Aleaciones de Aluminio para Fabricación: Soluciones Ligeras, Duraderas y Versátiles

El aluminio es uno de los metales más usados en el mundo, junto con el hierro, el estaño y el cobre. Es una piedra angular de tantos bienes y aplicaciones industriales, y es fácil ver por qué. Es ligero con una densidad mucho menor que muchos de sus homólogos. Es duradero y un gran conductor tanto de calor como de electricidad. También tiene múltiples aleaciones que pueden recibir propiedades muy específicas.

Los desarrolladores de aleaciones de aluminio han revolucionado el arte de mezclarlo con otros elementos y mejorar las propiedades del material final. Generalmente, el objetivo es mejorar la resistencia manteniendo las propiedades deseables del aluminio, principalmente su ligereza y resistencia a la corrosión. Sin embargo, puede ser abrumador hacer un seguimiento de todas las diversas aleaciones, así que esperamos que esta guía sea útil para explicar brevemente las básicas, su composición elemental y sus usos.

Vale la pena notar que las series 2000, 6000 y 7000 son tratables térmicamente, mientras que el resto no lo son. La lista irá subiendo desde la serie 1000 hasta la 8000 de aleaciones de aluminio forjado, así que es mejor empezar por la pureza más alta:

Beneficios de Aleaciones con Alto Contenido de Aluminio

El aluminio relativamente puro tiene una gama de usos difícil de delimitar. La serie 1000, por ejemplo, tiene un contenido mínimo del 99%. Esta alta pureza produce usos interesantes como conductores. Como conductor puede ser una buena alternativa al cobre incluso para cableado industrial, particularmente la 1350. La principal ventaja sobre el cobre es el peso, lo que lo hace ideal para muchas líneas de potencia. Sin embargo, el inconveniente de la serie es su resistencia relativa, aunque esto puede remediarse con el uso de recubrimiento o endurecimiento por deformación.

Aun así, las aplicaciones de las aleaciones 1000 son mucho más diversas debido a su maleabilidad. También es la fuente de lámina de aluminio y envases de alimentos (generalmente la 1100) debido a su resistencia a la corrosión y capacidad para bloquear olores, sabores y humedad.

Sin embargo, la serie 1000 no se queda atrás en aplicaciones más duras e intensas. La adición de un poco de magnesio y litio (entre otros metales según la cepa) la hace un componente aeroespacial competente, muy similar a sus aleaciones hermanas en las series de números superiores.

Cobre y Manganeso

Las series 2000 y 3000 también se mantienen por encima del rango del 90%, aunque proporcionan usos muy diferentes. El cobre es el principal elemento de aleación para la primera, mientras que el manganeso es el más crucial para la segunda. Las aleaciones 2000 tienen buena resistencia y tenacidad, por lo que son excelentes para aeronaves (especialmente la 2024). La 3003 es una aleación popular para uso general debido a su resistencia moderada y alta aptitud para el trabajo. Sus aplicaciones incluyen intercambiadores de calor y utensilios de cocina. La aleación 3004 y sus modificaciones se usan en los cuerpos de latas de refresco.

Silicio

Las aleaciones de la serie 4000 presentan silicio como ingrediente principal. Cantidades suficientes de esta mezcla reducen el punto de fusión del aluminio, pero tienen la ventaja distintiva de evitar la fragilidad. La serie tiene gran potencial en alambre de soldadura y aleaciones de brasado, que requieren puntos de fusión más bajos. Son excelentes para revestimiento, extrusión y construcciones arquitectónicas.

Magnesio

El magnesio y varios compuestos que lo contienen son los materiales más ampliamente usados en aleaciones de aluminio. Esta es una de las razones por las que produce efectos tan variables. Ciertas aleaciones en la serie 5000 no son buenas para altas temperaturas, como la 5083 (con manganeso y cromo), mientras que otras como la 5086 son excelentes para soldadura. Ambas aleaciones mencionadas se usan en conjunción para embarcaciones marinas. La 5052 destaca en electrónica, lámina 5005 anodizada para aplicaciones arquitectónicas y la 5182 hace la tapa de latas de bebida de aluminio.

Silicuro de Magnesio

La serie 6000 es más dura y resistente como aleación de aluminio, pero sigue siendo ligera en comparación con la competencia. Se usa en todo, desde escaleras hasta marcos de aviones y camiones, aplicaciones aeroespaciales e incluso smartphones. La serie 6000 es incluso una gran fuente de muebles domésticos y de oficina. Esta aleación tiene ciertas cantidades de magnesio y silicio, formando silicuro de magnesio. Es el material más común para extrusión y mecanizado CNC.

Zinc

De manera similar, la serie 7000 (particularmente la 7050 y 7075) son las aleaciones más usadas en la industria aeronáutica. Los materiales en esta serie son altamente resistentes y tratables térmicamente, por lo que no es de extrañar que sean buenos compañeros de vuelo. La adición de zinc la hace más fuerte, pero menos soldable. Estas aleaciones en particular pueden endurecerse por precipitación para convertirse en las más fuertes de todas las series de aluminio.

Hierro y Otros Elementos

La serie 8000 se basa en el hierro, permitiéndole presentar una combinación de propiedades similar a las aleaciones de la serie 1000 pero con mayor resistencia, mejor conformabilidad y rigidez mejorada. Las aleaciones de la serie 8000 suelen ser adecuadas para aplicaciones de calibre más delgado. También hacen posible la unión adhesiva. Estas propiedades la hacen útil para marcos duros y contenedores, con la 8019 usada para aplicaciones aeroespaciales y la 8090 para criogenia.