Guía de selección de materiales de chapa metálica

El proceso de selección de materiales es una de las partes más difíciles del proceso de fabricación de chapa metálica. Una elección errónea puede suponer perdidas incluyendo un tiempo valioso. Este artículo pretende simplificar el proceso de selección de materiales de corte de chapa adecuados.
Metal sheets with galvanised painted finish

La amplia variedad de materiales que Xometry ofrece para la chapa metálica se enumeran a continuación para facilitar la selección. Los materiales de chapa más utilizados son las aleaciones de aluminio, el acero inoxidable y otros aceros con bajo, moderado y alto contenido en carbono, así como los aceros no aleados.

Aleaciones de aluminio

Aluminio 5052 / 3.3523 / AlMg2,5

Es una aleación de aluminio con magnesio (Mg) como principal elemento de aleación. Esta aleación es fuerte, soldable y tiene una buena resistencia a la corrosión. Tiene una buena trabajabilidad y se puede soldar fácilmente con métodos MIG o TIG.

  • Características principales: alta resistencia a la fatiga, soldabilidad, resistencia a la corrosión y buena trabajabilidad
  • Aplicaciones: Es adecuado para una amplia variedad de aplicaciones, incluyendo aplicaciones químicas, marinas, de procesamiento de alimentos y también de ingeniería en general
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Aluminio 5754 / 3.3535 / AlMg3

Este material tiene unas propiedades mecánicas muy elevadas en comparación con otras aleaciones de aluminio no tratables térmicamente. Además, presenta una buena resistencia a la corrosión atmosférica y al agua de mar.

  • Características principales: soldabilidad, resistencia a la corrosión, no es tratable térmicamente y es apta para aplicaciones marinas
  • Aplicaciones: la buena soldabilidad de esta aleación de aluminio la hace adecuada para aplicaciones marinas y de alta mar
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Aluminio 5083 / 3.3547 / AlMg4,5Mn

Se trata de una aleación de resistencia media y alta resistencia a la corrosión. Tiene la mayor resistencia de todas las aleaciones no tratables térmicamente. No obstante, no se recomienda su uso a temperaturas superiores a 65 °C.

Presenta una excelente resistencia a la corrosión y una buena maquinabilidad. Este aluminio puede soldarse con todos los métodos estándar, pero no se recomienda para soldar en la zona afectada por el calor de las aleaciones de alta resistencia.

  • Características principales: resistencia moderada, buena maquinabilidad, resistencia a la corrosión y excelente soldabilidad
  • Aplicaciones: se utiliza ampliamente en la fabricación de chapas metálicas, como equipos de cocina, conductos de HVAC y accesorios de iluminación
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Aluminio 6060 / 3.3206 / Al-MgSi

El aluminio 6060 pertenece a la aleación de grado 6000 de la serie Al-Mg-Si con una resistencia de baja a moderada. Se utiliza habitualmente para fabricar piezas mecanizadas para diversas industrias. Es una aleación tratable térmicamente con baja resistencia y es muy adecuada para el conformado en frío.

  • Características principales: baja resistencia, tratable térmicamente, buena soldabilidad y resistencia a la corrosión
  • Aplicaciones: se aplica en productos de iluminación, suelos, muebles, así como en otras aplicaciones de ingeniería en las que no se requiere una resistencia especial
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Aluminio 6061 / 3.3211 / Al-Mg1SiCu

El aluminio 6061 es una aleación de aluminio endurecida por precipitación. Contiene magnesio y silicio como principales elementos de aleación. Tiene buenas propiedades mecánicas, presenta una buena soldabilidad y es muy habitual su extrusión.

  • Características principales: alta resistencia, buena soldabilidad y resistencia a la corrosión
  • Aplicaciones: Se utiliza habitualmente en aplicaciones de forja. Esta aleación de alta resistencia es muy adecuada para estructuras muy cargadas como vagones de tren, andamios, piezas de maquinaria y aeroespaciales
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Aluminio 6082 / 3.2315 / Al-Si1Mg

El aluminio 6082 se compone de múltiples elementos, como Mg, Si, Fe, Mn y Cr, lo que confiere a la aleación un conjunto único de propiedades. Esta aleación, que suele formarse por laminación y extrusión, tiene una resistencia media y una muy buena soldabilidad y conductividad térmica.

  • Características principales: buena conductividad térmica, buena soldabilidad, resistencia al agrietamiento por corrosión de alta tensión
  • Aplicaciones: se emplea mucho en la construcción en alta mar y en los contenedores
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Aluminio 7075 / 3.4365 / Al-Zn6MgCu

Se trata de una aleación de aluminio con zinc y magnesio que presenta una buena solidez y resistencia a la corrosión bajo tensión. También es una de las aleaciones más ligeras en la producción comercial. Este aluminio tiene una gran resistencia, dureza y una excelente resistencia a la fatiga. La superficie puede tener un acabado de fresado o de cepillado.

  • Características principales: elevada resistencia, dureza, resistencia a la fatiga, excelente maquinabilidad
  • Aplicaciones: se utiliza ampliamente en las piezas estructurales de los aviones
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Tabla comparativa de las propiedades mecánicas de las aleaciones de aluminio

Aleación Resistencia a la fluencia (MPa) Resistencia a la tracción (MPa) Alargamiento a la rotura (%) Dureza Módulo de elasticidad (GPa)
Aluminio 5052 / 3.3523 / AlMg2,5 66 – 221 173 – 269 2 – 19 45 – 77 70
Aluminio 5754 / 3.3535 / AlMg3 80 180 – 250 14 – 16 45 70.5
Aluminio 5083 / 3.3547 / AlMg4,5Mn 115 – 200 270 – 345 16 81.5 71
Aluminio 6060 / 3.3206 / Al-MgSi 60 – 160 120 – 215 6 – 16 45 – 70 ~70
Aluminio 6061 / 3.3211 / Al-Mg1SiCu 110 – 240 180 – 260 7 – 15 65 – 85 70
Aluminio 6082 / 3.2315 / Al-Si1Mg 110 – 260 205 – 310 6 – 15 65 – 95 70
Aluminio 7075 / 3.4365 / Al-Zn6MgCu 145 – 475 275 – 540 2 – 10 55 – 163 72

Materiales de acero inoxidable

Acero inoxidable 304 / 1.4301 / X5CrNi18.10

Se trata de un acero inoxidable austenítico al cromo-níquel. El cromo de la aleación le confiere una excelente resistencia a la corrosión. Tiene una buena maquinabilidad, pero una baja conductividad térmica y es fácilmente moldeable. Debido a su excelente resistencia a la corrosión, se utiliza ampliamente en la industria alimentaria y de bebidas, así como en muchas otras industrias.

  • Características principales: excelente resistencia a la corrosión, baja conductividad térmica, buena maquinabilidad
  • Aplicaciones: se utiliza ampliamente en las industrias de alimentos y bebidas, así como en equipos de cocina como tubos, sartenes y fregaderos
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Acero inoxidable 316L / 1.4404 / X2CrNiMo17-12-2

Es una aleación austenítica de cromo y níquel que contiene nitrógeno y molibdeno. Esta combinación la hace duradera y le confiere múltiples propiedades deseables. La adición de molibdeno mejora la resistencia a la corrosión con una buena estabilidad frente a los ácidos clorados y no oxidantes. 

Tiene una buena resistencia al calor que se reduce cuando se somete a un uso continuo por encima de los 425°C en agua. Puede conformarse fácilmente para obtener múltiples productos.

  • Características principales: buena resistencia al calor, resistencia a la corrosión, alta soldabilidad
  • Aplicaciones: Tiene una buena maquinabilidad y se utiliza en equipos de procesamiento de alimentos, pernos, tuercas, resortes, así como en accesorios para barcos
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Tabla comparativa de las propiedades técnicas de las aleaciones de acero inoxidable

Aleación Resistencia a la fluencia (MPa) Resistencia a la tracción (MPa) Alargamiento a la rotura (%) Dureza Módulo de elasticidad (GPa)
Acero inoxidable 304 / 1.4301 / X5CrNi18.10 260 – 270 520 – 680 ≥ 45 215 200
Acero inoxidable 316L / 1.4404 / X2CrNiMo17-12-2 225 500 – 700 35 – 45 215 200

Materiales de acero

Acero 1.0117 / S235J2 / S235J2G4

Este acero se fabrica a partir de material laminado en caliente de calidad no aleada. Este material es muy utilizado debido a su soldabilidad y a sus excelentes propiedades de resistencia. También está disponible en una amplia gama de acabados superficiales, lo que lo hace adecuado para aplicaciones tanto internas como externas.

  • Características principales: buena soldabilidad y alta resistencia, excelente trabajabilidad y es no aleado
  • Aplicaciones: se destina principalmente a la construcción y a las aplicaciones de ingeniería en general
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Acero 1.0038 / S235JR

Se trata de un acero estructural puro laminado en caliente con buena plasticidad, tenacidad y soldabilidad, tiene un límite elástico más bajo y puede formarse en muchos productos como vigas, angulares, canales, placas, etc. Cualquier acero con propiedades químicas y mecánicas similares puede designarse como material S235JR.

  • Características principales: buena plasticidad, buena soldabilidad y resistente
  • Aplicaciones: su excelente soldabilidad hace que se utilice ampliamente en puentes, torres de transmisión, etc.
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Acero 1.0117 / S235J2 / S235J2G4, decapado y lubricado

Es un acero de bajo contenido en carbono con buena soldabilidad y conformabilidad, así como una excelente durabilidad. El bajo contenido en carbono facilita la soldadura. Además, el decapado y el aceitado ayudan a proteger el material de la oxidación y la corrosión.

  • Características principales: conformabilidad, buena soldabilidad, durabilidad, resistencia a la oxidación y a la corrosión
  • Aplicaciones: sus aplicaciones más comunes son la industria del automóvil y la industria de la construcción
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Acero 1.7218 / 25CrMo4

Este grado de acero está diseñado específicamente para su uso en la fabricación de componentes y piezas sometidas a altos niveles de esfuerzos. Este grado de acero en particular es conocido por su excepcional fuerza y resistencia, lo que lo convierte en una opción ideal para su uso en aplicaciones donde la durabilidad es clave.

  • Características principales: excelente fuerza y resistencia, gran durabilidad
  • Aplicaciones: se utiliza ampliamente en la fabricación de engranajes, ejes, válvulas y otros componentes sometidos a grandes esfuerzos
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Acero 1.0044 / S275JR

El Fe430B es una aleación de hierro y carbono. El alto contenido de carbono hace que el acero sea extremadamente duro, mientras que el hierro le da ductilidad y maleabilidad. Esto lo convierte en un material ideal para una amplia gama de aplicaciones.

  • Características principales: resistencia media, alta maleabilidad y ductilidad
  • Aplicaciones: se utiliza ampliamente en la producción de carrocerías, tubos y cables, así como en la industria de la construcción por su resistencia y durabilidad
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Acero 1.0503 / C45

Es un acero de carbono medio que tiene un contenido de carbono entre 0,42 y 0,50 % en peso. Es especialmente adecuado para piezas que requieren una alta resistencia al desgaste y una gran solidez. Tiene una baja conductividad térmica y una baja ductilidad entre los aceros al carbono forjados.

  • Características principales: alta resistencia a la tracción, baja ductilidad, baja conductividad térmica
  • Aplicaciones: engranajes, rodamientos, ejes, etc.
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Acero 1.2510 / 100MnCrW4, recocido

El acero 100mncrw4 es un acero de alto contenido en carbono conocido por su durabilidad y resistencia al desgaste. Este acero también es fácil de afilar, por lo que es una buena opción para las herramientas que necesitan un mantenimiento regular. Se utiliza a menudo en cuchillas y otras herramientas de corte.

  • Características principales: resistente al desgaste, durable y alta resistencia
  • Aplicaciones: se suele utilizar en aplicaciones en las que se requieren altos niveles de resistencia al desgaste, como en las herramientas de corte para el metal
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Acero 1.2379 / X153CrMo12 / SKD11, recocido

Esta aleación se compone de carbono, manganeso, cromo y molibdeno, cuya combinación confiere a la aleación su alta resistencia y dureza. Este acero también es resistente al desgaste, por lo que es una buena opción para su uso en entornos industriales.

  • Características principales: alta resistencia, durable y resistente
  • Aplicaciones: entornos industriales como calibres, cuchillas de cizalla, matrices de corte y cortadoras
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Acero 1.0330 / DC01

Es un acero laminado en frío no aleado con muy bajo contenido en carbono, lo que lo hace dúctil y fácil de trabajar. Se puede soldar con facilidad. No es tan resistente como otros tipos de acero, por lo que no es adecuado para aplicaciones que requieran una gran resistencia.

  • Características principales: bajo contenido en carbono, buena soldabilidad, baja resistencia y dúctil
  • Aplicaciones: se utiliza a menudo en la industria del automóvil y para la fabricación de componentes electrónicos
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Acero 1.7225 / 42CrMo4

Es un material suministrado en estado preendurecido, utilizado para fabricar diversos tipos de moldes de plástico, matrices de forja en caliente y matrices de estampación en caliente para fabricar también aceros para herramientas de trabajo en frío. Este material tiene una alta resistencia, tenacidad, buena resistencia al impacto y buena templabilidad.

  • Características principales: alta resistencia, dureza y resistencia al impacto
  • Aplicaciones: se utiliza ampliamente en la construcción de máquinas, placas de ruedas y bases, ejes, ejes de engranajes, así como grandes moldes de plástico
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Acero 1.1191 / XC48H1 / C45E

Es un acero de carbono medio con buena resistencia y tenacidad con una templabilidad superior a la media y es adecuado para aplicaciones que requieren una resistencia al desgaste de baja a moderada. 

El acero es apto para la cementación y puede endurecerse en la superficie mediante carburación, cianuración o nitruración. Puede mecanizarse en todos los estados, ya sea recocido o normalizado, y es fácilmente soldable.

  • Características principales: buena resistencia al desgaste, alta resistencia, excelente maquinabilidad
  • Aplicaciones: se utiliza ampliamente en productos industriales como tuercas, pernos, engranajes, cojinetes, forjado de ruedas, etc.
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Acero 1.0570 / S355J2G3

Este acero está compuesto por diferentes elementos químicos que le confieren propiedades específicas. Por ejemplo, el acero ST52 es conocido por su gran resistencia y durabilidad. También es resistente a la corrosión y se puede soldar fácilmente. Estas propiedades lo convierten en una opción ideal para muchas aplicaciones. Este acero estructural no aleado tiene una resistencia a la tracción de 630 MPa. 

En comparación con otros aceros al carbono, tiene una alta conductividad eléctrica pero una baja conductividad térmica y una baja ductilidad.

  • Características principales: alta resistencia a la tracción, baja conductividad térmica, buena soldabilidad, baja ductilidad
  • Aplicaciones: se utiliza ampliamente en las industrias de la ingeniería y la construcción
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Tabla comparativa de las propiedades mecánicas de los materiales de acero

Material Resistencia a la fluencia (MPa) Resistencia a la tracción (MPa) Alargamiento a la rotura (%) Dureza Módulo de elasticidad (GPa)
Acero 1.0117 / S235J2 / S235J2G4 195 – 215 350 – 510 22 – 26 104 – 154 210
Acero 1.0038 / S235JR 185 – 235 340 – 510 21 – 26 120 210
Acero 1.0117 / S235J2 / S235J2G4, decapado y lubricado 250 400 12 – 31 75 190 – 210
Acero 1.7218 / 25CrMo4 345 – 700 600 – 1100 12 – 16 212 – 255 210
Acero 1.0044 / S275JR 235 410 – 560 22 110 – 162 431
Acero 1.0503 / C45 275 560 16 255 205
Acero 1.2510 / 100MnCrW4, recocido 350 – 550 650 – 880 8 – 25 34 – 64 193
Acero 1.2379 / X153CrMo12 / SKD11, recocido 62 210
Acero 1.0330 / DC01 749 982 33 114 952
Acero 1.7225 / 42CrMo4 500 – 900 750 – 1300 10 – 14 219 164 – 217
Acero 1.1191 / XC48H1 / C45E 230 – 565 530 – 1050 5 – 18 172 – 255 220
Acero 1.0570 / S355J2G3 315 – 355 490 – 630 22 217 210

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La selección de un material adecuado suele ser un proceso muy tedioso. Xometry ofrece una amplia gama de materiales con diferentes propiedades mecánicas para adaptarse a todo tipo de proyectos de chapa. Suba sus archivos al generador de presupuestos instantáneos de Xometry para obtener un presupuesto en cuestión de segundos, y seleccione varios materiales para ver cómo afecta al precio.

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