Guía Experta: Entendiendo los Grados de Aluminio para Bolardos y Bancos

Elegir su Aleación

En Reliance, usamos principalmente dos grados principales de aluminio para nuestros bolardos y bancos. Tienen convenciones de nomenclatura ligeramente diferentes, lo que puede llevar a confusión: ¿compramos de diferentes países con diferentes estándares internacionales de metales?

Aluminio vs. aluminium

En cuanto al aluminio, varios países del mundo ni siquiera coinciden en la ortografía. La ortografía norteamericana "aluminum" fue la segunda elección del nombrador original, el químico británico Sir Humphry Davy. Empezó con "alumium", y luego acuñó "aluminum". Otros químicos, sin embargo, señalaron que una terminación -ium sería preferible, para coincidir con otros químicos como sodio y potasio. El uso norteamericano se quedó con la segunda elección de Sir Davy; algunos químicos estadounidenses y el uso común en otros lugares eligieron aluminium como construcción léxica más consistente.

Los dos principales tipos de grados de aluminio

No es la etimología ni el estándar internacional lo que produce dos sistemas de grados de aluminio. La razón del desajuste es que el metal fundido y el trabajado (forjado) se gradúan de forma distinta. Las necesidades y usos de metales fundidos y trabajados no son idénticos, así que no se usa la misma especificación para ambos.

El hierro es ampliamente conocido por tener formas de hierro fundido y forjado —aunque el significado de estas palabras se ha perdido lo suficiente como que muchos pronuncian mal "wrought iron" como "rod iron". El aluminio, como el hierro, se encuentra en formas fundida y forjada. El aluminio fundido se vierte o inyecta como metal líquido en un molde. Cuando el metal se enfría, el objeto sólido que emerge es de forma casi neta. Puede mecanizarse para suavizarlo o acabarlo, o usarse como pieza en una construcción mayor, pero el objetivo de la fundición es crear algo muy cercano a la forma final. El aluminio forjado, por otro lado, se produce en lingotes, bloques y tochos. Estos se laminan y aplanan en láminas, barras y tubos. Puede forjarse, mecanizarse, unirse o trabajarse de otras formas para convertirse en la forma final que necesita.

Fundimos bolardos de aluminio, igual que fundimos nuestros bolardos de hierro dúctil. Una buena aleación de fundición captura detalles encantadores como acanaladuras y curvas suaves en el molde. Es bueno para formas complejas y curvas hechas en una sola pieza. Nuestros bancos se hacen de láminas de aluminio que se forman, unen y cortan por láser; estas piezas son más soldables y trabajables, por lo que pueden cortarse y unirse en diseños complejos con muchos componentes construidos juntos.

Estos diferentes procesos de fabricación requieren diferentes grados de aluminio.

Grados de Aluminio para Aleaciones Forjadas

Muchas organizaciones internacionales diferentes han firmado un acuerdo que establece un Sistema Internacional de Designación de Aleaciones para aluminio forjado. Estas aleaciones se agrupan en familias por su primer dígito, que dice a un metalúrgico experimentado cuáles son los principales metales de aleación.

Serie 1xxx: 99 %+ de contenido de aluminio

El aluminio en su forma más pura aparece en la serie 1000. Estos metales destacan las propiedades del elemento, y el aluminio 1100 es el grado "puro" más común, con menos del 1 % de elementos añadidos como zinc, cobre o silicio para resistencia. Incluso con esas adiciones, esta familia no es tan fuerte como otras familias de aluminio, pero las aleaciones son fáciles de trabajar y resistentes a la corrosión. Este grupo es bueno transmitiendo calor y electricidad. Las aleaciones de aluminio serie 1000 se usan a menudo en aplicaciones químicas, alimentarias y eléctricas.

Serie 2xxx: Aluminio y Cobre

El 2011, 2014 y 2024 son los grados más comunes en la serie 2000 de aleaciones de aluminio, valoradas por su resistencia y mecanizabilidad. Esta serie tiene cobre como principal elemento de aleación. La serie 2000 es dura, fuerte y dura, pero también propensa a la corrosión, por lo que necesita sellarse si se expone a elementos oxidantes. Esto puede hacerse con recubrimientos como pintura, polvo o plástico; también a menudo con revestimiento de aluminio puro. El aluminio serie 2000 se encuentra en aplicaciones aeroespaciales, sujetadores e industriales.

Serie 3xxx: Aluminio y Manganeso

El manganeso, un elemento increíblemente importante para metalúrgicos y fabricantes de vidrio, es poco conocido para la mayoría. Proporciona resistencia y desoxida aleaciones. El manganeso está en todas partes y se usa en grados comunes de acero inoxidable y en el aluminio de uso general que usamos cada día. El 3003 es el aluminio más usado porque puede trabajarse, soldarse y acabarse. Desde chapa metálica a utensilios de cocina, el aluminio que ve más probablemente es serie 3000.

Los lados de las latas de aluminio están hechos de aluminio serie 3004. Sorprendentemente, es un grado diferente al usado en la parte superior e inferior. La parte superior e inferior no solo son más gruesas: están hechas con grado 5182.

Serie 4xxx: Aluminio y Silicio

El silicio ayuda a estas aleaciones a ser más tolerantes al calor: reduce el punto de fusión del aluminio. El aluminio con silicio también es más dúctil, lo que significa que el metal resultante es más flexible y menos frágil. Por estas razones, la serie 4000 se usa a menudo en aplicaciones automotrices o eléctricas; puede manejar el calor y la electricidad.

Serie 5xxx: Aluminio y Magnesio

Los navegantes conocen la serie 5000 de aluminio. Cuando aluminio y magnesio se funden juntos, producen una aleación resistente a la corrosión. Aplicaciones marinas, tanques, válvulas —cualquier cosa que trate con químicos o intemperie— a menudo vienen en estas aleaciones. Útilmente, estas aleaciones también son buenas para soldar y formar, facilitando la creación de cascos, válvulas y tanques criogénicos. ¡Esta es la serie que incluye el aluminio grado 5182 usado para la parte superior e inferior de las latas de refresco!

Serie 6xxx: Aluminio, Magnesio y Silicio

Las aleaciones serie 6000 son aleaciones de grado constructor, combinando características de las series 4000 y 5000: resistencia a la corrosión y resistencia. Nuestros bancos de aluminio están hechos de 6061, para resistencia a la corrosión expuestos a agua, sal, nieve, sol y lluvia; la aleación también proporciona la resistencia y estabilidad necesarias para un mueble de exterior robusto.

Serie 7xxx: Aluminio y Zinc

El zinc añadido al aluminio crea resistencia similar al acero. Si el aluminio hace el trabajo del acero, en un lugar donde el peso del acero es demasiado pesado, puede usarse un aluminio serie 7000. Aeronáutica y aeroespacial, coches y equipamiento deportivo a menudo usan esta serie ligera pero fuerte.

Serie 8xxx: Las Raras

Los metales a menudo tienen aleaciones poco comunes hechas para aplicaciones específicas. A menudo terminan en convenciones de nomenclatura en una serie "bolsa", y para aluminio forjado, las raras están en la serie 8xxx. En la mayoría de los casos, si está comprando una aleación poco común, sabe exactamente por qué y para qué; por ejemplo, los metalúrgicos de la NASA buscan aleaciones personalizadas para entornos muy, muy específicos.

Entendiendo Grados para Aleaciones Fundidas de Aluminio

R-7539-AL

Altura: 35-3/4"
Diámetro Máx. Interior de Tubería: 4-1/2"

Material: Aluminio
Grado: A356

 

R-7589-AL

Altura: 35"
Diámetro Máx. Interior de Tubería: 4-1/2"

Material: Aluminio
Grado: A356

 

R-7591-AL

Altura: 32"
Diámetro Máx. Interior de Tubería: 4-1/2"

Material: Aluminio
Grado: A356

 

R-7530-AL

Altura: 39"
Diámetro Máx. Interior de Tubería: 3-1/2"

Material: Aluminio
Grado: A356

 

El aluminio fundido tiene más de un estándar de nomenclatura común. Para productos fundidos puede haber diferentes especificaciones según dónde esté.

Los principales estándares de nomenclatura para aluminio fundido provienen de:

• The Aluminum Association
• British Standards Institution (BSI Group)
• Estándares Alemanes (DIN)

El estándar de nomenclatura de The Aluminum Association es a primera vista similar al del aluminio forjado. Los números de serie reflejan el principal elemento de aleación… pero debido a la diferencia en aleaciones de fundición, el número inicial no indica el mismo protagonista.

Como en el aluminio forjado, la serie 1xx.x son aluminio casi puro y la serie 2xx.x son cobre. Después, el principal elemento de aleación cambia. Las series 3xx.x y 4xx.x ambas tienen silicio. Como en los aluminios forjados, el silicio en la aleación reduce el punto de fusión y mantiene la ductilidad. La ductilidad es útil en la fundición de metales para capturar detalles más limpios y pequeños en el molde. La serie 3xx.x confía en otros elementos de la mezcla para otras propiedades como resistencia. 5xx.x indica magnesio, 7xx.x zinc, 8xx.x estaño, y en la categoría de aluminio fundido el bloque 9xx.x contiene "las raras" —aleaciones hechas para propósitos específicos. 6xx.x no se usa en esta convención.

Las aleaciones fundidas a veces vienen con letras que denotan tratamiento térmico. Estas son:

• F: tal como fabricado
• O: recocido
• H: endurecido por trabajo
• W: tratado térmicamente en solución
• T(1-10): Otros tratamientos térmicos, designados por los dígitos siguientes.

En nuestro caso, la A delante de 356 no tiene que ver con tratamiento térmico. En cambio, para esta aleación la A sugiere mayor pureza química: el rango o tolerancia para cada químico en la mezcla está restringido.

Aluminio: de lujo a elemento básico

El aluminio es el tercer elemento más abundante en la corteza terrestre, después del oxígeno y el silicio —lo que lo hace más abundante que el hierro. A diferencia del hierro, el metal no puede extraerse mediante fundición simple. Rubíes, zafiros y piedras menos preciosas como la gibbsita son minerales en los que se almacena el aluminio.

No fue hasta la década de 1820 cuando los químicos descubrieron cómo extraer aluminio elemental. Al principio el proceso era lo bastante complicado que el metal "nuevo" era más valioso que el platino, el oro o la plata.

Se cuenta a menudo que Napoleón III tenía un juego de cubiertos de aluminio reservado para sus invitados más honrados. Un foro histórico bien documentado cuestiona la exactitud de esta afirmación, pero señala que un libro francés sobre aluminio habla del interés del emperador en el metal para aplicaciones militares, desde elementos decorativos de uniforme hasta armamento, y que hizo hacer un sonajero de aluminio para su hijo. Es ciertamente cierto que antes de 1855, el aluminio era lo bastante caro que lingotes del metal puro se guardaban en Fort Knox.

¿Qué cambió? En 1855 se inventó un proceso para extraer aluminio del agua usando una corriente eléctrica. El proceso era relativamente fácil y escalable industrialmente, y el aluminio es abundante. Para 1859 el aluminio valía solo ligeramente más que la plata. Hoy, por supuesto, el aluminio se vende por libra a una vigésima parte del coste de una onza de plata (aunque problemas de cadena de suministro 2020-2022 crearon un alza en el coste del aluminio).

¿Por qué se llama papel de estaño al papel de aluminio?

Antes de que el aluminio estuviera disponible comercialmente, se usaba papel hecho de estaño. Como el papel de aluminio, el papel de estaño se usaba para envolver alimentos y conservarlos. Sin embargo, era más grueso, menos dúctil y dejaba regusto en la comida. El papel de estaño también se usaba en otras aplicaciones. Los dentistas usaban papel de estaño para rellenar cavidades; el papel de estaño también se usaba en los primeros fonógrafos.

El papel hecho de elemento 50, estaño, sigue existiendo, usado principalmente por químicos y otros científicos. Es más caro que el papel de aluminio.

Los avances tecnológicos humanos a menudo dependen de avances metalúrgicos. La Edad del Bronce y la Edad del Hierro son ejemplos obvios, pero la Revolución Industrial dependió de procesos de acero Bessemer que podían soportar la mecanización y la construcción a gran escala. El aluminio es el metal de la Era Espacial, como el silicio es el metaloide de la Era de la Información. Fundido o forjado, de mineral nuevo o reciclado, las aleaciones de aluminio ofrecen una amplia gama de propiedades materiales para casi cualquier aplicación.

Lectura Adicional:

• ¿El Aluminio se Oxida o Corroe?
• Llantas, Latas y Aviones: Aluminio y Fundiciones de Aluminio
• Guía Completa del Acero Inoxidable