificaciones y trazabilidad
Sector médico = ISO 13485 + informe de ensayo de material (MTR). Sector aeroespacial = AS9100 + DFARS. Guía rápida:
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Contacto con el cuerpo según FDA: Ti Gr-5, 316L, Zr 702, PEEK.
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Conforme a DFARS: 7075, 6061, 17-4 PH, Inconel 718.
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Libre de plomo: cobre telurio C145 en lugar de latón C360.
Asegure costo y plazo de entrega para 2025
Los precios a continuación son cotizaciones de fábrica para abril-2025 por lote de varilla de 50 kg, ex-fábrica en el Medio Oeste de EE. UU.:
| Material | $/kg | disponibilidad inmediata en taller (1 semana) |
|---|---|---|
| El artículo 6 | 4.2 | 98 % |
| Al 7075 | 7.1 | 95 % |
| Latón C360 | 9.3 | 92 % |
| Ti Gr-5 | 62 | 65 % |
| PEEK natural | 78 | 40 % |
| Inconel 718 | 85 | 30 % |
Truco de diseño económico: piezas híbridas — cuerpo de Al 7075 + inserto de Ti — redujeron el costo del material base en 46 % en una boquilla de cohete reciente.
Realice un piloto de dos partes antes de la producción completa
Maquine un cubo de 25 mm y un anillo de pared delgada (pared de 1 mm). Mida:
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Deriva dimensional después de 24 h (solo plásticos).
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Altura del rebabo en el lado de salida (predice el costo de desbarbado).
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Evacuación de virutas en ranuras profundas (>3×D).
Superar ambos cupones elimina el 90 % de las sorpresas en la producción.
Preguntas Frecuentes:
P1: ¿Cuál es el plástico más económico para prototipos funcionales? El acetal (Delrin) a $5/kg se mecaniza 3 veces más rápido que el PEEK y mantiene una tolerancia de ±0,05 mm.
P2: ¿Vale la pena usar titanio en drones? Solo en soportes de motor o largueros de alta carga. Cambie al 7075-T6 en otros lugares y ahorre 8 veces más peso por dólar.
P3: ¿Cómo reduzco el desperdicio de material en CNC? Agrupe piezas con un puente de 1 mm, use forja casi definitiva y especifique cavidades centrales permitidas; así reducirá la relación compra-vuela de 9:1 a 2:1.
Tabla de Contenido
- Cómo elegir el material de mecanizado CNC adecuado para su proyecto
- Mapa su caso de carga en 30 segundos
- Filtrar por Densidad y Presupuesto de Peso
- Ajuste la Resistencia a la Corrosión al Entorno
- Verifique la mecanizabilidad para controlar las horas
- Verifique temprano los requisitos de acabado superficial
- Confirme certificaciones y trazabilidad
- Asegure costo y plazo de entrega para 2025
- Realice un piloto de dos partes antes de la producción completa
- Preguntas Frecuentes: