Deje que Istar le ayude a poner en marcha su proyecto con nuestra experiencia y conocimientos.
Cargue sus archivos de diseño y requisitos de producción y nos pondremos en contacto con usted en menos de 30 minutos.
Todo sobre las aleaciones de aluminio
Introducción a las aleaciones de aluminio
¿Se ha preguntado alguna vez por qué su bicicleta es tan ligera y a la vez tan robusta? ¿O por qué los aviones no caen del cielo a pesar de su tamaño? La respuesta es aleaciones de aluminio¡! Estos increíbles materiales son ligero, duraderoy resistente al óxido alternativas al acero.
Las aleaciones de aluminio se utilizan en la industria desde hace más de 50 años, y hoy existen más de 400 tipos diferentes en todo el mundo. Con ellas se fabrican desde latas de refresco hasta cohetes.
Índice
¿Qué son las aleaciones de aluminio y cómo se fabrican?
Aleaciones de aluminio son mezclas de aluminio con otros metales. El aluminio puro es demasiado blando para la mayoría de usos, así que le añadimos otros metales para hacerlo más resistente.
El sistema de cuatro cifras
Las aleaciones de aluminio se distinguen por un sistema especial de cuatro dígitos:
- Aleaciones forjadas (moldeados mediante martilleo o laminado) utilizan números como 6061
- Aleaciones fundidas (vertidos en moldes) utilizan letras y números como A380
¿Qué se añade para fabricar aleaciones?
Diferentes metales se mezclan con el aluminio por distintas razones:
- Magnesio (Mg): Fortalece la aleación
- Silicio (Si): Facilita el lanzamiento
- Cobre (Cu): Mejora la facilidad de mecanizado
Cómo se fabrican
Las aleaciones de aluminio se fabrican de varias formas:
- Extrusión: Empujar metal caliente a través de un orificio con forma
- Rodando: Aplanamiento entre rodillos
- Forja: A martillazos
- Fundición a presión: Vertido de metal fundido en moldes
Para piezas de precisión, Mecanizado CNC de aleaciones de aluminio es el mejor método para obtener formas y tamaños precisos.
Propiedades clave de las aleaciones de aluminio
Propiedades mecánicas
Las aleaciones de aluminio son conocidas por su:
- Resistencia a la tracción: Puede soportar fuerzas de tracción de 100-700 MPa
- Resistencia a la fatiga: Puede soportar tensiones repetidas
- Ductilidad: Puede estirarse sin romperse
Propiedades físicas
Qué hace especiales a las aleaciones de aluminio:
- Ligero: Aproximadamente un tercio del peso del acero
- Resistencia a la corrosión: Forma naturalmente una capa protectora de óxido
- Conductividad térmica: Transfiere el calor rápidamente
- Conductividad eléctrica: Conduce bien la electricidad
Contrapartidas
No todas las aleaciones de aluminio pueden hacerlo todo bien:
- Las aleaciones fuertes como la 7075 son más difíciles de soldar
- Las aleaciones fáciles de soldar, como la 6061, no son tan resistentes.
- Algunas aleaciones funcionan bien con el frío, otras con el calor
Calidades y usos comunes de las aleaciones de aluminio
Veamos las aleaciones de aluminio más populares y para qué se utilizan:
Los mejores grados industriales
| Aleación | Resistencia (MPa) | Lo mejor para | Usos comunes |
|---|---|---|---|
| 6061-T6 | 310 | Buen uso general | Cuadros de bicicleta, cascos de barco |
| 7075-T6 | 572 | Necesidades de alta resistencia | Alas de avión, material militar |
| 5052-H32 | 230 | Entornos marinos | Ferretería para barcos, depósitos de combustible |
| A380 | 317 | Piezas fundidas a presión | Piezas de automóvil, carcasas electrónicas |
Aluminio 6061
Es la aleación de aluminio "comodín". Lo es:
- Facilidad de trabajo
- Soldable
- Resistente a la corrosión
- Moderadamente fuerte
Trek Bikes utiliza aluminio 6061 para fabricar cuadros de bicicleta ligeros que son 15% más ligeros que los cuadros de acero.
Aluminio 7075
Es el "tipo duro" de las aleaciones de aluminio:
- Súper resistente (casi tanto como el acero)
- Se utiliza en situaciones de gran tensión
- Poco soldable
- Más caro
Boeing utiliza aluminio 7075 para las alas del 787, lo que contribuye a reducir el consumo de combustible en 20%.
En proceso de mecanizado de aluminio 7075 requiere herramientas especiales debido a su dureza.
Tratamiento térmico y fabricación
Cómo se endurecen las aleaciones de aluminio
Las aleaciones de aluminio pueden reforzarse por varios métodos:
Endurecimiento por precipitación
Así es como Temple T6 está hecho:
- Calentar la aleación a alta temperatura
- Enfríelo rápidamente
- Déjelo envejecer a una temperatura más baja
El resultado es un material mucho más resistente.
Endurecimiento del trabajo
Cuando el aluminio se dobla, se enrolla o se estira, se endurece. Así es como H temperamentos se crean.
Consejos de fabricación
Mecanizado
- Utilizar herramientas afiladas y una refrigeración adecuada
- Fresado CNC de aluminio funciona mejor con velocidades de corte moderadas
Soldadura
- La soldadura TIG (gas inerte de tungsteno) funciona mejor para la precisión
- La soldadura MIG (gas inerte metálico) es más rápida para proyectos de mayor envergadura
Anodizado
Este proceso:
- Crea una superficie dura y coloreada
- Mejora la resistencia a la corrosión
- Permite acabados decorativos
Cómo elegir la aleación adecuada
Elegir la aleación de aluminio adecuada depende de lo que necesite:
Factores de decisión
Hágase estas preguntas:
- ¿Qué resistencia debe tener?
- ¿Estará expuesto al agua salada o a productos químicos?
- ¿Es necesario soldarlo?
- ¿Cuál es su presupuesto?
Guía de costes y prestaciones
| Necesita | Opción presupuestaria | Opción Premium |
|---|---|---|
| Uso general | 3003 | 6061 |
| Alta resistencia | 6061 | 7075 |
| Uso marino | 5052 | 5083 |
| Fundición | A356 | A357 |
Para proyectos que requieren una precisión extrema, mecanizado de aluminio a medida puede proporcionarle las especificaciones exactas que necesita.
Utilización de aleaciones de aluminio por sectores
Diferentes industrias dependen de las aleaciones de aluminio por diferentes razones:
| Sector | Porcentaje de utilización | Principales aleaciones utilizadas | Por qué lo utilizan |
|---|---|---|---|
| Transporte | 28% | 6061, 7075, 5052 | Ahorro de peso, ahorro de combustible |
| Construcción | 17% | 6063 | Extrusiones para ventanas, puertas |
| Embalaje | 23% | 1100, 3003 | Seguridad alimentaria, reciclabilidad |
| Aeroespacial | 9% | 2024, 7075, 7050 | Relación resistencia/peso |
Aplicaciones de automoción
El coche medio contiene ahora unos 250 kilos de aluminio. Esto ayuda:
- Mejorar el ahorro de combustible
- Reducir las emisiones
- Aumentar la seguridad
Tesla utiliza una aleación de aluminio A380 para las carcasas de sus baterías del Model Y porque soporta bien el calor.
Innovaciones aeroespaciales
Las aleaciones de aluminio constituyen aproximadamente el 80% de la estructura de un avión:
- Las alas son de 7075 para mayor resistencia
- El fuselaje (cuerpo) utiliza 2024 para la resistencia a la fatiga
- Las estructuras interiores utilizan 6061 para ahorrar peso
Sostenibilidad de las aleaciones de aluminio
Las aleaciones de aluminio son campeonas de la sostenibilidad:
Beneficios del reciclaje
- 75% de todo el aluminio que se ha producido sigue utilizándose hoy en día
- El reciclaje de aluminio utiliza sólo 5% de la energía necesaria para fabricar aluminio nuevo
- El aluminio puede reciclarse indefinidamente sin perder calidad
Comparación medioambiental
| Factor | Aluminio | Acero | Ganador |
|---|---|---|---|
| Producción inicial Energía | Más alto | Baja | Acero |
| Emisiones de por vida | Baja | Más alto | Aluminio |
| Reciclabilidad | Excelente | Bien | Aluminio |
| Punto de equilibrio | 18 meses (coches) | Más de 5 años | Aluminio |
Preguntas frecuentes sobre las aleaciones de aluminio
¿Pueden las aleaciones de aluminio sustituir al acero en la maquinaria pesada?
SíLas aleaciones de alta resistencia, como la 7075, ofrecen una resistencia similar con sólo un tercio del peso del acero. Sin embargo, en algunas aplicaciones muy exigentes, puede seguir siendo preferible el acero.
¿Son reciclables las aleaciones de aluminio?
¡Claro que sí! Las aleaciones de aluminio pueden reciclarse una y otra vez sin pérdida de propiedades. Más de 90% del aluminio de edificios y coches se recupera y recicla.
¿Cómo sé qué aleación de aluminio contiene mi producto?
Busca marcas o sellos con números como "6061" o "7075". Si no hay marcas, un proveedor de metales puede comprobarlo.
¿Pueden oxidarse las aleaciones de aluminio?
El aluminio no se oxida como el acero, pero puede corroe en determinadas condiciones. La buena noticia es que el aluminio forma una capa de óxido natural que protege contra la mayor parte de la corrosión.
Tendencias futuras de las aleaciones de aluminio
El mundo de las aleaciones de aluminio sigue mejorando:
Aleaciones de alta entropía
Estas nuevas superaleaciones combinan cinco o más elementos en cantidades iguales para crear materiales con propiedades asombrosas.
Impresión 3D con aluminio
Nuevas técnicas permiten imprimir en 3D piezas complejas de aluminio:
- La aleación AlSi10Mg se utiliza habitualmente
- Ahorra 40% en costes en comparación con el titanio
- Perfecto para fresado CNC de prototipos alternativas
Innovaciones en reciclaje
Las nuevas tecnologías de clasificación permiten ahora purificar el aluminio reciclado con una pureza del 99,9%.
Conclusión
Las aleaciones de aluminio son materiales realmente sorprendentes que combinan ligereza, fuerzay versatilidad. Desde la lata de refresco en la mano hasta el avión que sobrevuela el cielo, estos metales extraordinarios hacen posible la vida moderna.
Tanto si necesita el rendimiento polivalente del 6061, la increíble resistencia del 7075 o la resistencia a la corrosión del 5052, hay una aleación de aluminio perfectamente adaptada a sus necesidades.
A medida que avanzamos hacia un futuro más sostenible, las aleaciones de aluminio desempeñarán un papel aún más importante en la fabricación de productos más ligeros, más resistentes y mejores para nuestro planeta.
