¿Cuáles son los tipos de aluminio y cómo se clasifican?

Si estás diseñando un producto metálico, es probable que hayas considerado usar aluminio como material base. Tiene una alta relación resistencia-peso, buena resistencia a la corrosión, buena conformabilidad y atractivo estético. Estos factores han llevado a su creciente popularidad en los últimos años.

El aluminio puro tiene aplicaciones limitadas, por lo que a menudo se combina con otros elementos, como silicio, magnesio y manganeso para formar aleaciones. Las aleaciones de aluminio son increíblemente versátiles y las encontrarás en casi todos los aspectos de la vida humana.

Diferentes elementos y cantidades producen una amplia variedad de propiedades físicas y químicas deseables. Y la Asociación del Aluminio (AA), con sede en América del Norte, ha creado especificaciones que regulan la composición, propiedades y nomenclatura de las aleaciones de aluminio.

Hay dos tipos de aleaciones de aluminio: forjadas y fundidas. Los trabajadores de fundición forman estos tipos de aleaciones de manera diferente, lo que afecta significativamente sus características. Este artículo te ayudará a entender cómo se nombran las diversas aleaciones de aluminio, sus propiedades físicas y sus aplicaciones más comunes.

Una Visión General de las Aleaciones de Aluminio Fundido

Las aleaciones de aluminio fundido se fabrican mediante la fusión de aluminio puro y su combinación con otros metales mientras está en estado líquido. Luego, la mezcla se vierte en un molde de arena, de troquel o de inversión. Después de la solidificación, el metal se retira de su molde. En esta etapa, está en su forma final o como un lingote o bloque para un procesamiento adicional.

Las aleaciones se clasifican y nombran según la cantidad y el tipo de los metales aleantes. La convención de nomenclatura de la AA para estas aleaciones toma la forma de cuatro dígitos, el tercero y el cuarto separados por un punto decimal, que se ve así (XXX.X).

El primer dígito te indicará los metales aleantes principales para cada aleación de aluminio, y es el más importante. Puedes usarlo para diferenciar entre diferentes "series" o "grados" de aleación.

Por ejemplo, todas las aleaciones de aluminio que comienzan con un 2 se conocen como series 2xx.x o aleaciones de grado 2xx.x. Este dígito puede tomar cualquier número del 1 al 8, excepto el 6, que no se utiliza para aleaciones fundidas.

La siguiente tabla muestra cuáles son los principales elementos aleantes para cada serie de aluminio fundido, así como las principales características que destacan cada serie y algunos ejemplos de aplicaciones:

Los dos y tres dígitos en la convención de nomenclatura de la AA se asignan arbitrariamente para identificar las diferentes aleaciones en cada serie. La excepción es la serie 1xx.x, donde indican el porcentaje decimal de contenido de aluminio. Por ejemplo, 160.0 representa una fundición con un mínimo del 99.60% de aluminio.

El cuarto dígito, que viene después del punto decimal, especifica si la aleación es una fundición (xxx.0) o un lingote (xxx.1).

Una visión general de las aleaciones de aluminio forjado

Las aleaciones de aluminio forjado también comienzan combinando aluminio fundido con otros metales. Sin embargo, a diferencia de las aleaciones fundidas, se les da forma a su forma final a través de procesos como extrusión, laminado y doblado después de que el metal se haya solidificado en lingotes o barras.

Su sistema de clasificación y nomenclatura también es similar al de las aleaciones fundidas. Se clasifican en series según los principales elementos aleantes. Su convención de nomenclatura utiliza cuatro dígitos (pero sin punto decimal), y el primer dígito indica los principales elementos aleantes.

La siguiente tabla muestra los principales elementos aleantes de cada una de las series de aluminio forjado, así como las principales características que destacan cada serie y algunos ejemplos de aplicaciones:

El segundo dígito en las denominaciones de las aleaciones forjadas, si no es 0, indicará si la aleación es una variación de la aleación original, es decir, la aleación 6160 es la primera variación de la aleación 6060.

Los tercer y cuarto dígitos se asignan arbitrariamente para identificar las aleaciones en sus respectivas series, nuevamente, excepto para las aleaciones de la serie 1xxx, donde los dos últimos dígitos describen la pureza de aluminio en la aleación.

Aluminio Forjado y Aluminio Fundido: ¿Cuál es la Diferencia?

Hay muchas diferencias menores entre las aleaciones de aluminio forjado y fundido, como que las aleaciones fundidas pueden contener cantidades más significativas de otros metales que las aleaciones forjadas. Pero la diferencia más notable entre estas aleaciones es el proceso de fabricación a través del cual pasarán para entregar el producto final.

Aparte de algunos tratamientos superficiales, las aleaciones fundidas saldrán de su molde en casi la forma sólida exacta deseada, mientras que las aleaciones forjadas sufrirán varias modificaciones mientras están en su estado sólido. Esta diferencia tendrá un impacto significativo en las formas posibles y las propiedades físicas de los productos finales.

Factores a tener en cuenta al elegir un grado de aluminio

Los principales factores que afectarán tu elección de grado de aluminio serán:

• Las propiedades físicas deseadas de tu producto, y
• El proceso de fabricación que deseas utilizar para obtenerlas.

Este artículo te puede dar una buena idea de las diferentes propiedades y formas que puedes esperar al usar el moldeo por inyección (aleaciones fundidas) y la extrusión (aleaciones forjadas) como procesos de conformado. También hay otros factores a considerar, como el costo de las herramientas, que es mucho más alto para las piezas fundidas que para las extruidas.

Si crees que una aleación forjada puede ser la mejor para tu proyecto, echa un vistazo a algunos de nuestros artículos que explican más sobre aleaciones forjadas específicas, como la Aleación 6061 y la Aleación 6063.

Por otro lado, si crees que una aleación fundida sería mejor para ti, puedes aprender más sobre algunas aleaciones fundidas en nuestros artículos sobre la Aleación 380 y la Aleación 383 (próximamente).