Tabla de densidad de materiales para estimación de peso y costo
Densidad de 20 materiales CNC en g/cm³ y lb/in³ con el peso de un bruto de 100 × 100 × 10 mm, más las fórmulas para convertir cotas del plano en costo de material.
Densidad y peso del bruto de referencia por material
| Material | Designación | Densidad (g/cm³) | Densidad (lb/in³) | Peso del bruto, 100 × 100 × 10 mm (kg) | Fuente |
|---|---|---|---|---|---|
| Aluminium 1060 | UNS A91060 | 2.705 | 0.09772 | 0.271 | MatWeb — Aluminum 1060-H12 |
| Aluminium 6061-T6 / T651 | UNS A96061 | 2.70 | 0.0975 | 0.270 | MatWeb — Aluminum 6061-T4; 6061-T451 |
| Aluminium 7075-T6 / T651 | UNS A97075 | 2.81 | 0.102 | 0.281 | MatWeb — Aluminum 7075-O |
| Copper, ETP | UNS C11000 | 8.89 | 0.321 | 0.889 | MatWeb — ETP copper, UNS C11000 |
| Brass, free-cutting | UNS C36000 | 8.50 | 0.307 | 0.850 | MatWeb — free-cutting brass C36000, H02 |
| Carbon steel 1045 | UNS G10450 | 7.87 | 0.284 | 0.787 | MatWeb — AISI 1045, hot rolled / cold drawn |
| Alloy steel 4140 | UNS G41400 | 7.85 | 0.284 | 0.785 | MatWeb — AISI 4140, normalized / quenched and tempered |
| Stainless steel 304 | UNS S30400 | 7.93 | 0.286 | 0.793 | ASTM A240/A276 + EN 10088-2 (1.4301) + JIS G4304 (three agreeing sources) |
| Stainless steel 316 | UNS S31600 | 7.92 | 0.286 | 0.792 | MatWeb — austenitic stainless 316, annealed |
| Stainless steel 17-4PH | UNS S17400 | 7.80 | 0.282 | 0.780 | MatWeb — AK Steel 17-4 PH, condition H925 |
| Titanium Ti-6Al-4V, Grade 5 | UNS R56400 | 4.43 | 0.160 | 0.443 | MatWeb — Ti-6Al-4V (Grade 5), STA |
| Mould steel P20 | 1.2311 | 7.81 | 0.282 | 0.781 | MatWeb — P20 Premium Modified, hardened 310 HB |
| Hot-work tool steel H13 | 1.2344 | 7.80 | 0.282 | 0.780 | MatWeb — ATI Allegheny Ludlum H13, UNS T20813 |
| Grey cast iron HT250 | EN-GJL-250; ASTM A48 Class 35 | 7.20 | 0.260 | 0.720 | MatWeb — gray cast iron category average (35 grades) |
| Acetal POM (Delrin), unreinforced | — | 1.41 | 0.0509 | 0.141 | Ensinger TECAFORM MT datasheet |
| Nylon PA6, MC | — | 1.14 | 0.0412 | 0.114 | Mitsubishi Chemical Ertalon 6 SA datasheet |
| PEEK, unreinforced | — | 1.31 | 0.0473 | 0.131 | Ensinger TECAPEEK datasheet |
| ABS, general purpose | — | 1.04 | 0.0376 | 0.104 | Ensinger TECARAN ABS datasheet |
| PTFE (Teflon) | — | 2.15 | 0.0777 | 0.215 | Ensinger TECAFLON PTFE datasheet |
| HDPE (PE) | — | 0.95 | 0.0343 | 0.095 | Ensinger TECAFINE HDPE natural product datasheet |
Cómo leer esta tabla. Bruto de referencia para cada fila: 100 × 100 × 10 mm = 100 cm³, así que cada peso de bruto es simplemente 100 × densidad y las diferencias entre filas son diferencias puras de densidad. Los metales llevan el valor lb/in³ impreso por la fuente; los plásticos se convierten a 1 g/cm³ = 0.036127292 lb/in³.
De las cotas del plano al peso
Cuatro fórmulas cubren casi toda cotización. Trabaje en mm y g/cm³, y el resultado sale en kilogramos. El ejemplo resuelto de principio a fin es una barra de Ø50 × 300 mm de 6061-T651.
| Forma | Fórmula | Ejemplo resuelto | Nota |
|---|---|---|---|
| Bloque rectangular | kg = L × W × T × ρ ÷ 1,000,000 | 100 × 100 × 10 mm en 6061: 100 cm³ × 2.70 = 0.270 kg | Use la fila de densidad del grado exacto del pedido. |
| Barra redonda | kg = π × D² ÷ 4 × L × ρ ÷ 1,000,000 | Ø50 × 300 mm en 6061: área 1,963.50 mm², volumen 589.05 cm³, masa 1.590 kg | A un precio de material de $X/kg la barra cuesta 1.590 × $X. |
| Tubo / perfil hueco | kg = π ÷ 4 × (Dₒ² − Dᵢ²) × L × ρ ÷ 1,000,000 | Reste el área del taladro antes de multiplicar por longitud y densidad | Vale para cualquier perfil hueco — área exterior menos interior. |
| Unidades imperiales | lb = L × W × T × ρ | Dimensiones en pulgadas con ρ en lb/in³ de la tabla anterior | Se queda en pulgadas — sin conversiones de 25.4. |
Compare costo por pieza, no por kilogramo
El mismo bruto de 100 × 100 × 10 mm en cuatro materiales. El bruto de inoxidable es 2.9× más pesado que el de aluminio (7.93 ÷ 2.70) y el titanio es 1.6× más pesado (4.43 ÷ 2.70). Cotizar por kilogramo lo esconde; cotizar por pieza no.
| Material | Peso del bruto (kg) | Costo de material a $X/kg |
|---|---|---|
| Aluminium 6061 | 0.270 | 0.270 × $X |
| Aluminium 7075 | 0.281 | 0.281 × $X |
| Stainless steel 304 | 0.793 | 0.793 × $X |
| Titanium Ti-6Al-4V | 0.443 | 0.443 × $X |
Peso terminado vs peso comprado
El comprador paga el bruto, no la viruta. Cuando un bruto de 6061 de 0.270 kg se mecaniza hasta una pieza de 0.200 kg, el rendimiento es 74.1% y los 0.070 kg que se convirtieron en viruta ya están pagados.
| Paso | Cálculo | Resultado |
|---|---|---|
| Rendimiento de mecanizado | 0.200 ÷ 0.270 | 74.1% |
| Material que se convierte en viruta | 0.270 − 0.200 | 0.070 kg (25.9% of the blank) |
| Costo de la viruta | 0.070 kg × $X/kg | Already invoiced — quote material on the purchased weight and show the yield as a separate line |
Cuando la densidad se mueve
Un valor de densidad solo es tan bueno como el grado y el estado que hay detrás. Estos son los casos de esta tabla en los que la cifra se mueve, y qué hacer en la cotización.
| Caso | Qué cambia | Acción |
|---|---|---|
| P20 mould steel | 7.81 g/cm³ at room temperature → 7.75 hardened to 310 HB; H13 goes 7.81 → 7.78 → 7.67 → 7.53 as it heats toward 400 / 800 °C | Cotice con el valor a temperatura ambiente y declare el estado en la cotización. |
| POM (Delrin) | unreinforced 1.41 · black 1.42 · PTFE-filled 1.43 · 25% glass-filled 1.54 | Declare el grado exacto — un bruto con relleno de vidrio es 9% más pesado que el grado liso. |
| PEEK | unreinforced 1.31 · 30% glass 1.37 · 50% carbon 1.52 | Declare el refuerzo — el 50% de carbono es 16% más pesado que el PEEK virgen. |
| Nylon PA6 | equilibrium moisture uptake 8% | Las piezas de nailon almacenadas mucho tiempo pesan más que el cálculo en estado seco. |
Cómo usar estos números
- La columna de peso de bruto es una regla común, no un precio: cada fila es 100 cm³ × densidad, así que cualquier cifra se puede comprobar de cabeza y los materiales se comparan de un vistazo.
- Reste lo que quita. Un taladro pasante de 20 mm en el bruto de 6061 de 100 × 100 × 10 mm saca 8.48 g — 3.14% del bruto — así que la pieza pesa 0.262 kg, no 0.270 kg. En una pieza profunda el volumen retirado es mucho mayor de lo que sugiere el taladro visible.
- Nunca precio una pieza solo por el peso terminado. El 25.9% del bruto que se convierte en viruta se factura: cotice el peso del bruto comprado y muestre el rendimiento de mecanizado como línea separada.
- El tratamiento térmico cambia ligeramente la densidad del acero: el P20 baja de 7.81 a 7.75 g/cm³ al templarse a 310 HB, y el H13 cae a 7.67 a 400 °C y 7.53 a 800 °C. Cotice con el valor a temperatura ambiente; la pieza real pesará marginalmente menos tras el tratamiento térmico.
- Los plásticos reforzados van 5–16% más pesados que el valor sin refuerzo (POM 25% vidrio: 1.54 vs 1.41; PEEK 50% carbono: 1.52 vs 1.31). Cotizar el grado liso subestima el peso del bruto — y el nailon absorbe hasta 8% de humedad, así que las piezas almacenadas ganan peso.
Preguntas frecuentes
¿Cuánto pesa un bloque de aluminio 6061 de 100 × 100 × 10 mm?
Aproximadamente 0.270 kg — 100 cm³ × 2.70 g/cm³ = 270 g.
Aproximadamente 0.270 kg — 100 cm³ × 2.70 g/cm³ = 270 g.
¿Cuánto pesaría el mismo bloque en inoxidable 304, inoxidable 316 y Ti-6Al-4V?
0.793 kg en 304, 0.792 kg en 316 y 0.443 kg en Ti-6Al-4V. La versión de inoxidable es aproximadamente 2.9× más pesada que la de aluminio; el titanio, unos 1.6×.
0.793 kg en 304, 0.792 kg en 316 y 0.443 kg en Ti-6Al-4V. La versión de inoxidable es aproximadamente 2.9× más pesada que la de aluminio; el titanio, unos 1.6×.
¿Cuánto pesa una barra redonda de 6061 de 50 mm de diámetro × 300 mm de largo?
Aproximadamente 1.590 kg (589.05 cm³ × 2.70 g/cm³). A un precio de material de $X/kg, la barra cuesta 1.590 × $X.
Aproximadamente 1.590 kg (589.05 cm³ × 2.70 g/cm³). A un precio de material de $X/kg, la barra cuesta 1.590 × $X.
¿El 6061 es más ligero o más pesado que el 7075?
El 6061 es más ligero: 2.70 vs 2.81 g/cm³. El mismo bruto pesa 0.270 kg en 6061 y 0.281 kg en 7075 — el 7075 es aproximadamente 4% más pesado.
El 6061 es más ligero: 2.70 vs 2.81 g/cm³. El mismo bruto pesa 0.270 kg en 6061 y 0.281 kg en 7075 — el 7075 es aproximadamente 4% más pesado.
¿Cuánto pesa un bloque de Delrin (POM) de 100 × 100 × 10 mm?
Aproximadamente 0.141 kg — cerca de la mitad del mismo bloque de aluminio y alrededor de un sexto del mismo bloque de inoxidable 304 (0.793 kg).
Aproximadamente 0.141 kg — cerca de la mitad del mismo bloque de aluminio y alrededor de un sexto del mismo bloque de inoxidable 304 (0.793 kg).
¿Cuánto material quita un taladro pasante de 20 mm de ese bloque de 6061?
8.48 g — 3.14% del volumen del bruto. La pieza terminada pesa 0.262 kg, no 0.270 kg.
8.48 g — 3.14% del volumen del bruto. La pieza terminada pesa 0.262 kg, no 0.270 kg.
¿El costo de material de una pieza de inoxidable siempre es mayor que el de una de aluminio?
Por pieza, normalmente sí: el bruto de 304 pesa 0.793 kg frente a 0.270 kg del 6061, así que al mismo $X/kg la línea de material es aproximadamente 2.9× mayor. El inoxidable justifica su costo eliminando riesgo de corrosión, no por peso.
Por pieza, normalmente sí: el bruto de 304 pesa 0.793 kg frente a 0.270 kg del 6061, así que al mismo $X/kg la línea de material es aproximadamente 2.9× mayor. El inoxidable justifica su costo eliminando riesgo de corrosión, no por peso.
Si la pieza terminada es mucho más ligera que el bruto, ¿estoy pagando de más por el material?
No — el bruto es lo que compra. Con un bruto de 0.270 kg y una pieza terminada de 0.200 kg, el rendimiento de mecanizado es 74.1% y los 0.070 kg restantes (25.9%) son viruta que ya está pagada. Cotice el peso comprado y muestre el rendimiento por separado.
No — el bruto es lo que compra. Con un bruto de 0.270 kg y una pieza terminada de 0.200 kg, el rendimiento de mecanizado es 74.1% y los 0.070 kg restantes (25.9%) son viruta que ya está pagada. Cotice el peso comprado y muestre el rendimiento por separado.
Normas y fuentes
- Páginas de datos de MatWeb para aluminio 1060/6061/7075, cobre C11000, latón C36000, aceros 1045 y 4140, inoxidable 316 y 17-4PH, titanio Ti-6Al-4V, P20, H13 y la categoría de fundición gris (35 grados, promedio 7.20 g/cm³)
- Inoxidable 304 (7.93 g/cm³ / 0.286 lb/in³): tres fuentes coincidentes según ASTM A240/A276, EN 10088-2 (1.4301) y JIS G4304
- Plásticos de ingeniería de fichas técnicas de Ensinger (TECAFORM MT, TECAPEEK, TECARAN ABS, TECAFLON PTFE, TECAFINE HDPE) y Mitsubishi Chemical Ertalon 6 SA; lb/in³ de plásticos convertidos a 1 g/cm³ = 0.036127292 lb/in³
- Verificaciones cruzadas: ASM Handbook Vol. 2 (1990), EN 10088-1 (grupo austenítico 7.9 g/cm³), ASTM A240/A276/A479, JIS G4304/G4305
- La fundición gris HT250 usa el promedio de categoría de MatWeb (7.20 g/cm³; el rango de 35 grados es 6.80–7.34) — cotice con el promedio y señale el rango si la pieza fundida es crítica
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