Las aleaciones de aluminio son conocidas por su resistencia a la corrosión, ductilidad, conductividad, apariencia, resistencia y, sobre todo, por su peso ligero. En general, las aleaciones de aluminio pesan 1/3 del peso de los aceros inoxidables y al carbono. Entonces, al comparar el peso del aluminio con el del acero, es fácil de calcular: ¡solo puede dividirlo por tres!
También tenemos calculadoras de peso de metal para una variedad de aleaciones de aluminio liviano, que incluyen 1100, 2011, 3003, 5005, 6061 y 7075, sin mencionar el acero al carbono y el acero inoxidable (serie 300 y serie 400).
El peso más ligero del aluminio lo hace especialmente práctico para aplicaciones en las que el ahorro de peso es fundamental, como la industria aeroespacial y la automoción.
De hecho, cuando construyeron su primer avión, los hermanos Wright sabían que era imperativo tener un motor liviano para propulsar su avión. Después de no tener suerte para encontrar un motor liviano disponible en el mercado, los hermanos decidieron fundir el bloque del motor con una aleación de aluminio y cobre.
Sus primeros vuelos exitosos en Kitty Hawk en diciembre de 1903 cambiarían el mundo. Si desea obtener más información sobre volar, el ingenio estadounidense y la brillantez y la valentía de los hermanos Wright, lea el libro The Wright Brothers del propio David McCullough de Pittsburgh.
Aleaciones ligeras de aluminio en la industria aeroespacial
Las aleaciones ligeras de aluminio han desempeñado un papel fundamental en la aviación desde los hermanos Wright. La industria aeroespacial exige tanto una alta resistencia como una alta resistencia a la corrosión. Mientras que los grados de aluminio típicos de la industria aeroespacial tienen una alta resistencia, la aleación de aluminio reduce su resistencia a la corrosión. La industria aeroespacial soluciona esto combinando las aleaciones de aluminio liviano con revestimientos alclad de aluminio puro que tienen una alta resistencia a la corrosión.
Aluminio serie 7000
La industria aeroespacial depende en gran medida de la aleación 7075, que es una de las aleaciones de aluminio ligeras con mayor resistencia. Al igual que la aleación 2024, su relación resistencia/peso es excelente y se utiliza en piezas que van a sufrir altos niveles de estrés. La aleación 7075 se puede tratar con calor si es necesario.
Aluminio Serie 2000
La industria aeroespacial extrae principalmente aleaciones 2011, 2014 y 2024. La aleación 2011, también conocida como FMA, o aleación de mecanizado libre, es común en piezas complejas debido a su alta resistencia y excelente mecanizado. La aleación 2014 tiene alta resistencia y excelente maquinado debido a la adición de cobre y, debido a su alta resistencia a la corrosión, se encuentra en aplicaciones aeroespaciales estructurales. Finalmente, la aleación 2024 tiene alta resistencia y excelente resistencia a la fatiga y se encuentra en aplicaciones aeroespaciales que requieren una buena relación entre resistencia y peso.
Aleaciones de aluminio ligero en automoción
La industria automotriz también se dio cuenta de que para mejorar la eficiencia del combustible necesitaban automóviles más livianos.
Los estándares corporativos promedio de economía de combustible (CAFÉ Standards) establecieron una meta de 50 millas por galón para el vehículo promedio, lo que impulsó a más fabricantes de automóviles a «livianar» sus vehículos.
En una encuesta de 2015 realizada por DuPont, los diseñadores e ingenieros de automóviles dijeron que el 33 % de ellos confiaría en el aluminio para cumplir con los nuevos estándares CAFÉ.
La Asociación del Aluminio cree que para 2025, el 22 % de los vehículos utilitarios deportivos, el 24 % de los sedanes medianos y el 75 % de los camiones livianos usarán láminas de aluminio para paneles de carrocería (ABS).
Audi fue el primer fabricante de automóviles en producir en masa automóviles con carrocería de aluminio y Ford en los últimos años creó un gran revuelo con los F150 con carrocería de aluminio.
Muchas series de aleaciones de aluminio se encuentran en la industria automotriz. Aquí está una lista corta.
Aluminio serie 6000
La serie de aluminio 6000 está aleado con silicio y magnesio. Son tratables térmicamente y pueden endurecerse después de formarse. Los meteorólogos han pronosticado un crecimiento significativo en el mercado de aluminio de la serie 6000 en los próximos 5 a 10 años. Encontrará aluminio serie 6000 en capós, puertas, baúles y techos de automóviles.
Aluminio serie 5000
La serie 5000 de aluminio está aleado con magnesio. No son tratables térmicamente y muestran buena resistencia a la corrosión, buenas características de soldadura y resistencia de moderada a buena. Encontrará la serie 5000 de aluminio en remolques de camiones y piezas automotrices no críticas.
Aluminio serie 3000
La serie de aluminio 3000 es una aleación de uso general de resistencia moderada. Aleados con manganeso, exhiben buena formabilidad y trabajabilidad y tienen una apariencia uniforme. Encontrará la serie 3000 de aluminio en tuberías y aisladores térmicos.
Aluminio Serie 1000
La serie 1000 de aluminio es aluminio puro. No es tratable térmicamente y es muy maleable. Encuentra su camino en aislantes térmicos y placas de matrícula. El aluminio puro es la más suave de las aleaciones comunes y se utiliza cuando se exige calidad de embutición profunda.
Problemas de la cadena de suministro de aluminio
Muchos de los problemas del lado de la oferta interna en los últimos tiempos fueron causados por las acerías de aluminio que trasladaron cada vez más capacidad a las aleaciones automotrices y se alejaron de las aleaciones comunes como 3003 y 5052. Dicho esto, 3003 y 5052 encuentran su camino en los automóviles, 3003 en las tuberías y 5052 en paneles de visualización de medidores, tambores AT, infladores de bolsas de aire y cubiertas. Anteriormente escribimos extensamente sobre la diferencia entre 3003 y 5052.
Cómo calcular el peso de las aleaciones de aluminio ligero
Para calcular el peso de la lámina de aluminio, multiplique el calibre (grosor) x ancho x largo x densidad de la aleación (libras/pulgada cúbica).
Por ejemplo:
3003 tiene un factor de densidad de 0,099 libras por pulgada cúbica y 5052 tiene un factor de densidad de 0,097 libras por pulgada cúbica
Por lo tanto:
Una hoja de .063” x 60” x 120” 3003 pesaría .063 x 60 x 120 x .099 = 44.91 libras
Una hoja de .125” x 48” x 96” 5052 pesaría .125 x 48 x 96 x .097 = 55.87 libras
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