Elegir la Aleación de Aluminio Correcta para Su Proyecto

El aluminio es fuerte, ligero, resistente a la corrosión e económico, lo que lo convierte en un material altamente versátil y efectivo tanto para prototipos como para series de producción. Su ductilidad lo hace fácilmente conformable, y como las aleaciones de aluminio virutean fácilmente, son mucho más mecanizables que otros metales como acero y titanio, prolongando la vida de la herramienta.

Sin embargo, no todo el aluminio es igual. Como la mayoría de los metales, el aluminio generalmente se alea con otros elementos para mejorar sus propiedades, y saber qué aleación de aluminio usar depende de las propiedades específicas necesarias. Los diferentes tipos de aleaciones de aluminio varían en resistencia, resistencia a la corrosión, trabajabilidad y otras propiedades. Por lo tanto, es importante conocer la diferencia entre ellos al decidir qué aleación de aluminio usar para una aplicación particular.

Las aleaciones de aluminio forjado se identifican por un número de cuatro dígitos. El primer dígito identifica el elemento o elementos de aleación principales, por lo que las aleaciones con el mismo primer dígito tienen propiedades similares y pueden considerarse en la misma familia o serie.

En esta publicación, veremos las siete series de aleaciones de aluminio, sus propiedades y aplicaciones compartidas, y la diferencia entre aluminio forjado y fundido. También proporcionaremos orientación sobre qué aleación de aluminio usar para su aplicación.

Serie 1xxx

Las aleaciones serie 1xxx, o aluminio comercialmente puro, son al menos 99,0 por ciento aluminio puro. El aluminio comercialmente puro es muy blando y dúctil y tiene excelente resistencia a la corrosión, trabajabilidad y conductividad térmica y eléctrica. Por esta razón, la serie 1xxx se usa comúnmente para líneas de transmisión eléctrica.

En general, aleaciones de aluminio más blandas como la 1xxx pueden ser difíciles de mecanizar porque tienden a formar una acumulación de aluminio fundido en la herramienta de corte. Sin embargo, las mismas propiedades dan a la serie 1xxx excelente soldabilidad. La serie 1xxx no es tratable térmicamente, ya que no hay elementos de aleación significativos para afectar su estructura.

Serie 2xxx

La serie 2xxx contiene cobre como principal elemento de aleación, lo que les da una buena combinación de resistencia y tenacidad. Sin embargo, no son tan resistentes a la corrosión atmosférica como la mayoría de otras aleaciones de aluminio, por lo que generalmente se pintan o revisten con una aleación más resistente a la corrosión. Las aleaciones serie 2xxx, especialmente 2024, se usan ampliamente en aplicaciones aeroespaciales por sus altas relaciones resistencia-peso.

Las aleaciones serie 2xxx tienden a mecanizar bien, son muy maleables en temple completamente recocido y pueden tratarse térmicamente después del conformado para aumentar significativamente su resistencia. Sin embargo, son el grupo menos soldable de aleaciones de aluminio y son muy susceptibles a agrietamiento en caliente.

Serie 3xxx

El manganeso es el principal elemento de aleación en la serie 3xxx, un grupo de aleaciones de aluminio de resistencia media y resistentes a la corrosión. 3003 es una aleación común y versátil a menudo usada para propósitos generales porque tiene resistencia decente y buena trabajabilidad. Otra aleación serie 3xxx, 3004, es bien conocida como el material de latas de bebidas de aluminio.

Al decidir qué aleación de aluminio usar, las aleaciones serie 3xxx son una buena opción para muchas aplicaciones. Son fácilmente conformables, soldables y tienen mecanizabilidad regular, pero son menos mecanizables que otras series de aleaciones más duras. Generalmente no son tratables térmicamente.

Serie 4xxx

Las aleaciones serie 4xxx contienen silicio como principal elemento de aleación, lo que reduce el punto de fusión mientras mantiene la ductilidad. Típicamente se usan como alambre de soldadura o relleno de soldadura fuerte en lugar de materiales base. La aleación 4043 es uno de los rellenos más comunes para soldar aleaciones serie 6xxx. Las aleaciones serie 4xxx no son tratables térmicamente.

Serie 5xxx

Las aleaciones serie 5xxx contienen magnesio como principal elemento de aleación. Las aleaciones en esta serie usualmente vienen en chapa o plancha y tienen resistencia moderada a alta y excelente resistencia a la corrosión en ambientes marinos. Debido a esto, la serie 5xxx se usa ampliamente en construcción, tanques de almacenamiento, vasijas a presión y aplicaciones marinas.

Las aleaciones serie 5xxx tienen excelente conformabilidad, soldabilidad, mecanizabilidad bastante buena y no son tratables térmicamente.

Serie 6xxx

Las aleaciones serie 6xxx —el grupo más popular y versátil de aleaciones de aluminio— contienen tanto magnesio como silicio como elementos de aleación. Tienen resistencia moderadamente alta acoplada con excelente resistencia a la corrosión.

Las aleaciones serie 6xxx son tratables térmicamente, altamente conformables y tienen buena soldabilidad y mecanizabilidad, lo que las hace grandes materiales para una amplia variedad de usos. La aleación de aluminio más común, 6061, se usa para aviones, marcos automotrices y marinos, estructuras arquitectónicas, maquinaria industrial, ensamblajes médicos y de semiconductores, y incontables otros usos. Para muchos clientes decidiendo qué aleación de aluminio usar en una aplicación general, 6061 es una opción confiable y fácilmente disponible.

Serie 7xxx

La serie 7xxx contiene zinc como principal elemento de aleación, y la mayoría de aleaciones también contienen cantidades menores de magnesio, cobre o cromo. Este es el grupo más fuerte de aleaciones de aluminio, con algunas comparables al acero en resistencia. Su alta resistencia las hace ideales para aplicaciones de alto rendimiento en las industrias de aviones, aeroespacial y equipos deportivos.

Las aleaciones serie 7xxx tienen diferentes propiedades dependiendo de los elementos de aleación. Su alta resistencia las hace difíciles de formar comparado con otras aleaciones de aluminio, y la mayoría de aleaciones en este grupo no son soldables. La mecanizabilidad depende de la aleación, pero como la mayoría de grados más duros, tienden a mecanizar bien. La serie 7xxx es tratable térmicamente.

Aluminio Forjado vs. Fundido

Todas las designaciones de aleación anteriores son para aluminio forjado, que se trabaja en forma sólida con técnicas como laminado o extrusión. Sin embargo, también hay designaciones para aleaciones de aluminio fundido. El aluminio fundido se funde en un horno y se vierte en un molde, lo que le da propiedades muy diferentes.

El sistema de designación de aleación de aluminio fundido se basa en el formato xxx.x. Al igual que la serie de aleación forjada, el primer dígito representa el principal elemento de aleación, y los otros dígitos corresponden a los mismos elementos que la serie de aleación forjada. Por ejemplo, la serie 1xx.x es aluminio fundido comercialmente puro, 2xx.x es aluminio fundido aleado con cobre, y así sucesivamente.

Las aleaciones fundidas contienen porcentajes mayores de elementos de aleación que las aleaciones forjadas. Tienden a tener menor resistencia a la tracción que el aluminio forjado debido a defectos de fundición, por lo que no se usan usualmente para aplicaciones estructurales. Las aleaciones fundidas son más baratas que las forjadas, y el proceso de fundición permite mucha más flexibilidad en formas producibles. Las piezas de aluminio fundido que requieren poco o ningún mecanizado posterior a la fundición pueden producirse.

La plancha de herramientas de aluminio es generalmente fundida, ya que el proceso de fundición permite tolerancias de planicidad y espesor muy precisas. Mic-6 es un ejemplo de una plancha de herramientas de aluminio fundido hecha de una aleación 7xx.x. La plancha de herramientas Mic-6 es conocida por su estabilidad sobresaliente y planicidad y espesor estrechamente controlados resultantes de la alta resistencia de la aleación 7xx.x y el proceso cuidadosamente controlado usado para fundirla.

Qué Aleación de Aluminio Usar

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