Aluminio de calidad aeronáutica

Las aleaciones de aluminio son importantes en casi todas las innovaciones industriales y procesos de producción modernos. Estas aleaciones son fácilmente accesibles y tienen una gran variedad de usos porque cada una contiene una mezcla de dos o más elementos metálicos que les confieren propiedades materiales refinadas.

La aleación de aluminio 6061 es un grado muy utilizado para diversas aplicaciones industriales. Los elementos de aleación del Aleación de aluminio 6061 ofrecen características especiales, como una notable resistencia, trabajabilidad, conductividad eléctrica, resistencia a la corrosión y conductividad térmica.

Nombres comunes de la aleación de aluminio 6061

Los nombres comerciales típicos de la aleación de aluminio 6061 incluyen:

• 6061-O
• 6061-T651
• Aluminio de calidad aeronáutica 6061-t6
• Aleación 61s
• 6061-Ta4

Ventajas del aluminio 6061 de calidad aeronáutica

Con una serie de características beneficiosas, el aluminio es una elección fácil para la fabricación de aviones. La madera se utilizaba para construir aviones, pero es propensa a pudrirse y puede astillarse sin el mantenimiento adecuado.

Del mismo modo, el acero es más potente que el aluminio, pero pesa bastante más. El acero sólo se utiliza en aviones cuando se requiere una resistencia muy alta, como en los trenes de aterrizaje, o en aviones de muy alta velocidad.

Resistencia de aluminio de calidad aeronáutica 6061

Una de las ventajas importantes del aluminio 6061 para aeronaves es su encomiable resistencia. Su resistencia a la tracción oscila entre 124-290 MPa (18-42 ksi), que es similar a la de muchas aplicaciones estructurales. De todos modos, es vital tener en cuenta que, si bien el aluminio 6061 es más potente que algunos tipos de acero, puede no serlo tanto como el acero de alta resistencia y baja aleación (HSLA) o diferentes aceros para herramientas.

Resistencia a la corrosión

Al combinar el aluminio 6061 con el acero, la resistencia a la corrosión es un factor vital a tener en cuenta. El aluminio forma naturalmente una capa protectora de óxido cuando está desnudo al aire, lo que le proporciona una resistencia asombrosa contra la corrosión. En cambio, el acero es propenso a oxidarse cuando no está debidamente protegido. Esta es la razón por la que el aluminio es generalmente favorecido en aplicaciones al aire libre y marinas donde la corrosión puede ser una preocupación importante. La resistencia superior a la corrosión del aluminio 6061 lo convierte en la mejor opción para diversas atmósferas.

Peso de aluminio aeronáutico 6061

Además de su resistencia, otra ventaja vital del aluminio 6061 es su menor densidad en comparación con el acero. El aluminio tiene una densidad de aproximadamente 2,7 g/cm3, que es aproximadamente 1/3 de la densidad del acero (7,85 g/cm 3). Esta menor densidad proporciona al aluminio 6061, una importante ventaja de peso sobre el acero, por lo que es una opción perfecta para aplicaciones donde la reducción de peso es importante. Por ejemplo, en las industrias del automóvil y aeroespacial, donde la eficiencia del combustible y el peso total son factores importantes, se prefiere generalmente el aluminio 6061.

Aplicaciones de la aleación de aluminio 6061

La aleación de aluminio 6061 tiene muchos usos en muchas industrias debido a su increíble resistencia, ligereza, asequibilidad y resistencia a la oxidación. Aparte de la fabricación de latas de aluminio, cuadros de bicicleta, piezas industriales, accesorios eléctricos y envases de alimentos, aquí hay otras aplicaciones de la aleación 6061:

Componentes de aeronaves

El aluminio de grado aeronáutico 6061 es uno de los materiales más utilizados en aplicaciones aeroespaciales por su asombrosa relación resistencia-peso y su máxima resistencia a la corrosión. Los fabricantes suelen utilizar aleaciones 6061 para crear componentes aeronáuticos como estabilizadores, fuselajes, mamparos, alas y otros componentes estructurales para aviones militares o comerciales. La durabilidad y flexibilidad de esta aleación la convierten en la mejor opción para aplicaciones con una demanda máxima.

Piezas de automóviles

La aleación de aluminio 6061 se utiliza en el sector de la automoción para fabricar numerosas piezas. Esta aleación tiene una resistencia asombrosa para fabricar componentes de bastidores, como componentes de vehículos, motores, suspensiones, frenos y transmisiones.

Asimismo, su ligereza lo convierte en un material perfecto para los paneles de la carrocería. Ayuda a reducir el peso total del vehículo sin comprometer su resistencia y durabilidad.

Artículos deportivos

El sector deportivo se beneficia de los increíbles atributos de resistencia a la corrosión y de la relación resistencia-peso del aluminio 6061. Los fabricantes y diseñadores de productos suelen utilizar esta aleación para fabricar artículos deportivos como bates de béisbol, cubiertas de monopatines, varillas de palos de golf, soportes de palos de hockey y mangos de raquetas de tenis. La flexibilidad de la aleación 6061 la convierte en un material perfecto para esta aplicación.

¿Cuál es la gama de temperaturas de funcionamiento?

El rango de temperaturas de funcionamiento de una aleación concreta explica su rango de temperaturas de envejecimiento en caliente, trabajo y recocido. La temperatura perfecta de trabajo en caliente para el aluminio 6061 se sitúa entre 260 y 372 ºC.

Además, puede recocer el aluminio 6061 a 413 C durante aproximadamente 2-3 horas. A continuación, puede enfriar el metal a una temperatura controlada de 10 C horas hasta llegar a 260 C. Además, el envejecimiento de aluminio 6061 se realiza mejor a 160 C durante precisamente ocho horas antes de enfriar el aire.

¿Se puede empuñar?

El aluminio 6061 es muy soldable. Se puede soldar de forma rutinaria utilizando el material de relleno adecuado. Este material de relleno ayuda a detener todas las complejidades de la soldadura de aluminio 6061-agrietamiento de solidificación. Para obtener el mejor resultado de la soldadura de aluminio 6061, debe utilizar los mejores materiales de relleno, que contiene 4043 o 5356 aleación de aluminio.

Y lo que es más importante, es aconsejable no utilizar nunca material de aportación 6061 para soldar aleación de aluminio 6061 para evitar que se agriete.

Proceso de fabricación de aluminio 6061 de calidad aeronáutica

Un material de alta resistencia conocido como aluminio de grado aeronáutico 6061 se utiliza generalmente para hacer piezas para aviones. Se utiliza generalmente para hacer aviones, ya que es fácil de soldar, no se oxida, y es de gran alcance para su peso. Lo mejor es utilizar aluminio de grado aeronáutico 6061.

El mineral de bauxita, que es la principal fuente de aluminio, se extrae de la tierra cuando se fabrica aluminio de grado 6061 para aviones. Antes de calentarse en una célula electrolítica para convertirse en aluminio líquido, el mineral de bauxita pasa por una serie de procesos químicos para eliminar cualquier impureza. A partir de este metal fundido se funden lingotes o tochos para fabricar aluminio de grado aeronáutico 6061.

La obtención de los tochos o lingotes de metal es el paso primario de un largo proceso que termina cuando se obtiene el artículo acabado. La homogeneización es el paso principal del proceso de fabricación. Consiste en calentar el metal a una temperatura controlada para garantizar que su composición química sigue siendo la misma. Esto debe realizarse para obtener las características mecánicas deseadas en el resultado final.

Después de la homogeneización viene el laminado en caliente, que consiste en hacer pasar los tochos o lingotes de metal por un conjunto de rodillos para hacerlos más potentes y, al mismo tiempo, más finos. La estructura granular del aluminio durante el proceso de laminado en caliente, que lo hace más potente y duro.

Tras ser laminado en caliente hasta alcanzar el grosor adecuado, el aluminio pasa por un proceso de solución caliente. Para que este proceso funcione, hay que calentar el metal a una temperatura muy alta durante mucho tiempo para que se descompongan las partes aleadas. Esto hace que el aluminio sea más potente y flexible, que son las mejores características para las piezas de los aviones.

Tras el tratamiento con solución caliente, se enfría en aire o en agua para enfriarlo inmediatamente sin perder su textura. Tras este tratamiento, el aluminio adquiere unas características mecánicas y un rendimiento excelentes, lo que lo hace idóneo para su uso en aeronaves.

El último paso para fabricar aluminio 6061 de calidad aeronáutica es envejecerlo artificialmente. Para ello, el aluminio debe calentarse a cierta temperatura durante un tiempo determinado. Esto hace que los elementos de aleación se asienten, lo que hace que el metal sea aún más duro y potente. Este proceso garantiza que el aluminio satisfaga las estrictas necesidades de la industria aeronáutica y ayuda a que el artículo final tenga las características mecánicas deseadas.

Comparación del aluminio de calidad aeronáutica 6061 con otras aleaciones

La aleación 6061 es una de las más generales para extrusión, pero puede que esté considerando otras opciones para su aplicación particular. A continuación se indican otras aleaciones generales que suelen considerarse alternativas.

6061 Vs 6063

6061 y 6063 son las dos aleaciones de extrusión más famosas. El aluminio 6063 ocupa el primer puesto y el 6061 el segundo. Como aleaciones de la serie 6000, ambas tienen silicio y magnesio como principales elementos de aleación. Por lo tanto, tienen muchas características similares, 6061 proporciona una mayor resistencia, de todos modos. Como tal, se utiliza generalmente para aplicaciones más estructurales. Por otro lado, el 6063 se utiliza para aplicaciones como ventanas, molduras o barandillas y puertas, debido a su mejor aspecto y resistencia a la corrosión.

6061 Vs. 7075

Una de las razones importantes para considerar Aleación de aluminio 7075 es por su gran potencia. Aleada con zinc, es una de las aleaciones más accesibles y más potentes que la 6061. Pero ofrece un menor nivel de resistencia a la corrosión que la 6061 y también es más difícil de soldar. El 7075 se utiliza en aplicaciones marinas, aeroespaciales y de automoción, donde la resistencia es una prioridad extrema. También se utiliza en la fabricación de armas de fuego e incluso en armazones de ala delta.

6061 Vs 5052

Al igual que el 6061, el aluminio 5052 tiene magnesio como elemento de aleación inicial. En el caso del 5052, es el elemento de aleación primario. El 6061 también tiene silicio. Una de las ventajas importantes de esta aleación es su alto nivel de soldabilidad en comparación con otras aleaciones. Para proyectos en los que la soldabilidad es clave, merece la pena tenerla en cuenta. Sin embargo, una desventaja del 5052 es que no es tratable térmicamente. Es ideal para una amplia gama de aplicaciones de soldadura y funciona bien en aplicaciones marinas debido a su máxima resistencia a la corrosión.

6061 Vs 2024

Utilizada inicialmente en aplicaciones aeroespaciales, la aleación 2024 es famosa por su gran resistencia. Su elemento de aleación clave es el cobre, y aunque es potente y tiene la mejor resistencia a la fatiga, es menos mecanizable y difícil de soldar que el 6061. También ofrece una mala resistencia a la corrosión y suele emplearse en estructuras de alas y fuselajes sometidas a grandes tensiones.

Retos y limitaciones

Muchos aviones se fabrican con metal de calidad aeronáutica 6061 porque es potente para su peso, fácil de moldear y no se oxida. Los fabricantes e ingenieros deben planificar y construir los aviones teniendo en cuenta sus límites, igual que harían con cualquier otro material.

Muchas veces, el aluminio 6061 de grado militar tiene problemas como grietas por corrosión bajo tensión. Cuando se pone algo en el océano o solución ácida, o en cualquier otro lugar que es corrosivo, puede causar este tipo de corrosión. Existe la posibilidad de que surjan pequeñas grietas en la estructura del avión, lo que lo hace menos estable. El riesgo puede reducirse realizando revisiones y mantenimiento periódicos. Esto ayudará a encontrar las grietas antes de que se agraven.

El aluminio 6061 no tiene tanta resistencia a la tensión como las aleaciones y el titanio. El acero y el titanio resisten mejor el calor que el aluminio 6061. Esto podría dificultar el uso de materiales sensibles al calor en piezas de motores y aviones rápidos, entre otras cosas. Algunas piezas de metal 6061 pueden necesitar revestimientos únicos o escudos térmicos para evitar que el calor las destruya y para que duren más.

Cuando se somete a mucha tensión, el aluminio 6061 se rompe más rápido porque no es tan potente como otros metales aeronáuticos. Esto podría hacer que las piezas se desgasten más rápido, lo que significaría que necesitan un mantenimiento más general. Cuando los ingenieros eligen el aluminio 6061 para su uso en aviones, tienen que pensar para qué sirve el material y cómo podría desgastarse con el tiempo.

Preguntas frecuentes

¿Es el aluminio 6061 más potente que el acero?

El aluminio 6061 es potente, pero puede no serlo tanto como ciertos tipos de acero, como los aceros de baja aleación, los aceros de alta resistencia o los aceros para herramientas.

¿Cuál es la ventaja del peso del aluminio de calidad aeronáutica 6061 sobre el acero?

El aluminio 6061 tiene una densidad significativamente inferior a la del acero, lo que le proporciona una ventaja en cuanto al peso. La densidad del aluminio es de unos 2,7 g/cm3, mientras que la del acero es de aproximadamente 7,85 g/cm3.

¿Qué factores deben tenerse en cuenta al elegir entre acero y Aluminio 6061?

A la hora de elegir entre aluminio 6061 y acero, es fundamental tener en cuenta las necesidades específicas de las aplicaciones. Entre los factores a tener en cuenta están el peso, la resistencia y la resistencia a la corrosión.

¿Cómo es la resistencia a la corrosión entre el aluminio 6061 y el acero?

El aluminio crea de forma natural una capa protectora de óxido que le proporciona la mejor resistencia contra la corrosión. En cambio, el acero es propenso a oxidarse y necesita medidas de protección adicionales para detener la corrosión.