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Acero inoxidable frente a acero al carbono en aplicaciones de mecanizado CNC
Comprensión de las dos familias de materiales
¿Qué es el Acero Al Carbono?
El acero al carbono contiene típicamente:
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0,05–0,6 % de carbono
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Pequeñas cantidades de manganeso y silicio
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Aleación mínima
Las calidades habituales para mecanizado CNC incluyen:
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AISI 1018 / C45
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1045
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1144 resistente a tensiones
USOS TÍPICOS: ejes, soportes, bastidores y piezas estructurales.
¿Qué es el acero inoxidable?
Los aceros inoxidables contienen:
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≥10,5 % de cromo para resistencia a la corrosión
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Níquel y molibdeno en grados austeníticos
Las calidades habituales para mecanizado CNC incluyen:
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303, 304, 316
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410, 420
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17-4 PH
USOS TÍPICOS: válvulas, componentes médicos, equipamiento marino.
Prueba real de comparación en la planta
Un fabricante por contrato realizó ensayos controlados de torneado en barras de Ø50 mm:
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acero al Carbono 1045 (HB 200)
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acero inoxidable 316 (HB 180)
Utilizando plaquitas de carburo idénticas:
| Métrico | acero al Carbono 1045 | acero inoxidable 316 |
|---|---|---|
| Velocidad superficial | 180 m/min | 110 m/min |
| Vida de la herramienta | 420 piezas/borde | 230 piezas/borde |
| Rugosidad media (Ra) | 1,2 µm | 1.6 µm |
| Carga del husillo | 62% | 81% |
| Control de virutas | Estable | Fibroso |
| Coste de la plaquita por pieza | Línea base | +38% |
Conclusión: El acero inoxidable requiere velocidades más bajas y provoca un coste de herramientas significativamente mayor.
Comparación de maquinabilidad
| El factor | Acero al carbono | Acero inoxidable |
|---|---|---|
| Velocidad de corte | Más alto | Inferior |
| Endurecimiento por deformación | Bajo | Alta (304/316) |
| Vida de la herramienta | Más extenso | Más corto |
| Control de virutas | Bueno | Difícil |
| Generación de calor | Moderado | Alto |
| Demanda de refrigerante | Medio | Alto |
Ganador en facilidad de mecanizado: Acero al carbono ✅
Resistencia a la corrosión y entorno de servicio
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El acero al carbono se oxida a menos que esté recubierto o pintado
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El acero inoxidable resiste la corrosión de forma natural
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el acero inoxidable 316 supera al acero al carbono en entornos marinos o con exposición química
Ganador para entornos corrosivos: Acero inoxidable ✅
Resistencia y tratamiento térmico
Acero al carbono:
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Fácil de tratar térmicamente
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Ampliamente disponible
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Rentable en estados preendurecidos
Inoxidable:
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el 17-4 PH ofrece una excelente resistencia tras el envejecimiento
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Las calidades austeníticas (304/316) son no magnéticas y tenaces
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Las calidades martensíticas (420) pueden ser endurecidas
Comparación de costes en mecanizado CNC
A partir de auditorías de adquisición:
| Elemento de Costo | Acero al carbono | Acero inoxidable |
|---|---|---|
| Materia prima | Línea base | +25–60% |
| Costo de Herramientas | Inferior | Más alto |
| Tiempo de ciclo | Más corto | Más extenso |
| Coste total de mecanizado | Inferior | Más alto |
Ganador en eficiencia de costes: Acero al carbono ✅
Flexibilidad de diseño y control de tolerancias
Ambos materiales pueden alcanzar tolerancias estrechas, pero:
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El acero inoxidable requiere herramientas más afiladas y un mejor control térmico
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El acero al carbono es más tolerante
Cuándo elegir acero inoxidable para mecanizado CNC
Elija acero inoxidable si:
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Las piezas están expuestas a corrosión o productos químicos
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La limpieza es crítica (alimentación/medicina)
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Se requiere resistencia a altas temperaturas
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La calidad estética del acabado superficial es importante
Cuándo elegir acero al carbono para mecanizado CNC
Elija acero al carbono si:
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El entorno es seco
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El recubrimiento protector es aceptable
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El presupuesto es ajustado
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Se requieren volúmenes elevados
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Se prevé un tratamiento térmico posterior al mecanizado
Preguntas frecuentes: mecanizado CNC de acero inoxidable frente a acero al carbono
¿Es siempre más difícil mecanizar el acero inoxidable?
Las calidades austeníticas, como las 304/316, son significativamente más difíciles de mecanizar; las calidades 303 y 17-4 PH son mucho más fáciles de mecanizar.