What formula does this thermal expansion calculator use?

Linear expansion: ΔL = L₀ · α · ΔT, where α is the linear expansion coefficient, L₀ the dimension at the reference temperature and ΔT = T_final − T_initial. The final length is L₀ + ΔL. For a diameter or radius the same formula applies to that dimension.

What units does the coefficient α have?

In the GetGCode catalog we use µm/m·K (micrometers per meter and kelvin), equivalent to 10⁻⁶ /°C. A steel with α = 12 µm/m·K expands 12 µm for each meter and each degree of rise.

Why does dilation matter in CNC and metrology?

A 300 mm aluminum bar that warms up 10 °C grows ~70 µm. That's enough to lose a fit, push an IT7 dimension off or fight the gauge at 20 °C. In long parts, mixed fixtures (steel/aluminum) and rooms without climate control it's one of the classic causes of "the part doesn't measure".

Can I use the materials from the GetGCode catalog?

Yes. Search for C45, 42CrMo4, AISI 304, AW-6082, POM… and we load the typical α from the shop data sheet (µm/m·K) and, if available, the E modulus to estimate the stress if expansion is constrained. Values are catalog guidance, not certificate data.

What is differential dilation?

It's the growth difference between two materials with the same dimension and the same ΔT: ΔL_diff = (α_A − α_B) · L · ΔT. Useful for bushings, inserts, shafts in housings of another metal or fixtures where the pin and the plate don't expand alike.

What is thermal stress σ ≈ E·α·ΔT?

If the part can't expand freely (clamped, welded, embedded), the approximate thermal stress is σ = E · α · ΔT. It's indicative: it doesn't replace a finite element analysis nor account for creep or complex geometry.

Should I measure hot or wait at 20°C?

The usual metrology reference is 20 °C (ISO 1). If you measure a part still hot from machining or washing, the dimension is "swollen". For fine tolerances, let it stabilize or correct with this calculator knowing part T and reference T.

Do plastics expand much more than metals?

Yes. POM, PA or HDPE can have α 5–10× that of steel. A cold-fitting metal-plastic fitting can seize or loosen within a few degrees. Always use the material from the catalog or an α from the supplier.

CNC thermal expansion calculator

ΔL = L₀·α·ΔT with α from the GetGCode catalogue, differential between materials, ΔØ and σ if retained. Guidance for metrology and adjustments.

Dilatación lineal ΔL = L₀ · α · ΔT para metrología, ajustes y utillajes. α del catálogo GetGCode o familias rápidas; modo diferencial para montajes bimetálicos.

Material

Busca en el catálogo o elige una familia rápida. α activo: 12.00 µm/m·K · E≈210 GPa

Cotas y temperatura

Longitud / cota L₀ (mm)

Diámetro Ø₀ (mm)

T inicial (°C)

T final (°C)

Resultados

Guidance values · catalog / family α

ΔT

60°C

12.00µm/m·K

ΔL

0.0720mm

72 µm

L final

100.072mm

ΔØ

0.0360mm

36 µm

ε = α·ΔT

7.200e-4

σ si retenida

151.2MPa

≈ E·α·ΔT

Workshop context:Por encima de ~20 µm: crítico en metrología y ajustes. Espera estabilización térmica o compensa.

Esquema (exagerado)

Acero al carbono · L₀=100 mm · ΔL=0.0720 mm

Fórmulas

ΔL = L₀ · α · ΔT
Dilatación lineal — Válida para rangos de taller; α medio del material
L = L₀ · (1 + α · ΔT)
Longitud final — Equivalente a L₀ + ΔL
ΔL_diff = (α_A − α_B) · L · ΔT
Diferencial A−B — Ajustes e inserts bimetálicos
σ ≈ E · α · ΔT
Tensión si retenida — Orientativo; E en GPa → σ en MPa

Calculadora de dilatación térmica para operarios CNC

Estima cuánto crece o encoge una cota con la temperatura: pieza, diámetro, ajuste diferencial entre materiales y tensión si está retenida. Pensada para metrología de taller, utillajes y montajes con α del catálogo GetGCode.

Elige material y cota

Busca el material en el catálogo o usa una familia rápida (acero, inox, aluminio…). Introduce L₀ o el diámetro a la temperatura de referencia (normalmente 20 °C).

Define el salto térmico

T inicial y T final en °C (o °F). Usa los escenarios de sala de metrología, taller o pieza caliente para no inventarte el ΔT.

Interpreta ΔL y el diferencial

Lee ΔL en mm y µm, la longitud final y, si montas dos materiales, la dilatación diferencial. Compensa, espera estabilizar o revisa el ajuste antes de rechazar la pieza.

Preguntas frecuentes

¿Qué fórmula usa esta calculadora de dilatación térmica?

Dilatación lineal: ΔL = L₀ · α · ΔT, donde α es el coeficiente de dilatación lineal, L₀ la cota a la temperatura de referencia y ΔT = T_final − T_inicial. La longitud final es L₀ + ΔL. Para un diámetro o radio se aplica la misma fórmula en esa cota.

¿Qué unidades tiene el coeficiente α?

En el catálogo GetGCode usamos µm/m·K (micrómetros por metro y kelvin), equivalente a 10⁻⁶ /°C. Un acero con α = 12 µm/m·K dilata 12 µm por cada metro y cada grado de subida.

¿Por qué importa la dilatación en CNC y metrología?

Una barra de aluminio de 300 mm que sube 10 °C crece ~70 µm. Eso basta para perder un ajuste, desviar una cota IT7 o pelear con el patrón a 20 °C. En piezas largas, utillajes mixtos (acero/aluminio) y salas sin climatizar es una de las causas clásicas de “la pieza no mide”.

¿Puedo usar los materiales del catálogo GetGCode?

Sí. Busca C45, 42CrMo4, AISI 304, AW-6082, POM… y cargamos el α típico de la ficha de taller (µm/m·K) y, si existe, el módulo E para estimar la tensión si la dilatación está retenida. Los valores son orientativos de catálogo, no de certificado.

¿Qué es la dilatación diferencial?

Es la diferencia de crecimiento entre dos materiales con la misma cota y el mismo ΔT: ΔL_diff = (α_A − α_B) · L · ΔT. Sirve para casquillos, inserts, ejes en carcasas de otro metal o utillajes donde el pin y la placa no dilatan igual.

¿Qué es la tensión térmica σ ≈ E·α·ΔT?

Si la pieza no puede dilatarse libremente (apretada, soldada, empotrada), el esfuerzo térmico aproximado es σ = E · α · ΔT. Es orientativo: no sustituye un cálculo de elementos finitos ni contempla fluencia o geometría compleja.

¿Debo medir en caliente o esperar a 20 °C?

La referencia metrológica habitual es 20 °C (ISO 1). Si mides una pieza aún caliente del mecanizado o del lavado, la cota está “hinchada”. Para tolerancias finas, deja estabilizar o corrige con esta calculadora sabiendo T de pieza y T de referencia.

¿Los plásticos dilatan mucho más que los metales?

Sí. POM, PA o HDPE pueden tener α 5–10× el del acero. Un ajuste metal–plástico que encaja en frío puede agarrotarse o holgarse con pocos grados. Usa siempre el material del catálogo o un α de ficha del proveedor.

CNC thermal expansion calculator

Calculadora de dilatación térmica para operarios CNC

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Define el salto térmico

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