Aleaciones de aluminio: La opción definitiva para automoción, aeroespacial y más

El aluminio es un metal común y popular que se encuentra en todas partes y se usa en una gama asombrosamente amplia de piezas y productos: piezas de automoción, componentes aeroespaciales, equipos náuticos y marinos, electrónica de consumo incluyendo smartphones, piezas de maquinaria industrial, sistemas HVAC, la lista continúa.

Ingenieros y diseñadores de productos recurren frecuentemente al aluminio y muchas de sus aleaciones para diseñar tanto prototipos como piezas de uso final en una variedad de industrias. Este artículo analiza por qué el aluminio es tan común, por qué hay tantas aleaciones de aluminio, y echa un vistazo breve a las principales aleaciones que usamos aquí en Protolabs.

¿Por qué es tan popular el aluminio?

El aluminio tiene una alta relación resistencia-peso, lo que lo hace ligero, pero fuerte y flexible. También es asequible, resistente a la corrosión y funciona bien en una multitud de aplicaciones.

Las aleaciones de aluminio se usan a menudo en coches debido a la versatilidad del material. La conformabilidad y resistencia a la corrosión del aluminio lo hacen fácil de trabajar y moldear, pero su solidez estructural aborda el requisito más importante para carrocerías. La resistencia es importante, pero las carrocerías deben ser ligeras, asequibles de producir, resistentes al óxido y tener las cualidades atractivas que buscan los consumidores, como características excepcionales de acabado superficial. El aluminio encaja perfectamente.

Lo mismo ocurre con las piezas aeroespaciales. Las aleaciones de aluminio son a menudo un material preferido para diseños aeroespaciales y requerido por ingeniería, de nuevo debido a las propiedades de resistencia a la corrosión del aluminio y sus altas capacidades de resistencia. Comparado con el acero es una opción ligera, y un material ideal para una amplia gama de componentes de aeronaves y aplicaciones aeroespaciales.

La reducción de peso es una necesidad central tanto de la industria automotriz como aeroespacial.

Con los coches, la reducción de peso ayuda a reducir emisiones y cumplir estándares mejorados de economía de combustible.

Para aeroespacial, el uso de aleaciones de aluminio reduce drásticamente el peso de una aeronave porque es significativamente más ligero que el acero, permitiendo a las aeronaves transportar más peso o aumentar la eficiencia de combustible. Por ejemplo, se espera que una reducción de peso del 20% en un Boeing 787 genere una mejora del 10-12% en eficiencia de combustible. En esta línea, las aplicaciones comunes en aeroespacial abundan—muchas, pero no todas, son metálicas: Boquillas de combustible, intercambiadores de colectores, múltiples, turbobombas, componentes de flujo de líquido y gas, canales de refrigeración conformados, sujetadores, y más.

¿Por qué tantas aleaciones metálicas?

El aluminio, como elemento puro, presenta muchas propiedades deseables. Sin embargo, por sí solo, el aluminio podría no ser lo suficientemente fuerte para un uso o propósito de alta durabilidad. Por ello, el aluminio puede combinarse con otros elementos para formar aleaciones, que son más duraderas y adecuadas para aplicaciones industriales.

¿Y qué significan todos esos números en el nombre de la aleación? Los nombres de series de aluminio usan cuatro dígitos numéricos donde el primer dígito representa el elemento de aleación principal, el segundo dígito indica una modificación de una aleación específica, y el tercer y cuarto dígitos son números arbitrarios asignados a aleaciones específicas en la serie.

Al 6061

La aleación de aluminio más usada en Protolabs, Al 6061 se usa para mecanizado CNC y fabricación de chapa metálica. Se selecciona generalmente donde se requiere soldadura o brasado o por su alta resistencia a la corrosión en todos los temple. La conformabilidad es excelente en temple O y buena en temple T4. Se usa para piezas de automoción, equipos náuticos y marinos, muebles, electrónica de consumo, y más.

Al 7075

Esta aleación añade cromo a la mezcla para desarrollar buena resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión. Es la aleación de referencia para piezas aeroespaciales, equipamiento de bicicletas, equipo de camping y deportivo debido a sus características ligeras pero fuertes.

Al 5052

Usada en nuestra división de fabricación de chapa metálica, esta aleación tiene buena trabajabilidad, muy buena resistencia a la corrosión, alta resistencia a la fatiga, soldabilidad y resistencia moderada. Esto la hace perfecta para uso en líneas de combustible/aceite de aeronaves, depósitos de combustible, otras áreas de transporte, electrodomésticos e iluminación, alambre y remaches.

AlSi10Mg

Pilar de nuestro proceso de impresión 3D por sinterizado directo por láser de metal (DMLS), es comparable a la aleación de la serie 3000 usada en procesos de fundición y moldeo a presión. Tiene buena relación resistencia-peso, alta resistencia a la temperatura y corrosión, y buena resistencia a fatiga, fluencia y rotura. AlSi10Mg también exhibe propiedades de conductividad térmica y eléctrica. Las piezas finales construidas en AlSi10Mg reciben aplicación de alivio de tensiones.

Para preguntas sobre aleaciones de aluminio, otros materiales, o cualquiera de nuestros servicios de fabricación en Protolabs, por favor contacte a un ingeniero de aplicaciones en ADMIN@MFGROBOTS.COM o 877-479-3680.