Mecanizado CNC es un proceso de fabricación que es altamente compatible con una amplia variedad de materiales metálicos. Entre estos materiales, el acero inoxidable y el titanio son dos de los más utilizados a la hora de crear piezas personalizadas o prototipos. Ambos materiales son versátiles y tienen una apariencia similar. Puede encontrar productos hechos de acero inoxidable y titanio en muchas aplicaciones diferentes a nuestro alrededor. El acero inoxidable se usa con frecuencia en utensilios de cocina, bienes de consumo, construcción, barcos y más. Por otro lado, el titanio es mucho más liviano y se usa a menudo en dispositivos médicos, artículos deportivos, bicicletas, automóvilesy las industrias aeroespaciales. Pero, ¿cuál de estos dos metales populares debería elegir para su proyecto de mecanizado CNC?
En este artículo, analizaremos a fondo las diferencias entre el acero inoxidable y el titanio en el proceso de mecanizado CNC desde varias perspectivas para guiarlo en la elección del mejor material para su proyecto.
Tabla Comparativa de la Diferencia entre Titanio y Acero Inoxidable
El titanio y el acero inoxidable poseen cualidades distintas y superiores que distinguen uno del otro. Para ayudar a aclarar esta comparación, expondremos una amplia gama de propiedades que distinguen a estos dos metales entre sí. Estas propiedades abarcan diversos aspectos como su composición elemental, su capacidad para resistir la corrosión, conducir la electricidad y el calor, su punto de fusión, su grado de dureza, su peso y otras facetas que vale la pena explorar.
| Propiedad | Titanio | Acero inoxidable | Conclusión |
| Durabilidad | Es un metal más ligero y resistente a la corrosión y también más resistente a las altas temperaturas y al choque térmico que el acero inoxidable. | Es más resistente a los arañazos y abolladuras que el titanio y es más fácil de mantener debido a su superficie no porosa. | Tanto el titanio como el acero inoxidable son metales muy duraderos, la elección entre ellos depende de la aplicación específica |
| Precio de coste | Tiende a ser más caro que el acero inoxidable debido a sus mayores costos de procesamiento y producción. | Generalmente es una solución de ahorro de costos ampliamente utilizada en las industrias manufactureras. | El titanio es ideal para aplicaciones cruciales como la médica y aeroespacial, el acero inoxidable es el preferido cuando el presupuesto es un requisito previo |
| Dureza | Forma una capa de óxido duro que resiste la mayoría de las fuerzas con una alta relación resistencia-peso. | Su dureza depende de la composición de la aleación y del proceso de fabricación utilizado. | Tanto el titanio como el acero inoxidable son metales resistentes y duraderos que se utilizan en entornos difíciles. |
| Peso | Su densidad es de aproximadamente 4,51 g/cm³ | Su densidad ronda los 7,9 g/cm³ | El titanio es aproximadamente 40% más ligero que el acero del mismo volumen. |
| Resistencia a la corrosión | Es conocido por su excelente resistencia a la corrosión en una amplia gama de ambientes naturales y artificiales debido a la formación de una capa de óxido. | Tiene una resistencia moderada a la corrosión debido a su contenido de cromo que forma una película pasiva. | El acero inoxidable es más susceptible a la corrosión que el titanio en ciertos entornos y condiciones. |
| Conductividad eléctrica | Su conductividad eléctrica es de aproximadamente 3,1 x 10^6 siemens/metro | Rango de 1,45 x 10^6 a 2,5 x 10^6 siemens/metro dependiendo del grado específico de acero inoxidable | El acero inoxidable es generalmente un mejor conductor de electricidad que el titanio. |
| Conductividad térmica | Su conductividad térmica es de unos 22 W/(m*K) | Varía en función de su composición y puede ir desde 14,4 W/(m*K) hasta 72 W/(m*K) para aceros inoxidables austeníticos | Generalmente, el acero inoxidable tiene una conductividad térmica más baja en comparación con el titanio debido a su mayor resistencia a la transferencia de calor. |
| Punto de fusion | Tiene un punto de fusión de 1,668°C (3034°F) | Por lo general, tiene un punto de fusión de 1400 a 1500 °C (2552 a 2732 °F) | El titanio tiene un punto de fusión más alto en comparación con el acero inoxidable. |
| maquinabilidad | Es difícil de mecanizar ya que su módulo elástico es bajo, lo que indica que se flexiona y deforma con facilidad. | Tiene un módulo elástico más alto y una menor tendencia a adherirse a las herramientas de corte, lo que facilita el mecanizado. | En general, el acero inoxidable puede ser más fácil de mecanizar que el titanio debido a su menor resistencia y dureza. |
| Formabilidad | Tiene una formabilidad más baja que el acero inoxidable debido a su menor ductilidad y tendencia al endurecimiento por trabajo. | Es un metal dúctil y maleable, por lo que se puede moldear fácilmente en varias formas sin romperse ni agrietarse. | Por lo general, el acero inoxidable es más fácil de trabajar y tiene una mejor conformabilidad que el titanio. |
| soldabilidad | Tiene un alto punto de fusión y una alta reactividad al oxígeno, lo que puede dificultar la soldadura. | Tiene menor reactividad al oxígeno y su soldabilidad depende de la aleación específica utilizada. | En general, la soldabilidad del titanio es más desafiante que la del acero inoxidable. |
| Límite elástico | Se considera uno de los metales más fuertes por unidad de masa, ya que exhibe una resistencia similar al acero inoxidable a la mitad de la densidad. | Dependiendo de los elementos de aleación, el límite elástico del acero inoxidable varía de 25 MPa a 2500 MPa. | El acero inoxidable es una mejor opción para proyectos que requieren resistencia general, mientras que se prefiere el titanio cuando se necesita resistencia por unidad de masa. |
| Resistencia a la tracción | El titanio comercialmente puro tiene una resistencia a la tracción que oscila entre 240 y 410 MPa (megapascales), mientras que algunas aleaciones de alta resistencia pueden tener una resistencia a la tracción de hasta 1400 MPa | La resistencia a la tracción del acero inoxidable suele oscilar entre 515 y 827 MPa, según el grado y el tipo de acero inoxidable. | La resistencia a la tracción del acero inoxidable es generalmente más alta que la del titanio. |
| Resistencia a la cizalladura | La resistencia al corte del titanio varía de aproximadamente 300 a 580 MPa (43 500 a 84 000 psi) | La resistencia al corte típica del acero inoxidable varía de 400 a 800 MPa (58 000 a 116 000 psi) | El acero inoxidable es más resistente que el titanio contra la carga de corte. |
| Apariencia/Color | El titanio es un color gris plateado en su estado natural. | El acero inoxidable tiene un tono más plateado o blanco grisáceo. | El acero inoxidable seguirá teniendo un brillo similar al del metal después de ser revestido o acabado, mientras que el color natural del titanio siempre será visible. |
| Aplicaciones | Alta relación resistencia-peso Excelente resistencia a la corrosión Altamente resistente a temperaturas extremas | Muy versátil Gran resistencia a la corrosión Alta resistencia Buena durabilidad | Titanio: Aeroespacial, Industrial, Arquitectónico, Consumo, Joyería, Industria Médica, Almacenamiento de Residuos Nucleares; Acero inoxidable: arquitectura, conversión de papel, pulpa y biomasa, procesamiento de productos químicos y petroquímicos, alimentos y bebidas, energía, armas de fuego, automóviles, medicina, impresión 3D |
¿Cómo elegir el adecuado para su proyecto de mecanizado CNC: acero inoxidable o titanio?
Una variedad de aleaciones de titanio y acero inoxidable han encontrado un uso generalizado en el campo del mecanizado CNC. Para un análisis en profundidad de cómo les va a estos dos materiales en los procesos de mecanizado, puede consultar la tabla comparativa que se presenta aquí. También puede dirigirse a nuestra página que detalla Mecanizado de acero inoxidable y Servicios de mecanizado de titanio para adquirir detalles más completos.
| Titanio | Acero inoxidable | |
| Aleaciones | Titanio Grado 1 Titanio Grado 2 Titanio grado 5 (TC4, Ti6Al4v) | Acero inoxidable 303 Acero inoxidable 304 Acero inoxidable 316 Acero inoxidable 416 Acero inoxidable 17-4PH Acero inoxidable 15-5 |
| Ventajas | Alta relación resistencia-peso Excelente resistencia a la corrosión Altas temperaturas de funcionamiento Baja expansión térmica No toxicidad | Buena resistencia al calor Gran resistencia a la corrosión Alta resistencia y tenacidad |
| Desventajas | Alto costo Difícil de mecanizar Baja elasticidad Fácilmente deformado | El magnetismo limita su uso. Difícil de moldear o doblar Más pesado que otros materiales con propiedades similares |
| Tolerancias | Está determinado por el efecto deseado y el titanio utilizado. Se puede lograr una tolerancia de ±0,005”(±0,13 mm). | Está determinado por el efecto deseado y la aleación exacta utilizada. Se puede lograr una tolerancia de ±0,005”(±0,13 mm). |
| Espesor de pared | Un espesor de pared mínimo de ±0,03”(±0,8 mm). | Un espesor de pared mínimo de ±0,03”(±0,8 mm). |
| Tamaño de la pieza | Se decide principalmente por la máquina disponible y la geometría de la pieza. | Se decide principalmente por la máquina disponible y la geometría de la pieza. |
| Acabados | Mecanizado, cementado, anodizado. | Mecanizado, Recubrimiento en polvo, Granallado. |
Conclusión
El acero inoxidable y el titanio son materiales de uso frecuente en el mecanizado CNC. Se pueden encontrar en varias industrias, y sus numerosas aleaciones tienen cualidades notables. Estas aleaciones pueden soportar prácticamente todos los Método de mecanizado CNC una vez que se utilizan el equipo y los parámetros adecuados. El uso del acero inoxidable y la aleación de titanio adecuados requiere una comprensión completa de sus propiedades, el entorno de mecanizado, su función prevista y otros factores importantes.
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