La fundición de aluminio es un proceso de producción de piezas de alta calidad y alta tolerancia mediante el vertido de aluminio fundido en un molde, forma o matriz diseñado y fabricado con precisión.
El proceso utiliza varias aleaciones de aluminio y es una opción eficiente cuando necesita producir piezas intrincadas, complejas y detalladas que coincidan con la precisión exacta de su diseño original.
La fundición de aluminio se realiza inmediatamente después de su extracción. Sus piezas fundidas son populares por su ligereza y su capacidad para soportar las altas temperaturas de la fundición a presión de aluminio.
Después de decidir que la fundición a presión de aluminio es una opción perfecta para su proyecto, debe elegir una aleación adecuada.
Principales aleaciones de aluminio
El aluminio es el tercer elemento más común en la Tierra. Sin embargo, su extracción es difícil debido a los complejos procesos que requiere.
En muchos casos, el aluminio se alea con diferentes metales para mejorar sus propiedades y las de la aleación. Es fundamental encontrar la aleación adecuada para el éxito de su proyecto.
Los siguientes son los tipos de aleaciones de aluminio que existen:
- AA-8000: se utiliza para cables de construcción según el Código Eléctrico Nacional
- Zamak (zinc, aluminio, magnesio, cobre)
- Alclad: lámina de aluminio fabricada mediante la unión de aluminio de alta pureza a un material de núcleo de alta resistencia.
- Alnico (aluminio, níquel, cobre)
- Al-Li (litio, a veces mercurio)
- Magnox (óxido de magnesio, aluminio)
- Nambe (aluminio más otros siete metales no especificados)
- Birmabright (aluminio, magnesio)
- Duraluminio (cobre, aluminio)
- Hindalio (aluminio, magnesio, manganeso, silicio)
- Titanal (aluminio, zinc, magnesio, cobre, circonio)
- El aluminio forma otras aleaciones complejas con magnesio, manganeso y platino.
- Magnalium (magnesio)
- Siluminio (aluminio, silicio)
Debido a los nombres comunes entre las aleaciones de aluminio, puedes identificarlas con un número de cuatro dígitos como se muestra a continuación:
- 1000:Esta serie de aleación de aluminio tiene aluminio de pureza 995 o superior.
- 2000:El principal elemento de aleación es el cobre. El tratamiento térmico mejora la resistencia de esta aleación.
- 3000:El elemento principal es el manganeso. La serie 3003 es la aleación de aluminio más común de esta serie y se utiliza en la fabricación de utensilios.
- 4000:Para fabricar esta serie, se añade silicio al aluminio. Esto reduce el punto de fusión del metal sin volverlo quebradizo.
- 5000:El magnesio es la aleación principal de esta serie. Esta aleación es resistente al desgaste, a la corrosión marina y soldable.
- 6000:Estas aleaciones contienen magnesio y silicio, que se combinan para formar siliciuro de magnesio. Presentan una resistencia moderada y una gran resistencia a la corrosión.
- 7000:El zinc es el principal componente de aleación de la serie 7. La aleación de este material es muy resistente y tratable térmicamente.
- 8000:Estas aleaciones de aluminio se fabrican con otros elementos.
La aleación de aluminio formada a partir de manganeso, serie 3000, tiene gran trabajabilidad, resistencia a la corrosión y es el elemento de aleación más fuerte.
Características de las aleaciones de aluminio
Para elegir la aleación de aluminio adecuada para sus aplicaciones, es necesario sopesar las diferentes calidades de las aleaciones. La aleación elegida para la fundición a presión afecta directamente el proceso.
Las siguientes son algunas de las cualidades a tener en cuenta en una aleación de aluminio para ser utilizada en fundición a presión:
- Soldadura a presión:En este caso, el material fundido se adhiere a las paredes de la matriz y dificulta la inyección. Esto puede dañar tanto la matriz como el material fundido. Por lo tanto, elija una aleación de aluminio con altas propiedades antisoldadura.
- Craqueo en caliente:Esto también se denomina solidificación del agrietamiento y es un defecto de la fundición a presión que puede causar grietas o desgarros en las partes internas o externas de una aleación de aluminio. Algunas aleaciones de fundición son más susceptibles a esto que otras, y es importante tenerlo en cuenta.
- Resistencia al desgaste:Esto puede ayudarle a diferenciar las diversas aleaciones de fundición. Si fabrica piezas sometidas a fricción constante, tenga en cuenta este aspecto al elegir sus piezas fundidas a presión.
- Resistencia a la corrosión:El nivel de resistencia a la corrosión varía según las diferentes aleaciones de aluminio. Elija la aleación según las condiciones ambientales a las que estará expuesta su pieza fundida a presión. La serie 5000 ofrece una alta resistencia a la corrosión en carrocerías marinas.
- Maquinabilidad superficial y tratamientos:Las piezas fundidas a presión de aluminio suelen requerir tratamiento superficial o conformado tras su salida de la matriz. Algunas piezas fundidas de aluminio toleran los procedimientos de post-fusión con mayor facilidad que otras, por lo que conviene considerar estas características de mecanizado antes de elegir las aleaciones de fundición.
No existe una aleación única para todas las aplicaciones. Por lo tanto, debe elegirla cuidadosamente según las características de fundición mencionadas anteriormente.
Tratamientos térmicos para aleaciones de aluminio
Dependiendo de sus necesidades de ductilidad y resistencia, los tratamientos térmicos aumentan aún más la dureza, la resistencia y otras propiedades mecánicas. Las aleaciones tratadas térmicamente pueden utilizarse en aplicaciones estructurales.
El tratamiento de recocido se realiza una vez finalizado el proceso de fundición a la cera perdida. Consiste en calentar la aleación hasta tres horas para recristalizar el aluminio fundido, lo que facilita su procesamiento.
El tratamiento térmico de solución es similar al recocido, pero implica un proceso de enfriamiento que enfría la aleación de fundición a presión de aluminio después del calentamiento para preservar la distribución de elementos.
Una vez enfriada la aleación, se opta por un proceso de envejecimiento dependiendo del tiempo necesario para trabajar la fundición a presión.
Ventajas de la fundición de aluminio
Los siguientes son los beneficios de utilizar aleaciones de aluminio:
- Totalmente reciclable.
- Gran estanqueidad a la presión
- Excelente conductividad térmica
- Alta conductividad térmica y eléctrica.
- Excelente resistencia a la corrosión
- Mejor resistencia a la fluencia
- Mantiene una alta estabilidad dimensional
Las ventajas de la fundición a presión de aluminio son muchas, y estas son solo algunas. Dependiendo de la serie elegida, existen otras ventajas individuales.
Opciones para el mecanizado y acabado de piezas de fundición de aluminio
El aluminio es estéticamente atractivo gracias a su alta reflectividad. Esta cualidad puede aprovecharse para diseñar un producto con un acabado superficial limpio.
Los siguientes son los diversos recubrimientos y acabados que pueden ayudar a que su aluminio logre una calidad brillante y duradera:
- Recubrimientos de PVDF
- Recubrimientos en polvo
- Pinturas líquidas
- Anodizado
- Tratamiento a base de calor
- Trabajo en frio
- Principalmente rodando
La superficie del aluminio se puede mejorar aún más mediante la formación natural de una capa de óxido. Esta capa se puede aumentar de espesor mediante el anodizado del producto.
Aplicaciones de la fundición de aluminio
La fundición a presión de aluminio tiene amplios usos debido a la diversidad de aleaciones. Estas son algunas de sus aplicaciones:
- Se utiliza para mejorar la eficiencia del combustible de los automóviles al reducir el peso de los motores y los paneles de la carrocería.
- Las piezas fundidas a presión proporcionan durabilidad, protección y rigidez frente a RFI/EMI en herramientas manuales.
- El aluminio fundido a presión es perfecto para carcasas y conectores electrónicos debido a sus excelentes propiedades de blindaje y rendimiento eléctrico.
- Se utiliza en infraestructuras y equipos de red en las industrias de informática y telecomunicaciones.
- Se utiliza en la industria aeroespacial para fabricar diversas piezas de la aeronave.
Dependiendo de la industria, elija una aleación con propiedades que se adapten mejor a ella.
