El mecanizado CNC (control numérico por ordenador) es un proceso vital en los planteamientos de fabricación modernos. Mejora la precisión y la rentabilidad de los procesos de fabricación. El aluminio es un tipo común clave de CNC. Una característica esencial del aluminio es su ligereza y su idoneidad para productos específicos. También es famoso por su durabilidad, resistencia y excelente maquinabilidad. Estos rasgos lo convierten en un material aplicable a diversas industrias. Forman parte de los factores que determinan la selección de materiales.
Las 9 mejores aleaciones de aluminio para mecanizado CNC (aplicaciones comparadas)
Las aleaciones de aluminio son aplicables en distintos ámbitos. Su función es su combinación de alta relación resistencia-peso y resistencia a la corrosión. Estas características hacen del aluminio un material único y vital, especialmente en CNC. El proceso CNC utiliza aleaciones como el aluminio para lograr resultados específicos.
1. Aluminio 6061
Características
El aluminio 6061 es una aleación común y versátil. Su papel en el mecanizado CNC ofrece múltiples ventajas. Proporciona fuerza adecuada, resistencia y alta maquinabilidad. También puede mezclar para ayudar en la resistencia y la corrosión.
Aplicaciones
El aluminio 6061 se utiliza para fabricar componentes estructurales. Sus funciones se extienden a las industrias naval, automovilística y aeroespacial. Se utiliza habitualmente para fabricar ruedas de camión, cuadros de bicicleta, herrajes marinos y cuadros de bicicleta.
Consideraciones sobre el mecanizado
El 6061 es fácil de mecanizar. Sin embargo, esta característica dificulta a veces la obtención de acabados superficiales. Exige una lubricación y refrigeración adecuadas. La lubricación es esencial para evitar el sobrecalentamiento y prolongar la vida útil de la herramienta. El proceso puede añadir acabados superficiales en especificaciones adicionales al proceso.
Cuándo elegir aluminio 6061
Esta aleación representa una opción convincente para piezas que necesitan un equilibrio adecuado, facilidad de mecanizado y resistencia a la corrosión. El aluminio 6061 es eficaz para prototipos y vital para piezas ligeras y estructurales.
2. Aluminio 7075
Características
El aluminio 7075 es una de las aleaciones de aluminio más fuertes que existen. Es reconocido por su fuerza y nivel de resistencia. Sin embargo, tiene menos resistencia a la corrosión que el aluminio 6061. El material también tiene un menor índice de maquinabilidad, lo que es defendido por su alta resistencia.
Aplicaciones
El aluminio 7075 es esencial en la industria aeroespacial, que incluye la militar y la de utillaje. Se utiliza para productos como alas de avión, equipamiento deportivo como cuadros de bicicleta de montaña y palos de golf, y estructuras de fuselaje. La resistencia y el peso son algunos de los factores determinantes de su aplicación.
Consideraciones sobre el mecanizado
El mecanizado de aluminio 7075 requiere más atención. La alta resistencia puede causar desgaste. El desgaste que aumenta enormemente y consigue buenos resultados. El desgaste es necesario para obtener herramientas de corte de alta calidad.
Cuándo elegir aluminio 7075
La elección del aluminio 7075 depende de muchos factores. El desgaste es uno de los principales en el CNC. No obstante, este factor es vital para las aplicaciones que requieren su inclusión en el proceso.
3. Aluminio 2024
Características
El aluminio 2024 es famoso por su elevada relación resistencia-peso. , lo que lo hace superior a otros tipos de aleación. Es famoso su uso en aplicaciones aeroespaciales.
Aplicaciones
El aluminio 2024 se utiliza principalmente en la fabricación de aviones. Las piezas comunes en su construcción son el fuselaje, las alas y las piezas portantes esenciales. También se utiliza en la fabricación de vehículos militares. La precisión de los vehículos militares reside en la calidad y la capacidad de crear revestimientos protectores. Los productos requieren materiales con solidez y menor resistencia a la fatiga.
Consideraciones sobre el mecanizado
El mecanizado de aluminio 2024 puede presentar numerosos retos debido a diversos factores. En ocasiones, los materiales se endurecen durante el proceso de mecanizado. Una lubricación y refrigeración adecuadas también son cruciales para superar el sobrecalentamiento. El uso de herramientas afiladas y la gestión de la velocidad de corte son vitales para superar el desgaste de las herramientas.
Cuándo elegir aluminio 2024
La elección del aluminio 2023 se adapta a piezas que exigen una gran solidez y resistencia a la fatiga. Las piezas aeroespaciales son uno de los principales consumidores de productos de aluminio 2024. También es eficaz para productos sometidos a grandes esfuerzos.
4. Aluminio 5052
Características
La aleación de aluminio 5052 se utiliza para fabricar herramientas que experimentan menos resistencia. Es más aplicable en el entorno marino. Proporciona una resistencia moderada. También es moldeable, pero no tan resistente como el 6061 y el 7075.
Aplicaciones
Se aplica a la fabricación de depósitos de combustible en las industrias aeroespacial y automovilística. Es un material clave en la fabricación de componentes marinos, como placas de cubierta y cascos de embarcaciones. También es clave en la construcción de recipientes a presión. Los niveles de presión estándar del producto se encuentran en tanques y recipientes. La característica de resistencia del producto es esencial en un entorno con humedad y sal. También es vital en la construcción de productos arquitectónicos. Los paneles para tejados y el producto para paneles exteriores en zonas costeras tienen aluminio 5052.
Consideraciones sobre la máquina
El aluminio 5052 es relativamente sencillo y fácil de mecanizar. Sin embargo, puede presentar acabados superficiales ásperos cuando la lubricación es inadecuada. El 5052 presenta eficazmente resistencia a la corrosión, lo que lo hace adecuado para su uso en zonas donde los productos se encuentran en entornos difíciles.
Cuándo elegir aluminio 5052
El aluminio 5052 es adecuado para productos resistentes a la corrosión. ¿Los productos de revestimiento que lo necesitan son aplicables en entornos químicos y marinos? Ofrece una resistencia moderada, y la resistencia a la corrosión es muy necesaria.
5. 6082 Aluminio
Características
La 6082 es una aleación de alta resistencia vital para aplicaciones estructurales. Proporciona un excelente mecanizado, resistencia a la corrosión y alta resistencia. Es más fuerte que el aluminio 6061 pero menos que el 7075.
Aplicaciones
El 6082 se utiliza habitualmente como revestimiento en la construcción de diferentes piezas. Es esencial para fabricar piezas estructurales como vigas y armazones. Favorece la resistencia de la construcción y la maquinaria. En la industria del transporte, es vital para fabricar puentes, raíles y piezas de gran resistencia. Las piezas de componentes de automoción son clave, con una resistencia moderada y una resistencia eficaz a la corrosión.
Consideraciones
El proceso de mecanizado se centra en la resistencia y la facilidad de mecanizado. El aluminio 6082 tiene unas características de mecanizado moderadamente fáciles y ofrece un acabado superficial eficaz.
Cuándo elegir aluminio 6082:
El aluminio 6082 es adecuado para productos en los que la maquinabilidad es fundamental. Al igual que otros metales, también es la mejor opción para piezas sometidas a fabricación de gran volumen y tolerancias estrechas. Es ideal para piezas intrincadas y pequeñas que exigen fabricación en el menor tiempo posible.
6. 2011 Aluminio
Características
El aluminio de 2011 era una aleación muy utilizada por su mecanizabilidad efectiva. Es una de las aleaciones de aluminio más fáciles de mecanizar y la mejor opción para diseños complejos. Sin embargo, es menos resistente a la corrosión. Sin embargo, es débil en comparación con otras aleaciones. Es un material primordial para la maquinabilidad en la mayoría de las piezas.
Aplicaciones
El aluminio de 2011 es vital en la fabricación de componentes de precisión. Algunos productos son rodamientos, piezas intrincadas y engranajes. Debido a su gran precisión y detalle, se aplica a la fabricación de piezas de maquinaria. El elemento final son las herramientas de alta precisión que requieren una maquinabilidad de alto nivel y tolerancias ajustadas.
Consideraciones sobre el mecanizado
La aleación de revestimiento de aluminio 2011 es altamente mecanizable. Es adecuada para productos que exigen un mecanizado de alta precisión. Sin embargo, ofrece menor resistencia a la corrosión. No es ideal para productos aplicables en entornos agresivos.
Cuándo elegir aluminio 2011
El aluminio 2011 es adecuado para productos cuya mecanizabilidad es clave. También es la mejor opción para piezas que se someten a una fabricación de gran volumen y tolerancias estrechas. Es la mejor opción para piezas intrincadas y pequeñas que requieren fabricación en el menor tiempo posible.
7. MIC6
Características
La MIC 6 es una aleación de aluminio fundido utilizada en productos de gran estabilidad y maquinabilidad. Es habitual que las piezas requieran tolerancias estrictas y que los fabricantes deseen estabilidad a lo largo del tiempo.
Aplicaciones
La MIC6 se utiliza habitualmente para producir moldes de precisión, como fundición y moldeo por inyección. También es adecuado para componentes de utillaje, como plantillas y utillajes. Por último, en piezas aeroespaciales, la MIC6 es aplicable a productos que requieren una gran estabilidad dimensional.
Consideraciones sobre el mecanizado
La MIC6 es ideal para piezas que exigen el máximo nivel de precisión. Es habitual e instrumental en áreas en las que las piezas deben mantener tolerancias elevadas. El utillaje, los moldes y los componentes de los productos aeroespaciales son clave para la precisión. Esto exige que el mecanizado CNC se centre en las especificaciones y en cualquier nuevo requisito emergente de las piezas.
8. A380 Aluminio
Características
El aluminio A380 es adecuado para la producción de piezas de automoción. Los productos típicos de esta aleación son cajas de transmisión, bloques de motor y otros elementos de automoción resistentes. También es ideal para la producción de piezas informáticas. Las piezas informáticas habituales con el A380 son teléfonos, ordenadores y aparatos electrónicos de consumo. El aluminio A380 también es adecuado para productos aeroespaciales. Los componentes no críticos, como soportes y carcasas, recurren al A380.
Consideraciones sobre el mecanizado
Las consideraciones para el A380 son limitadas debido a sus características ineficaces. El aluminio del A380 puede presentar limitaciones en la producción de las piezas debido al proceso de fundición y a su composición. Las herramientas afiladas son cruciales para evitar desgarros, y es necesario controlar las velocidades de corte para obtener resultados óptimos.
Cuándo elegir aluminio A380
El aluminio A380 es una herramienta esencial en las piezas de fundición de alta resistencia. El objetivo es lograr una buena maquinabilidad y centrarse menos en la resistencia a la corrosión.
9. 1100 Aluminio
Características
El aluminio 1100 tiene una base comercial. Es aplicable en la fabricación de productos que requieren resistencia a la corrosión. También es crucial para una buena conformabilidad. Aunque el aluminio 1100 tiene menor resistencia que otras aleaciones, es eficaz para productos que requieren resistencia.
Aplicaciones
El aluminio 1100 es vital en la fabricación de componentes arquitectónicos, como fachadas, cubiertas y revestimientos. También es fundamental en la fabricación de intercambiadores de calor. Los productos estándar son HVAC y diferentes sistemas de refrigeración. El componente final con el aluminio 1100 es el equipo de procesamiento de alimentos. Las aleaciones son comunes en utensilios de cocina y otros productos esenciales para la resistencia a la corrosión.
Consideraciones sobre el mecanizado
El aluminio 1100 es adecuado para el mecanizado. Proporciona superficies excelentes cruciales. Sin embargo, su resistencia es baja y es menos eficaz en aplicaciones de alta tensión.
Cuándo elegir aluminio 1100
La elección del aluminio 1100 es para productos que requieren una resistencia eficaz a la corrosión. También es común para la conformabilidad. Sin embargo, es menos crítico en aplicaciones en las que la resistencia es menos importante.
Comparación de aleaciones de aluminio en el mecanizado CNC
Sus propiedades más comunes son la resistencia a la corrosión, la maquinabilidad y la resistencia. Las aleaciones de aluminio son comunes para el mecanizado CNC debido a sus propiedades deseables. Sin embargo, este proceso requiere equipos más avanzados, como medición de precisión y corte de herramientas..
Comparación de la resistencia de las aleaciones de aluminio
- El aluminio 7075 y 2024: Esta aleación es adecuada y preferida por su resistencia única. Tiene zinc como componente principal y es eficaz en productos militares y aeroespaciales. El aluminio 7075 coincide con las características del aluminio 2024, que también tiene una excelente y alta resistencia. El aluminio 2024 tiene cobre como aleación principal, lo que le permite tener una alta resistencia a la torsión. Los fabricantes de aluminio 2024 y 7075 de aeronaves y otros componentes estructurales. Sin embargo, el aluminio 2024 posee menor resistencia a la corrosión que el aluminio 7075. Requiere la adición de otros materiales para mejorar el nivel de resistencia.
- Aluminio 6061: A diferencia del aluminio 7075 y 2024, el 6061 ofrece una resistencia moderada. En el proceso de fabricación CNC, es una de las aleaciones más versátiles. Sin embargo, tiene una impresionante relación resistencia-peso. El aluminio es fundamental en la fabricación de componentes estructurales, entornos marinos y piezas de automoción. Equilibra eficazmente otras propiedades y resistencias; de ahí que sea una clave permite para piezas aplicables a fines generales.
- 1100 aluminio: El aluminio 1100 es la aleación de aluminio más débil en el mecanizado CNC. Es débil pero eficaz en entornos con baja resistencia a la corrosión y trabajabilidad. A diferencia del aluminio 7075 y el 2400, su producción no necesita resistencia a la corrosión y trabajabilidad. Sin embargo, también es vital en ámbitos con alta conformabilidad.
- Aluminio 5052: El aluminio 5052 ofrece una resistencia adecuada a la corrosión en el mecanizado CNC. Sin embargo, su resistencia es baja en comparación con el 7075 y el 6061. Aun así, proporciona una resistencia eficaz para diferentes aplicaciones, como depósitos marinos y químicos.
Comparación de mecanizabilidad
Se refiere a la facilidad para cortar, procesar y dar forma al material en máquinas CNC. Es crucial en la selección del material debido a la facilidad de mecanizado. Afecta directamente al tiempo, el coste, el desgaste y la producción.
- 2011 aluminio: La 2011 es una de las aleaciones más adecuadas para el mecanizado. Tiene un alto nivel de cobre y ofrece excelentes propiedades de corte. Es ideal para productos con diseños intrincados y tolerancias elevadas. Tiene w desgaste de la herramienta y puede producir cortes eficaces, de ahí que se mecanice a alta velocidad. También es adecuado para la precisión y la eficacia.
- Aluminio 6061: El aluminio 6061 es eficaz por su facilidad de mecanizado. Requiere un tiempo de proceso corto, por lo que ofrece una buena precisión dimensional y un acabado suave. Equilibra la maquinabilidad y la resistencia, por lo que es eficaz para diversas piezas en diferentes industrias. Sin embargo, requiere otras piezas en diferentes aplicaciones.
- 6082 aluminio: La aleación tiene las mismas cualidades de mecanización que la 6061. Sin embargo, proporciona un alto nivel de resistencia. Presenta facilidad de mecanización. El aumento de la 6082 puede requerir herramientas más potentes y precisión para evitar dañar las herramientas. Es fácil en comparación con el 7075.
- MIC 6 Aluminio: El MIC 6 es una aleación de aluminio fundido aplicable debido a su superior maquinabilidad y capacidades dimensionales. El acabado liso y la precisión suelen ser fundamentales. Los productos habituales son moldes y placas para la industria del automóvil. La MIC 6 proporciona un acabado superficial efectivo y es eficaz para facilitar el mecanizado.
- Aluminio 7075 y 2024: Los aluminios 7075 y 2024 ofrecen una gran resistencia y tenacidad en la máquina en comparación con la tenacidad de los aluminios 2011 y 6061. La alta resistencia es a veces responsable de un mayor desgaste. Los fabricantes deben controlar eficazmente los parámetros de corte. No obstante, pueden ser eficaces en el mecanizado pero menos tolerantes que las aleaciones de menor resistencia.
Comparación de la resistencia a la corrosión
La resistencia a la corrosión es una característica esencial de las piezas que se encuentran en entornos difíciles. Más piezas deben ser aplicables en entornos marinos, exteriores y químicos. La composición influye en el nivel de corrosión y resistencia. Es en comparación con los diversos tipos de resistencia que otros.
- 1100 aluminio: El aluminio 1100 ofrece altos niveles de resistencia a la corrosión entre la mayoría de las aleaciones. Tiene niveles de resistencia más bajos y un uso limitado en áreas donde la resistencia es una preocupación primaria menor. Es habitual en productos que se procesan, manipulan y almacenan en el proceso alimentario. También es común en fines decorativos.
- Aluminio 6061: El aluminio 6061 ofrece una resistencia eficaz a la corrosión. Sin embargo, es menos eficaz que las aleaciones de aluminio 1100 y 5052. Es eficaz en productos aplicables en aplicaciones exteriores como entornos marinos, puentes y edificios. El 6061 es muy corrosivo en entornos con agua de mar, lo que exige un revestimiento y anodizado para aumentar la resistencia.
- Aluminio 7075 y 2024: Las dos aleaciones poseen bajos índices de resistencia en comparación con los productos 6061 y 7075. El aluminio 2024 y 7075 tienen propiedades de alta resistencia a la corrosión. La dureza del entorno puede no ser eficaz hasta que no haya un recubrimiento y un tratamiento. Los principales métodos de revestimiento son la pintura y el anodizado, que son fundamentales para superar la degradación.
Flujo del proceso de mecanizado CNC del aluminio
El proceso de mecanizado CNC sigue una serie de pasos. El objetivo es garantizar el cumplimiento de todas las especificaciones de diseño.
- Selección del material: El paso inicial es elegir una aleación de aluminio adecuada. La elección debe ajustarse a las propiedades esperadas, como la resistencia, la mecanizabilidad y la corrosión.
- Diseño y programación: El segundo paso consiste en crear un modelo CAD. Este paso también implica convertir el diseño al programa CAM, que es vital para determinar las operaciones de mecanizado y las herramientas de trayectoria para desarrollar la pieza.
- Toot setup: El tercer paso es la preparación de las herramientas. Consiste en utilizar las herramientas de taladrado, roscado, corte y acabado necesarias. El material se somete a las operaciones con precisión. El objetivo es cumplir las expectativas dimensionales.
- Operaciones con máquinas: El CNC realiza distintas operaciones, como taladrado, corte, acabado y roscado, basándose en las instrucciones de la fase de programación. El proceso incluye la velocidad, la selección de herramientas y los avances.
- Inspección: Tras el mecanizado, se realiza una inspección. El objetivo es cumplir las tolerancias específicas y el acabado superficial.
- Post-procesamiento: La fase final es el tratamiento posterior, que incluye el revestimiento, el anodizado y el pulido.
Aluminio frente a otros metales en el mecanizado CNC
El aluminio tiene más ventajas de mecanizado que el latón, el acero y el titanio en CNC partido.
- Peso: Una de las ventajas del aluminio es su ligereza. Es más ligero que el titanio y el acero. Por lo tanto, es crucial utilizarlo en escenarios donde el peso es una consideración importante.
- Maquinabilidad: Las aleaciones de aluminio son más fáciles de mecanizar que metales como el acero y el titanio. Esta propiedad les permite minimizar el desgaste en el corte y acortar los tiempos de producción, lo que las hace esenciales para la fabricación en serie.
- Resistencia a la corrosión: El aluminio resiste mejor la corrosión que otros metales. Cuando se somete a anodizado, resulta ideal para zonas con productos químicos, agua salada y humedad.
También está claro que la resistencia del titanio y las aleaciones de acero a veces supera a la del aluminio. Esta característica es habitual en zonas con niveles de tensión elevados. Para productos y piezas que requieren durabilidad o una resistencia a la tracción única, el titanio y el acero resultan más adecuados.
Tolerancias de mecanizado CNC de perfiles de aluminio
Los perfiles de aluminio se someten a mecanizado para presentar tolerancias estrictas. Por tanto, las piezas deben encajar con precisión en los conjuntos. La capacidad de moldear las propiedades del aluminio es vital para mantener el rendimiento y la integridad de sistemas complejos. Cualquier interferencia con la integridad y la complejidad implica comprometer la calidad del producto a largo plazo. Tolerancias de mecanizado CNC para aleaciones de aluminio: de ±0,001 pulgadas (aeroespacial) a ±0,010 pulgadas (general)
No obstante, entre las industrias que requieren precisión figuran la aeroespacial, la electrónica y la automoción. El objetivo es garantizar la seguridad, el rendimiento óptimo y la fiabilidad. La tolerancia de este tipo de piezas es tan ajustada como ±0,001 pulgadas. Para conseguir tolerancias aceptables es necesario mejorar los métodos de mecanizado, como el mecanizado CNC. También son necesarios procesos de alta precisión como el corte por láser y el mecanizado por descarga eléctrica EDM para obtener resultados ultrafinos.
Además, los métodos prácticos de inspección y ensayo son cruciales para el proceso de fabricación. El objetivo es mejorar los perfiles que se ajustan a las especificaciones establecidas. El objetivo a largo plazo es conseguir resistencia a la corrosión, maquinabilidad o resistencia.
Conclusión
La avanzada máquina CNC ofrece una calidad y precisión superiores en la fabricación. También requiere equipos más avanzados, como medición de precisión y corte de herramientas. Las aleaciones tienen características únicas que las hacen prácticas para diversos entornos. Un aspecto clave en la fabricación de aleaciones es la resistencia a la corrosión, la solidez y la durabilidad del producto final. Las decisiones deben garantizar que el producto final cumpla los requisitos económicos y funcionales. La selección de la aleación adecuada conduce a la optimización del proceso de mecanizado. Los fabricantes deben centrarse en la producción de componentes de aluminio de alta calidad. Los productos tienen un rendimiento y una precisión excelentes. Por ello, el 6061 es excelente por su versatilidad, y el 5052 es el más eficaz por su resistencia efectiva a la corrosión.
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