Mecanizado de Invar: Lo que Debe Saber un Comprador Antes de Enviar un Plano

Por Invar Machining editorial team· Actualizado 26 de septiembre de 2026

El mecanizado de Invar es un trabajo de CNC ordinario sobre una aleación poco común. Las fresadoras y tornos son los mismos que cortan acero inoxidable. Lo que cambia es la secuencia, porque la propiedad por la que se paga, una dilatación térmica muy baja, puede dañarse con el propio corte y restaurarse con un horno. Entienda ese único punto y podrá leer una cotización de Invar línea por línea, redactar un RFQ que reciba precios comparables y recibir una pieza que siga dentro de tolerancia seis meses después de la entrega.

Qué es el Invar y por qué cuesta más

El Invar 36 es una aleación de hierro con aproximadamente 36 % de níquel, carbono por debajo de 0.1 %, manganeso por debajo de 0.6 % y silicio por debajo de 0.35 %. Con ese contenido de níquel, el ordenamiento magnético de la aleación cancela la mayor parte de su dilatación térmica normal cerca de la temperatura ambiente. El resultado es un coeficiente de dilatación térmica (CTE) de aproximadamente 1.2 a 1.6 ppm/°C entre 20 y 100 °C, frente a 11 a 12 del acero al carbono y 23 a 24 del aluminio 6061. Por encima de la temperatura de Curie, unos 230 °C en el Invar 36, el efecto desaparece y la aleación se dilata como un acero al níquel ordinario. El artículo de Wikipedia sobre el Invar explica la física.

Para una barra de 1 m que se calienta 10 °C, los números significan esto. Los valores son cifras típicas de manual a temperatura ambiente. El certificado de colada de su material gobierna.

Material	CTE típico, ppm/°C	Dilatación de una barra de 1 m con +10 °C
Aluminio 6061	23 a 24	0.23 mm
Acero inoxidable 316	16 a 17	0.16 mm
Acero al carbono	11 a 12	0.12 mm
Titanio	8.6	0.09 mm
Invar 36, recocido	1.2 a 1.6	0.012 mm

Esa última fila es la razón por la que se compra esta aleación. Soportes ópticos, moldes de laminado para piezas de fibra de carbono, componentes de plataformas de obleas, marcos de metrología y estructuras espaciales usan Invar porque la pieza conserva su tamaño cuando cambia la temperatura de la sala, del autoclave o de la órbita.

El precio refleja el níquel. La barra y la placa de Invar cuestan varias veces más que el acero inoxidable 304, y la placa gruesa puede tardar semanas en llegar. Además, la aleación se corta más lentamente que el acero y necesita al menos un paso adicional de horno. Nada de esto es que el taller infle la cotización. Es el material.

Qué aleación pedir

“Invar” en un plano no es una especificación. Cuatro aleaciones comparten el nombre de familia en la práctica y difieren en CTE, rango de temperatura y precio. Los valores siguientes son cifras típicas a temperatura ambiente. El certificado de colada gobierna.

Aleación	Composición nominal	CTE típico, ppm/°C	Norma a citar	Razón habitual para elegirla
Invar 36	36 % Ni, resto Fe	1.2 a 1.6 (20 a 100 °C)	ASTM F1684, UNS K93600	Opción por defecto para óptica, utillaje y metrología
Super Invar	32 % Ni, 5 % Co	0.3 a 0.6 (aprox. 20 a 90 °C)	Hoja de datos del proveedor	Cuando el Invar 36 no es lo bastante estable en una banda estrecha
Kovar	29 % Ni, 17 % Co	5.0 a 5.5 (30 a 200 °C)	ASTM F15, UNS K94610	Ajustado al vidrio borosilicato para sellos y ventanas
Alloy 42	42 % Ni	4.0 a 6.0	ASTM F30, UNS K94100	Marcos de circuitos integrados y sellado de vidrio a menor costo

El Invar 36 es la respuesta correcta para la mayoría de las piezas mecanizadas. El Super Invar compra un CTE más bajo, pero su dilatación sube fuertemente por encima de unos 90 °C y cuesta más. El Kovar se elige porque su dilatación sigue al vidrio, no porque sea baja. La comparación completa está en Invar 36 frente a Kovar y Super Invar. Las páginas de Invar 36, Super Invar y Kovar tienen notas de mecanizado, y los valores de norma están en la referencia de especificaciones de Invar.

Cómo se comporta el Invar en la máquina

Los maquinistas comparan el Invar 36 con el acero inoxidable austenítico como el 304. La dureza recocida es de unos 70 a 80 HRB y la maquinabilidad se sitúa alrededor del 40 al 50 % del B1112, la misma banda que el 304. Es pegajoso, se endurece por trabajo si la herramienta roza en lugar de cortar, y produce virutas largas y filamentosas. Su conductividad térmica es baja, así que el calor se concentra en el filo de corte.

Los talleres que lo cortan bien suelen hacer lo mismo:

• Herramientas afiladas de carburo o HSS con ángulo positivo, reemplazadas antes de que se desafilen
• Avance constante para que la herramienta siempre tome una viruta real, a aproximadamente 30 a 60 m/min en fresado con carburo y 15 a 25 m/min con HSS
• Refrigerante abundante para retirar calor y viruta
• Sujeción rígida y de baja tensión, porque la pieza se mueve cuando se libera la tensión del amarre
• Fresado en oposición y sin detenerse en las esquinas

Nada de esto requiere equipo especial. Los datos de corte están en parámetros de mecanizado del Invar 36.

Fresado, torneado y piezas delgadas

La mayoría de las piezas de Invar se fresan a partir de placa: soportes, marcos, bases y caras de utillaje. Las piezas redondas, como separadores y celdas de lentes, se tornean a partir de barra. En el torneado, las virutas largas envuelven la pieza y el mandril salvo que el taller use insertos con rompevirutas y controle el avance.

Las placas y anillos delgados son donde comienzan la mayoría de los problemas. La tensión de sujeción los deforma, y cuando se retiran las mordazas la pieza rebota. Los talleres usan sujeción por vacío o de baja fuerza, pasadas alternadas en ambas caras y un desbaste final después del alivio de tensiones. Si su diseño tiene paredes de menos de 2 mm, espere preguntas. Vea mecanizado de Invar en pared delgada.

La aleación produce rebabas, y en piezas ópticas una rebaba suelta puede terminar en una lente. También es ferromagnética, así que las virutas finas se adhieren a la pieza. Pregunte cómo el taller desbarba y limpia si su ensamblaje es sensible a las partículas.

Por qué los buenos talleres mecanizan el Invar por etapas

El corte deja tensión residual y una capa delgada endurecida en frío en la superficie. En la mayoría de las aleaciones eso solo afecta la planitud. En el Invar afecta dos veces:

1. La pieza puede relajarse y moverse después de salir de la máquina, a veces días después.
2. El trabajo en frío eleva el CTE del material cerca de la superficie por encima del valor recocido de su certificado de colada.

Una secuencia típica para una pieza de precisión:

1. Desbastar la pieza y dejar un sobreespesor uniforme en cada cara crítica, a menudo 0.5 a 1 mm.
2. Aliviar tensiones en un horno. Un ciclo típico para el Invar 36 es de 315 a 345 °C durante 1 a 2 horas seguido de un enfriamiento lento. El plano o la norma gobiernan.
3. Acabar con cortes ligeros y herramientas afiladas para que la superficie no se endurezca de nuevo.
4. Estabilizar cuando el plano lo exige. Los planos ópticos y de metrología más exigentes requieren un ciclo más completo: recocido, temple, un sostenimiento a baja temperatura y luego un remojo prolongado cerca de 95 °C.
5. Inspeccionar después de que la pieza se haya estabilizado a 20 °C.

Cada paso añade costo y plazo. Si su pieza no es crítica térmicamente, pregunte al taller si basta con un solo alivio de tensiones. Si está construyendo una cavidad láser o un marco de referencia, la secuencia completa es lo que está comprando. Los ciclos, y cómo escribirlos en un plano, están en alivio de tensiones para piezas mecanizadas de Invar.

Tolerancias que puede esperar

En una pieza estable, la mayoría de los talleres que cortan Invar regularmente cotizan ±0.01 a ±0.025 mm en características mecanizadas. Una planitud de 0.01 mm en una cara de montaje pequeña es realista después del alivio de tensiones y el acabado. ±0.005 mm es posible en características pequeñas con pasadas adicionales e inspección a 20 °C, a costa de tiempo de CMM y riesgo de rechazo. Son cifras típicas y la cotización del taller gobierna.

Dos cosas ayudan más que pedir un número más estricto:

• Ponga tolerancia solo donde importa. Un soporte de espejo necesita que la cara de montaje y los orificios sean estrictos. El perfil exterior casi nunca lo necesita.
• Indique la temperatura de medición. El Invar se mueve muy poco, pero la CMM y el utillaje sí. La norma ISO 1 fija 20 °C como temperatura de referencia para las especificaciones dimensionales, así que pida inspección después de estabilizarse a 20 °C.

Qué llamados de GD&T importan en el Invar, y cuánto cuesta cada uno, está en tolerancias de mecanizado de Invar.

Ejemplo resuelto: un banco óptico hipotético

Tome un banco óptico hipotético de 300 mm que monta dos espejos y debe mantener su separación dentro de 0.005 mm mientras el laboratorio varía entre 18 y 24 °C. La dilatación del banco en esa variación de 6 °C, con valores típicos de CTE, es:

Material	CTE típico, ppm/°C	Dilatación en 300 mm y 6 °C
Aluminio 6061	23	0.041 mm
Acero inoxidable 316	16	0.029 mm
Invar 36, recocido	1.4	0.0025 mm
Invar 36, superficie endurecida en frío (ilustrativo)	2.5	0.0045 mm

El aluminio y el acero inoxidable superan el presupuesto de 0.005 mm por un margen amplio. El Invar 36 recocido usa la mitad de ese presupuesto. La última fila es el motivo de la secuencia. Una pieza que queda endurecida en frío y sin alivio podría mostrar un CTE efectivo más alto y consumir casi todo el presupuesto antes de contar cualquier error de mecanizado. La cifra de 2.5 ppm/°C es ilustrativa, no un valor de manual, pero muestra por qué el comprador de ese banco debería especificar alivio de tensiones e inspección a 20 °C en lugar de tolerancias de mecanizado más estrictas.

Precio, acabado y plazo de entrega

La mayor parte de una cotización de Invar se reparte en cinco líneas: material, tiempo de corte, tratamiento térmico, inspección a 20 °C y certificados. La programación y el montaje dominan un lote de una a diez piezas. El material y el tiempo de ciclo toman el control por encima de unas cien piezas. El alivio de tensiones normalmente se cobra por carga de horno, así que diez piezas en una carga cuestan poco más que una sola. Cómo se mueve cada línea, y qué cambios en el plano la reducen, está en por qué las piezas de Invar 36 cuestan más.

El Invar 36 se oxida lentamente en aire húmedo, más parecido a un acero de baja aleación que a un inoxidable, así que muchas piezas se usan sin recubrimiento en salas controladas. Cuando la corrosión es una preocupación, el níquel químico es común, mantenido delgado porque tiene su propia dilatación. Un acabado mecanizado de Ra 0.8 a 1.6 µm es normal. Para uso en vacío o sala limpia, indíquelo en el RFQ.

Espere que las piezas de Invar tarden más que las de acero inoxidable: puede que haya que pedir el material, el alivio de tensiones añade una pasada de horno y la inspección espera a los 20 °C. Varias semanas es común para un lote pequeño de precisión.

Qué poner en su RFQ

Un RFQ claro obtiene una cotización real en lugar de una inflada. Incluya:

• Aleación y norma. Invar 36 según ASTM F1684, Kovar según ASTM F15, Alloy 42 según ASTM F30 o Super Invar según una hoja de datos nombrada.
• Tratamiento térmico. Alivio de tensiones entre desbaste y acabado, un ciclo de estabilización completo o “que lo recomiende el taller”.
• Rango de temperatura de operación. Dónde se ensambla la pieza y dónde funciona.
• Dimensiones críticas. Marque las características que deben mantener su tamaño. Relaje el resto.
• Temperatura de inspección. 20 °C después de estabilizarse, si alguna tolerancia es menor a unos ±0.02 mm.
• Certificados que necesita. Un certificado de colada es normal. Los datos medidos de CTE para su lote tienen un costo adicional.
• Cantidad y plazo. Incluyendo si la pieza se repetirá.

La lista de verificación para un RFQ de Invar desarrolla cada punto. Envíe el plano por el formulario de RFQ con esas notas adjuntas y cada taller que cotice estará cotizando la misma pieza.

Cómo evaluar un taller

Muchos talleres dirán que sí al Invar. Pocos lo han cortado recientemente y pueden gestionar un alivio de tensiones cerca. Cuando hable con un taller, pregunte:

• Qué aleaciones de baja dilatación ha mecanizado en el último año, y en qué tamaños
• Dónde ocurre el alivio de tensiones, en casa o con un tratador térmico nombrado, y cómo se registra el ciclo
• Cuánto sobreespesor deja antes del horno y cómo fija la pieza para el acabado
• Cómo mide planitud y posición, y si la sala de la CMM está a 20 °C

Un taller que responde con detalles concretos ya ha hecho el trabajo. Uno que responde con generalidades está aprendiendo con su pieza. Más preguntas en cómo encontrar un taller de mecanizado de Invar.

Esa es la verificación que hacemos cuando conectamos un RFQ. Usted envía un plano y elegimos hasta tres talleres que cortan la aleación y pueden ejecutar la secuencia que su pieza necesita. Cada uno le cotiza directamente.

Preguntas frecuentes

Revisado con

• ASTM F1684, Standard Specification for Iron-Nickel and Iron-Nickel-Cobalt Alloys for Low Thermal Expansion Applications
• Wikipedia, Invar

Los valores de esta guía son cifras típicas de manual para planificación. El certificado de colada de su material y la cotización del taller para su geometría son la referencia real.

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