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Titanio, 316L y PEEK: cómo elegir el material de una pieza médica mecanizada

23 de septiembre de 2026

La elección del material de una pieza médica mecanizada suele hacerla el expediente regulatorio y no el operario, y eso es correcto. Pero la forma en que se escribe en el plano decide lo que usted paga, y un número sorprendente de planos deja dinero sobre la mesa por ser imprecisos de una manera muy concreta.

Parta del requisito, no de la aleación

Cinco preguntas descartan o aceptan materiales antes de que nadie piense en el mecanizado.

¿Contacto con el paciente, y durante cuánto tiempo? Un contacto transitorio, prolongado o permanente le sitúa en terrenos de biocompatibilidad muy distintos.
¿Carga, y es cíclica? Un implante sometido a carga cíclica se preocupa de la fatiga y la tenacidad a la fractura de un modo que una pieza estática no.
Imagen. El artefacto metálico en TC o RM puede ser la razón por la que gana un polímero.
Método de esterilización. Los ciclos de autoclave son brutales con algunos grados de inoxidable y con algunos polímeros.
Vida útil. Un instrumento de un solo uso y un implante de veinte años son problemas distintos.

Responda a esas y la lista de materiales suele quedar en dos elementos. Entonces la pregunta pasa a ser qué escribir.

Titanio

Ti-6Al-4V ELI, Grade 23, según ASTM F136. El caballo de batalla de los implantes portantes: placas de traumatología, tornillos óseos, varillas vertebrales, vástagos. ELI significa intersticiales extra bajos, y en la práctica supone límites más estrictos de oxígeno y hierro que el Grade 5 estándar. Eso compra mejor tenacidad a la fractura y mejor resistencia a la propagación de grietas por fatiga, que es todo el sentido en una pieza que se someterá a ciclos durante años.

Esto es lo que vale la pena saber. El Grade 23 y el Grade 5 se mecanizan esencialmente igual. Mismas velocidades, mismos avances, mismas herramientas, mismo refrigerante. El sobreprecio del ELI es la barra y el certificado, no el corte.

Así que cuando una cotización llega con un gran recargo de mecanizado por el ELI, es una pregunta legítima. La línea de material debería moverse. La línea de horas no debería moverse mucho.

Titanio CP, Grade 2 y Grade 4, según ASTM F67. Comercialmente puro. El Grade 2 es blando y conformable y aparece en pilares dentales, carcasas y malla craneal. Es más pegajoso que el Grade 23 en la máquina: se embadurna y forma aportes en el filo en lugar de romper la viruta, así que el acabado y el control de rebabas llevan el tiempo, más que el desbaste.

El titanio de cualquier grado tiene baja conductividad térmica, lo que significa que el calor que saldría con la viruta se queda en la herramienta. Por eso las velocidades de corte parecen lentas a quien está acostumbrado al aluminio, y por eso las herramientas son una línea real en una cotización de titanio.

Inoxidable

316L y 316LVM según ASTM F138. El LVM está refundido al vacío y la designación F138 es la barra de implante con un certificado detrás. El 316L general de un distribuidor es otra compra. Endurece rápido por deformación, lo que tiene una consecuencia práctica: una herramienta que roza una vez endurece el pase siguiente, así que un taller que va adivinando los avances luchará contra el material y le trasladará el coste. Necesita pasivación tras el mecanizado y muestra cada arañazo en una cara pulida.

17-4 PH, condición H900 o H1150. Cuerpos de instrumentos reutilizables, mordazas, destornilladores. No es un grado de implante. La condición de tratamiento térmico cambia sustancialmente la pieza y debe figurar en el plano. «17-4 PH» a secas es una especificación incompleta, y distintos talleres le harán piezas distintas de buena fe.

Grados martensíticos para filos que tienen que sobrevivir varios cientos de ciclos de autoclave sin picaduras.

Cobalto-cromo

CoCrMo según ASTM F75 fundido o F1537 forjado, e ISO 5832-12. Componentes femorales de rodilla, cabezas de cadera, estructuras dentales. Gana en desgaste donde el titanio no.

En la máquina es el más duro del grupo para una herramienta, y el factor de coste es la vida de la herramienta y no el tiempo de máquina. Gran parte del acabado se rectifica o se pule en lugar de cortarse. Si tiene una pieza de CoCr con una superficie de apoyo de espejo, la mayor parte de su cotización es la superficie, no la geometría.

Polímeros

PEEK de grado implante según ASTM F2026. Cajas intersomáticas vertebrales, pruebas, mangos de instrumentos. Se corta con facilidad, y así es exactamente como pilla a la gente. Los riesgos son el calor y la tensión de sujeción que provocan microfisuras, y la contaminación de una máquina que ha estado trabajando acero. Un taller que trabaja bien el PEEK de implante lo trata como un trabajo segregado con sus propias herramientas, y eso es lo que usted paga más que el tiempo de ciclo.

UHMWPE según ASTM F648 e ISO 5834-2. Insertos de rodilla y componentes acetabulares. Punto de fusión muy bajo, recupera elásticamente al retirar la herramienta, necesita herramientas muy afiladas y cortes ligeros. Medirlo con exactitud es una disciplina en sí misma porque la pieza se mueve mientras se calibra.

Nitinol

ASTM F2063. Guías, stents, grapas, instrumentos flexibles. Superelástico, así que se aparta de la herramienta y recupera. La respuesta honesta suele ser que se rectifica, se corta por láser o por electroerosión en lugar de fresarse. Pregunte antes de dar por supuesto que una fresadora servirá, porque un taller que no lo ha trabajado antes lo averiguará con su pieza.

La comparación

Material	Norma	Dónde se usa	El factor de coste en mecanizado
Ti-6Al-4V ELI, Gr 23	ASTM F136, ISO 5832-3	Implantes portantes, traumatología	Herramientas, calor en el filo
Ti CP, Gr 2 y 4	ASTM F67, ISO 5832-2	Dental, carcasas, malla	Control de rebabas y acabado, no el desbaste
316L / 316LVM	ASTM F138, F139	Instrumental, fluídica, fijación temporal	Endurecimiento por deformación, luego pasivación
17-4 PH	ASTM A564, AMS 5643	Cuerpos de instrumentos reutilizables	Condición de tratamiento térmico, dureza al cortar
CoCrMo	ASTM F75, F1537	Rodilla, cadera, estructuras dentales	Vida de la herramienta y ruta de pulido
PEEK, grado implante	ASTM F2026	Cajas vertebrales, pruebas, mangos	Segregación, control de contaminación
UHMWPE	ASTM F648, ISO 5834-2	Insertos de rodilla, componentes acetabulares	Herramientas afiladas y metrología
Nitinol	ASTM F2063	Alambres, stents, grapas	A menudo ni siquiera se fresa

Qué escribir en el plano

Cuatro cosas, y la segunda es la que la gente se salta.

El material y su norma. Ti-6Al-4V ELI según ASTM F136, no «titanio».
La condición, donde aplique. El 17-4 PH H900 es una pieza distinta del 17-4 PH H1150.
El tratamiento superficial y su norma. Pasivar según ASTM A967, electropulir según ASTM B912, e indicar qué método cuando la norma ofrece varios.
El criterio de aceptación. Cómo lo va a juzgar, para que el taller sepa con qué se le mide antes de cotizar y no después de enviar.

Y algo que vale la pena hacer antes de enviar nada: recorra las indicaciones de material y pregunte cuáles se eligieron para esta pieza y cuáles se copiaron del último plano. En piezas que no son implantes, las especificaciones de grado implante heredadas son uno de los lugares más comunes donde un programa paga un sobreprecio por nada.

Si quiere el lado de la cotización, qué determina el coste de un componente médico mecanizado cubre los otros cinco factores.

Fuentes

Las normas y los reglamentos cambian. Consulte el texto vigente en la fuente antes de apoyarse en él en una presentación.

Preguntas frecuentes

¿Se mecaniza el Ti-6Al-4V ELI de forma distinta al Grade 5?

No. Velocidades, avances, herramientas y refrigerante son prácticamente los mismos. La diferencia entre ellos es la composición y la certificación, no el comportamiento de corte. Si un taller cotiza un gran sobrecoste de mecanizado por el ELI frente al Grade 5, pregunte para qué es realmente ese sobrecoste, porque la respuesta debería ser la barra y la trazabilidad y no el tiempo.

¿Puedo sustituir el ELI por titanio Grade 5 para ahorrar?

No en un implante portante. El ELI según ASTM F136 existe porque los límites más estrictos de oxígeno y hierro dan mejor tenacidad a la fractura y mejor resistencia a la propagación de grietas por fatiga, que es justo lo que necesita un implante sometido a carga cíclica. En una pieza que no es un implante, pregunte si el ELI se especificó por una razón o se heredó de otro plano.

¿Por qué cobran los talleres más por el PEEK de lo que sugiere el coste del material?

Porque el riesgo es la contaminación y la tensión, no el corte. El PEEK de grado implante necesita herramientas y utillajes limpios que no acaben de trabajar acero, una sujeción controlada para evitar microfisuras y trazabilidad hasta un lote certificado. El tiempo de máquina es la parte barata.

¿Pongo la aleación o la norma en el plano?

Ambas, con la norma haciendo el trabajo. El Ti-6Al-4V es una aleación. El Ti-6Al-4V ELI según ASTM F136 es una compra, con un certificado que vincula la barra a una colada. Escribir solo el nombre de la aleación invita al proveedor a cotizar de buena fe el material más barato.

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