El aluminio es uno de los metales industriales más utilizados. Ofrece una de las mejores relaciones resistencia-peso. Estas propiedades lo convierten en una opción ideal para aplicaciones en las que el peso es un factor a tener en cuenta, como en las industrias marina y aeroespacial. El aluminio tiene varias variantes y el tipo de producto final depende de la tecnología utilizada para su fabricación. Analizaremos dos de las técnicas de fabricación, es decir, aluminio forjado y aluminio en bruto. Cada estilo de fabricación tiene sus propias ventajas, desventajas y aplicaciones. En este artículo, revisaremos las principales características y aplicaciones del aluminio forjado y en bruto.
Aluminio forjado: una introducción
Como sugiere su nombre, el aluminio forjado se produce mediante técnicas como prensado, compresión o golpeo del aluminio a alta presión. El aluminio forjado es una opción ideal cuando se trata de fabricar piezas con una resistencia extrema y una gran resistencia al óxido y la corrosión.
Generalmente, la forja es ideal con Aluminio 6061 y 7075 aluminio Aleaciones. Estas aleaciones tienen un alto límite elástico y son ideales para aplicaciones donde la resistencia es importante sin comprometer el peso.
Aluminio en lingotes
El aluminio billet es aluminio mecanizado. Por lo general, el aluminio que se fabrica directamente a partir del bloque de aluminio se conoce como aluminio billet. Entre las muchas variedades de aluminio, el aluminio 6061 es ideal para la fabricación con aluminio billet. El aluminio billet es fácil de mecanizar, fácil de soldar y presenta buenas propiedades de soldadura. Comúnmente, el aluminio billet se utiliza en la fabricación de productos personalizados para automóviles y motocicletas.
Diferencia principal entre usar aluminio forjado y aluminio billet
Durabilidad y resistencia
El aluminio forjado ofrece una gran resistencia. Debido al proceso de forjado, los átomos metálicos se agrupan estrechamente y se alinean en una dirección. En última instancia, esto da como resultado un aumento de la resistencia del metal. Como los átomos están agrupados estrechamente, la densidad del metal aumenta y se vuelve altamente resistente a la corrosión y al óxido.
Por otro lado, el aluminio macizo se mecaniza a partir de un bloque sólido. Debido al corte en una ubicación aleatoria, los átomos del aluminio no son uniformes. Además, la estructura de grano aleatorio hace que el bloque final quede desalineado con el resto del bloque de aluminio. Como resultado, el aluminio macizo no ofrece una gran resistencia y durabilidad frente al aluminio acanalado.
Precisión y maquinabilidad
En lo que respecta a la maquinabilidad y el diseño de precisión, el aluminio billet ofrece ciertas ventajas con respecto al aluminio forjado. Como resultado, el aluminio billet es un proceso ideal para el desarrollo de piezas de precisión como las ruedas de aluminio billet. Estas piezas son complejas y requieren mucho mecanizado, lo que no es posible con el aluminio forjado.
Cuando se utilizan en combinación con la tecnología de mecanizado CNC, las llantas de aluminio billet son muy populares entre los fabricantes de vehículos y motocicletas.
Peso y densidad de diferentes grados de aluminio
Uno de los grados de aluminio más comunes que se utilizan en aplicaciones industriales es el aluminio 6061. Dado que el aluminio 6061 ofrece características muy completas, resulta más fácil y cómodo utilizarlo en diversas aplicaciones industriales.
Las propiedades clave del aluminio 6061 son las siguientes:
- Densidad:2,7 g/cm³, lo que contribuye a su ligereza.
- Límite elástico:Alrededor de 275 MPa (dependiendo del temple), adecuado para muchas aplicaciones estructurales.
- Punto de fusion:Aproximadamente 582-652 °C.
Es interesante observar que el aluminio 6061 mantiene sus propiedades prácticamente independientemente del proceso de fabricación, es decir, forjado o aluminio macizo.
La siguiente tabla resume las principales características de cada uno de los tipos de Aluminio:
| Propiedad | Aluminio en lingotes | Aluminio forjado |
| Fuerza | Más fuerte que el fundido debido a su estructura uniforme, pero menos fuerte que el forjado. | Resistencia superior debido a la alineación y compactación del grano. |
| maquinabilidad | Excelente maquinabilidad; ideal para mecanizado CNC y personalización. | Más difícil de mecanizar debido a su mayor densidad, pero aún así trabajable. |
| Refinamiento | Excelente acabado después del mecanizado, requiriendo un mínimo posprocesamiento. | Requiere más acabado que el tocho pero menos que el fundido. |
| Aplicaciones | Piezas de alta precisión en diversas industrias. | Aplicaciones exigentes y de alto estrés. |
Aplicaciones en todas las industrias
- Piezas aeroespaciales
La fabricación de piezas aeroespaciales es extremadamente crítica, ya que estas piezas deben someterse a pruebas de estrés. Además, la naturaleza crítica de la industria aeroespacial exige piezas confiables y fiables. En este escenario, las principales industrias dependen del aluminio de calidad aeronáutica. Sin embargo, como la resistencia es de importancia clave, a menudo se utiliza aluminio forjado. Una opción de uso ideal es la aleación de aluminio 7075 t6 para la fabricación de piezas aeroespaciales.
Dicho esto, existen múltiples aplicaciones complejas en la industria aeroespacial que requieren un mecanizado preciso. Por lo tanto, en dichas aplicaciones, también se utiliza aluminio en bruto.
- Piezas de automóviles
La industria automotriz es muy amplia y requiere de múltiples piezas, desde llantas hasta ruedas. Nuevamente, como ya comentamos en la industria aeroespacial, la industria automotriz también tiene una variedad de aplicaciones para el aluminio. Para áreas donde se requiere alta resistencia y durabilidad, se utiliza aluminio forjado. Algunos ejemplos incluyen llantas de aluminio forjado que son ideales para reducir el peso y mejorar la eficiencia de combustible en los vehículos.
Por el contrario, si la precisión del mecanizado y la estética son importantes, se utiliza aluminio macizo. Algunos ejemplos son las ruedas y los soportes personalizados.
- Piezas de moto
La industria de las motocicletas también tiene amplios niveles de aplicaciones de aluminio que requieren una variedad de grados y piezas de aluminio. Algunas de las piezas más comunes para la industria de las motocicletas son las ruedas de aluminio macizo. Estas ruedas no solo son estéticamente atractivas, sino que también son resistentes a la corrosión y livianas.
- Aplicaciones marinas
Además de las industrias manufactureras mencionadas anteriormente, la aleación de aluminio 5052 también se utiliza ampliamente en otras industrias debido a su alta resistencia a la corrosión y su solidez. Dado que la aleación de aluminio con magnesio y cromo ofrece una gran solidez y resistencia a la corrosión, es ideal para la industria marina, donde existe una alta exposición a entornos corrosivos.
Comparación de costos: aluminio forjado y aluminio macizo
En términos de costos iniciales, el aluminio forjado es más caro debido a la gran cantidad de maquinaria y mano de obra calificada que se requiere. Sin embargo, en términos de producción a gran escala, los costos marginales disminuyen y el aluminio forjado se vuelve rentable.
Por otro lado, el aluminio macizo ofrece costos iniciales más bajos. Sin embargo, dado que el CNC y otras herramientas de mecanizado precisas son buenas para producir prototipos, cuando se trata de fabricación a gran escala, el aluminio macizo no funciona tan bien.
Conclusión: Aluminio forjado o en lingotes
En resumen, tanto los procesos de fabricación de aluminio macizo como los de aluminio forjado tienen sus pros y sus contras. Sin embargo, no puede haber una solución única que se adapte a todos los materiales. Por lo tanto, el aluminio macizo es un buen proceso que ofrece flexibilidad en el diseño y alta precisión.
Por otro lado, el aluminio forjado ofrece una gran resistencia y durabilidad, además de ser asequible para la fabricación a gran escala. Como resultado, debe elegir el proceso de fabricación adecuado en función de sus preferencias.
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