El aluminio es uno de los materiales industriales más populares debido a sus muchas características flexibles y deseables. Una de esas características es su densidad. El aluminio es un material liviano; de hecho, su densidad es un tercio de la densidad del acero. El aluminio tiene una alta relación resistencia-peso, lo que significa que ofrece una resistencia significativa a pesar de su naturaleza liviana. Estas características se traducen en un material con el que es fácil trabajar, pero duradero y capaz de soportar una variedad de aplicaciones industriales.
De hecho, el aluminio es el favorito de muchas industrias, desde la aeroespacial y automotriz hasta la de equipos deportivos, porque es muy liviano y flexible. Su densidad es notablemente inferior a la de otros metales. Si tiene curiosidad, también puede leer más sobre qué aleaciones de aluminio liviano aparecen en las industrias aeroespacial y automotriz.
¿Cuál es la densidad del aluminio puro?
La densidad del aluminio puro en forma sólida es de 2699 kg/m3 (densidad teórica basada en el espaciado de la red) y de 2697-2699 kg/m3 (material policristalino). La densidad líquida del aluminio puro es de 2357 kg/m3 a 973 K y de 2304 kg/m3 a 1173 K.
¿Cómo se calcula la densidad?
La densidad de un objeto es la masa del objeto dividida por su volumen. A los efectos de la industria del aluminio, la densidad es un cálculo basado en la densidad del aluminio puro más su composición con otros elementos de aleación. Se puede hacer referencia a las densidades calculadas de la Asociación de Aluminio para ayudar a los usuarios a calcular medidas como el peso por unidad de longitud, el peso por unidad de área y el área de cobertura.
Cómo varía la densidad según el tipo de aluminio
Si bien la densidad del aluminio puro generalmente se considera de aproximadamente 2,7 g/cm³, la aplicación de aleaciones puede hacer que ese número varíe ligeramente. Los elementos de aleación más pesados aumentarán el peso del producto. Las aleaciones de la serie 1xxx, por ejemplo, producen densidades más cercanas a las del aluminio puro; de hecho, las aleaciones de esta serie se consideran aluminio comercial con una pureza del 99 %.
Las aleaciones de las series 7xxx y 8xxx, por otro lado, pueden producir densidades de hasta alrededor de 2,9 kg/m3. El aluminio 7075 en particular, con 2,81 g/cm³, tiene una densidad más alta que otras aleaciones. En consecuencia, el aluminio 7075 ofrece una de las mayores resistencias del aluminio disponible (su máxima resistencia a la tracción es casi el doble que la del popular aluminio 6061).
Curiosamente, las aleaciones de la serie 4xxx (cuyo principal componente de aleación es el silicio) pueden producir densidades que caen por debajo de la gravedad específica del aluminio puro de 2,7 g/cm³. En ciertas cantidades, el silicio hace que disminuya la gravedad específica del aluminio.
¿Cómo se compara el aluminio en densidad con otros metales?
La baja densidad es una de las principales ventajas del aluminio sobre otros metales estructurales. El aluminio tiene una densidad que mide aproximadamente un tercio de la densidad del acero o el cobre. Como uno de los metales más livianos disponibles comercialmente, el aluminio ofrece una alta relación resistencia-peso que lo hace deseable para muchas aplicaciones y productos estructurales. Además, es menos costoso de fabricar que el acero y ofrece mayor maleabilidad, ductilidad y resistencia a la corrosión.
Aquí hay una muestra de cómo se compara la densidad del aluminio con otros metales:
| Metal o aleación | Densidad (g/cm3) |
| Aluminio | 2.71 |
| Aleaciones de aluminio | 2,66–2,84 |
| Zinc | 7.13 |
| Hierro | 7.20 |
| Acero (carbono) | 7.86 |
| Cobre | 8.94 |
| Guiar | 11.33 |
| Oro | 19.30 |
¿Cuáles son los beneficios de la densidad del aluminio?
La baja densidad del aluminio significa que es liviano y fácil de mover. Aunque es liviano, el material es muy fuerte y fácil de moldear y extruir en formas. La densidad del aluminio es una ventaja significativa en productos donde la ligereza se considera una característica muy importante. Estos incluyen componentes de transporte (especialmente aeroespacial y automotriz), máquinas y electrodomésticos. Otros campos de uso que se benefician de la baja densidad del aluminio son los materiales de construcción, los envases, los componentes eléctricos, los artículos para el hogar y los alimentos/químicos.
La baja densidad del aluminio es muy atractiva para los fabricantes de automóviles, por ejemplo, por su capacidad para compararse bien con la densidad del acero al formar piezas y estructuras de automóviles. La baja densidad del aluminio reduce el peso de los vehículos, lo que:
- Mejora el rendimiento y el manejo del vehículo.
- Mejora la seguridad, la resistencia a los choques y la capacidad de soportar accidentes
- Permite mayores cargas útiles y ahorro de combustible
Desde el punto de vista del peso y el costo, el aluminio es un conductor de calor más fuerte que el cobre. Su alta conductividad térmica hace que el aluminio sea apropiado para productos a base de calor, como radiadores y utensilios de cocina.
Es fácil ver por qué la baja densidad del aluminio se considera una característica positiva. Su naturaleza liviana lo hace fácil de moldear en diferentes formas y más fácil de mover y manejar en el proceso de fabricación. Sin embargo, la baja densidad del aluminio, marcada por una alta relación resistencia-peso, lo convierte en una gran elección de material donde la ligereza y la dureza son primordiales.
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