Cómo elegir el grado de aluminio adecuado para mecanizar piezas de aluminio

Piezas de aluminio CNC

Desde aviones de grado militar hasta productos electrónicos de consumo, las piezas de aluminio CNC se utilizan ampliamente en todas las industrias. Dado que el mecanizado CNC ofrece una solución rápida y automatizada para fabricar piezas de aluminio personalizadas, permite a las empresas producir productos de alta calidad rápidamente sin comprometer la precisión.

Sin embargo, para lograr los resultados deseados, es importante elegir la aleación o el grado de aluminio correcto. Cada grado de aluminio tiene diferentes características físicas, por lo que debe conocer todas las aleaciones de aluminio de uso común antes de decidir elegir la que mejor se adapte a la pieza que desea producir.

Por qué los fabricantes prefieren las piezas de aluminio

El aluminio es resistente y, sin embargo, extremadamente liviano, lo que lo hace perfecto para productos de consumo. Las aleaciones de aluminio ofrecen una gran maquinabilidad y resistencia a la corrosión. También pueden proporcionar un atractivo estético a un producto.

Puede encontrar piezas de aluminio maquinado en teléfonos celulares, automóviles, ventanas, marcos, utensilios de cocina y casi cualquier otro dispositivo o herramienta que pueda imaginar. A los fabricantes les encanta el aluminio porque ofrece una gran dureza y resistencia a la vez que es bastante manejable.

Cuando se trata de mecanizar piezas de aluminio, debe determinar el material correcto para garantizar una velocidad, precisión y tasa de producción óptimas. La aleación de aluminio que seleccione depende de cómo pretenda mecanizarla.

Piezas de aluminio CNC

¿Los fabricantes utilizan piezas de aluminio puro?

Aunque las aleaciones de aluminio se usan más comúnmente para mecanizar piezas de aluminio, el aluminio puro tiene algunas propiedades sorprendentes si tiene la intención de aprovecharlas adecuadamente. Es un gran conductor de electricidad después de la plata y el cobre y puede usarse para cables y alambres.

En comparación con el hierro y el cobre, el aluminio puro tiene una densidad más baja. Esto le da una proporción bien equilibrada de fuerza y ​​peso. Se puede utilizar para mecanizar carcasas ligeras y resistentes para productos electrónicos de consumo. También se utiliza para producir materiales de embalaje para las industrias de alimentos y bebidas.

Pero el aluminio puro no funciona bien en condiciones de alto contenido de álcali o en líquidos con alto contenido de sal. Esto probablemente se puede abordar de alguna manera utilizando algunos tipos de aleaciones de aluminio, razón por la cual la mayoría de los fabricantes prefieren los grados de aleación de aluminio en lugar del aluminio puro.

Entonces, echemos un vistazo a los diversos tipos de aleaciones de aluminio disponibles para el mecanizado CNC.

Tipos de aleaciones de aluminio utilizadas en el mecanizado CNC

La familia de aleaciones de aluminio es bastante amplia y ofrece numerosas opciones que vienen con sus propios pros y contras. Aquí hay algunos tipos de aleaciones utilizadas para mecanizar piezas de aluminio.

• Aleación de aluminio fundido: esta aleación se utiliza en la mayoría de los procesos de mecanizado CNC y fundición a presión porque es muy trabajable y mecanizable. Es de alta resistencia y baja densidad, lo que lo convierte en una de las opciones más comunes en la fabricación de piezas de aluminio complejas de alto rendimiento. También se utiliza para fabricar recintos para instrumentos sensibles, componentes para motores refrigerados por líquido, pistones, cárteres, etc.
• Aluminio duro: utilizado principalmente en industrias relacionadas con aplicaciones aeroespaciales, el aluminio duro ofrece mucha más resistencia mecánica en comparación con otras aleaciones. Sin embargo, es propenso a la corrosión y no funciona bien en ambientes con alto contenido de álcali. Sigue siendo una buena aleación para fabricar componentes estructurales.
• Aluminio antioxidante: como su nombre indica, esta aleación de aluminio es resistente a la oxidación. Se utiliza para crear componentes estructurales duraderos para tanques de combustible, conductos, edificios, etc.
• Aluminio superduro: El aluminio superduro es la aleación más resistente de la familia del aluminio. Como también consiste en zinc, proporciona una resistencia extrema de grado militar.

Estas son algunas de las aleaciones más comunes utilizadas para crear piezas de aluminio. Se clasifican además en grados numéricos que pueden ser un poco confusos si no tiene experiencia con el proceso.

Piezas de aluminio CNC

Grados de aluminio comunes utilizados para el mecanizado CNC

El aluminio se puede mezclar con otros metales para crear aleaciones, ya que es un metal blando. Cada aleación difiere en características físicas y tiene un propósito único. Esta es la razón por la que diferentes industrias utilizan diferentes series de grados de aleación de aluminio para producir piezas de aluminio personalizadas.

Los grados van desde la Serie 1xxx a la 7xxx.

• Serie 1

La gama de aleaciones de aluminio Serie 1 está compuesta por un 99 % de aluminio puro, hierro y silicio. Esto hace que la serie 1xxx sea muy dúctil para aplicaciones en las industrias química y eléctrica. Estas aleaciones son altamente trabajables y ofrecen propiedades mecánicas bajas junto con una alta resistencia a la corrosión. Son excelentes conductores eléctricos y térmicos y se utilizan para fabricar disipadores de calor, barras colectoras, etc.

• Serie 2

La serie 2xxx de aleaciones de aluminio, que se utiliza principalmente en la industria aeroespacial para fabricar piezas ligeras de aluminio, utiliza cobre como metal de aleación principal. Estas aleaciones de cobre ofrecen una gran maquinabilidad y pueden ser más trabajables que el acero dulce cuando se tratan térmicamente. Aunque este grado de aluminio tiene una alta resistencia, es débil en áreas como la soldabilidad y la resistencia a la corrosión.

• Serie 3

Las aleaciones de aluminio de la serie 3xxx están fabricadas con manganeso y presentan una formabilidad superior. Estas suelen ser aleaciones rentables que se utilizan para fines generales, ya que ofrecen una resistencia moderada y una trabajabilidad decente.

• Serie 4

La serie 4000 de aleaciones de aluminio es popular en aplicaciones arquitectónicas. El elemento de aleación principal aquí es el silicio, que ofrece un punto de fusión muy bajo sin causar fragilidad. Se utilizan en alambres de soldadura por este motivo. El color gris oscuro se puede lograr en estas aleaciones aplicando acabados de óxido anódico.

• Serie 5

Las aleaciones de aluminio de la serie 5000 utilizan manganeso y magnesio como elementos de aleación principales. Esto conduce a una formabilidad sorprendente y una alta resistencia a la tracción junto con una excelente resistencia a la corrosión. El grado de aluminio de la serie 5xxx se utiliza para crear piezas de aluminio personalizadas para puentes, equipos marinos y aplicaciones de transporte.

• Serie 6

Con magnesio y silicio en la mezcla, el aluminio serie 6xxx es una de las aleaciones de aluminio más versátiles disponibles para el mecanizado CNC. Ofrece resistencia media pero buena resistencia a la corrosión y formabilidad. Se utiliza para fabricar piezas de aluminio como placas, extrusiones, láminas, tuberías, etc. además de otras aplicaciones en arquitectura, aparatos eléctricos y bienes de consumo.

• Serie 7

El grado de aluminio 7xxx es famoso por su resistencia, ya que contiene cromo, magnesio, cobre y zinc. Aunque ofrecen una maquinabilidad promedio, son extremadamente duraderos y se utilizan para crear moldes sólidos. Popular en la industria de los teléfonos inteligentes, la serie 7000 de aleaciones de aluminio también se utiliza para aplicaciones en las industrias de defensa, aviación, automotriz y marina.

Piezas de aluminio CNC

¿Cómo elegir el grado de aluminio adecuado para su aplicación?

Todos los grados de aluminio mencionados anteriormente se adaptan a industrias específicas. No debería ser difícil para los fabricantes identificar qué aleación de aluminio es mejor para sus propósitos de fabricación.

Se deben considerar los siguientes factores al elegir un grado de aluminio para mecanizar piezas de aluminio:

• maquinabilidad
• Trabajabilidad o Formabilidad
• Fuerza
• Resistencia a la corrosión
• soldabilidad
• Tratamiento térmico
• Conductividad eléctrica y térmica
• Aplicaciones comunes de uso final

Ultimas palabras

Si bien los metales como el acero, el acero inoxidable y el titanio también son excelentes materiales de mecanizado, el aluminio ofrece opciones mucho más versátiles. Esta es la razón por la que casi todas las industrias utilizan piezas de aluminio para crear productos de alta calidad mediante mecanizado CNC.