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.
Weight and Density of Different Aluminum Grades
Some of the most common aluminum grades widely used in industrial applications are 6061 aluminum. Since the 6061 aluminum offers characteristics that are well-rounded, it is easier and more convenient to use these in various industrial applications.
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
Manufacturing of aerospace parts is extremely critical as these parts have to undergo stressful testing. Furthermore, the critical nature of aerospace industry demands reliable and trustworthy parts. In this scenario, major industries rely on aircraft-grade aluminum. However, since strength is of key importance, often forged aluminum is used. An ideal choice of use is aluminum alloy 7075 t6 for the manufacturing of aerospace parts.
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
Automotive is a vast industry that requires multiple parts ranging from rims to wheels. Again, as we discussed in the aerospace industry, the automotive industry also has a variety of applications for aluminum. For areas where high strength and durability are required, forged aluminum is used. Examples include forged aluminum rims that are ideal for reducing weight and improving fuel efficiency in vehicles.
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
The motorbike industry also has vast levels of aluminum applications that require a variety of aluminum grades and parts. Some of the most common parts for the motorbike industry is the billet aluminum wheels. These wheels are not only aesthetically appealing, they are also corrosion resistant and light in weight.
- 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.
