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Por qué el aluminio 3003 es la aleación de aluminio más común

08.04.2020

El mineral de aluminio es el elemento metálico más abundante en la corteza terrestre. Se obtiene a partir de la bauxita, una roca sedimentaria que contiene aluminio y otros compuestos. Aunque el aluminio ha adquirido un valor incalculable para toda una serie de industrias, no es de fácil acceso y se somete a un complejo proceso de conversión antes de convertirse en el metal ligero del que dependemos a diario.

Además, no es el aluminio puro el que más se utiliza en la fabricación, sino una aleación de aluminio. Las aleaciones de aluminio se prefieren por sus propiedades superiores a las del aluminio puro, que se consiguen añadiendo elementos metálicos como magnesio, zinc y cobre a la base de aluminio.

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Hoja de especificaciones de aluminio

Hay tantas aleaciones de aluminio que la Asociación del Aluminio desarrolló una clasificación de cuatro dígitos basada tanto en sus elementos de aleación como en sus características para mantenerlas organizadas. El aluminio 3003, que forma parte de la serie de aleaciones 3xxx, no es sólo una aleación común. Es una de las aleaciones de aluminio más comunes de la serie 3xxx y de todas las aleaciones, y se considera una de las mejores aleaciones de aluminio de uso general. ¿Por qué?

¿Cuál es la composición química del aluminio 3003?

Aleación Si Fe Cu Mn Mg Cr Zn Ti
3003 0. 0.7 0.05- 1.0 0.0 0.0 0.1 0.0<

La aleación tiene un 20% más de resistencia que el aluminio de grado 1100, también conocido como aluminio puro, gracias a la adición de manganeso y cobre. Aunque el aumento de la resistencia es beneficioso, el aluminio 3003 se considera generalmente de resistencia moderada en comparación con otros tipos de aluminio y metales. Sin embargo, cuando se trata de la conformabilidad, su resistencia resulta ser una ventaja.

¿Cuáles son las propiedades mecánicas típicas del 3003 y sus temperaturas?

Propiedades mecánicas

Resistencia (KSI) Alargamiento % en 2 In.
Aleación y temple Último Min. - Máx. (KSI) Conjunto de rendimientos 0,2%. 1/16" de grosor ½" Dia. Dureza Brinell
3003-0 14 - 19 6 30% 40 28
3003-H12 17 - 23 18 10% 20 35
3003-H14 20 - 26 21 8 16 40
3003-H16 24 - 30 25 5% 14 47
3003-H18 27 - - 27 4% 10 55

¿Cuáles son sus características comparativas y aplicaciones?

Además de su resistencia moderada, el aluminio 3003 es fácil de soldar. Presenta una excelente resistencia a la corrosión y trabajabilidad, y puede embutirse o hilarse.

Resistencia a la corrosión Soldabilidad
Aleación General Agrietamiento por corrosión bajo tensión Trabajabilidad (en frío) Maquinabilidad Soldabilidad Gas Arco Punto de resistencia y costura
3003-0 A A A E A A A B
3003-H14 A A B D A A A A

Cómo entender las clasificaciones

Las clasificaciones de la A a la E son clasificaciones relativas en orden decreciente de mérito. Se basan en exposiciones a solución de cloruro sódico por inmersión o pulverización intermitente. Puede utilizar aleaciones en atmósferas industriales y marítimas sin protección si tienen clasificaciones A o B. Debe proteger las aleaciones, al menos en superficies con juntas, si tienen clasificaciones C, D o E. Estos datos se han extraído de la publicación 2013 Aluminum Standards & Data. Para más información, consulte la documentación de la Aluminum Association

¿Se puede templar el aluminio 3003?

El aluminio 3003 es una aleación "forjada" porque contiene menos del 4% de elementos de aleación. Esto es en comparación con las aleaciones "fundidas" que contienen hasta un 22% de elementos de aleación. Existen dos tipos de aleaciones forjadas: las tratadas térmicamente y las endurecidas por deformación. La 3003, como las demás aleaciones 3xxx, así como la 5052, otra aleación común que a veces puede utilizarse indistintamente con la 3003, está endurecida por deformación. Como aleación endurecida por deformación, el aluminio 3003 también se describe frecuentemente como no tratable térmicamente. El endurecimiento por deformación utiliza deformaciones mecánicas como el laminado o el martilleo para cambiar la estructura del metal y hacerlo más fuerte y menos dúctil.

¿Se puede soldar aluminio 3003?

El aluminio 3003 se suelda fácilmente con métodos convencionales. La varilla de relleno suele ser de aluminio 1100. Al soldar 3003 a otras aleaciones de aluminio, como 5052, 6061 o 6062, la varilla de relleno debe ser de aluminio 4043.

¿Se puede doblar el aluminio 3003?

Una de las propiedades más beneficiosas del aluminio es su conformabilidad. El curvado es una de las principales formas de conformar metal, y curvar aluminio es útil y rentable. Algunas aleaciones de aluminio son más adecuadas para el curvado que otras. El curvado depende de varios factores, como la conformabilidad, el grosor, el radio de curvatura y el porcentaje de alargamiento. Si se tienen en cuenta los tres factores, el aluminio 3003 es un excelente candidato para el curvado, posiblemente el mejor entre los grados de aleación. Entre una resistencia moderada, una buena trabajabilidad en frío y un elevado alargamiento, ofrece una de las mayores diferencias entre límite elástico y resistencia a la tracción, lo que lo hace adecuado para el curvado.

Cuáles son las propiedades físicas del aluminio 3003:

Propiedad 3003 Datos
Densidad, lb/pulg3 0.099
Módulo de elasticidad, psi 10.0 x 106
Coeficiente de dilatación térmica, 68-212˚F, /˚F 12.9 x 10-6
Conductividad térmica, Btu/ft hr ˚F 112
Calor específico, Btu/lb ˚F 0.213
Resistividad eléctrica, Microohm-in 1.374

¿Cuáles son las aplicaciones del aluminio 3003?

En general, el aluminio 3003 se utiliza en aplicaciones que requieren una resistencia moderada y una buena soldabilidad. Debido a su amplio uso, se denomina aleación de uso general.

  • Productos para la construcción: El aluminio 3003 se utiliza en tejados, chapas plegadas, revestimientos, puertas de garaje y techos acústicos.
  • Industria alimentaria y química: La aleación se utiliza en contenedores de almacenamiento, productos metálicos fabricados, tuberías, utensilios de cocina, paneles de frigoríficos, trampas de cubitos de hielo, equipos de manipulación de productos químicos, componentes de electrodomésticos, etc.
  • Automoción: el 3003 se utiliza en techos de camiones y remolques
  • HVAC: El aluminio 3003 se utiliza en las unidades de refrigeración de los motores térmicos, incluidos los radiadores, ya que es ligero y térmicamente propicio. En los sistemas de calefacción y refrigeración, también se utiliza en evaporadores de aire acondicionado, radiadores de automóviles e intercambiadores de calor.
  • Petróleo y gas: la aleación se utiliza en tuberías de gas, revestimientos de tuberías, depósitos de combustible, recipientes a presión, etc.
  • Arquitectónico: También verá 3003 en aplicaciones arquitectónicas y de exterior

Radiador de coche de aluminio 3003

¿Cuánto cuesta la aleación?

Dependiendo de la disponibilidad y de las condiciones del mercado, el 3003 suele ser ligeramente más barato por libra que aleaciones similares como el 5052. Sin embargo, la mayor densidad del 3003 puede anular su menor precio. Para calcular los pesos de la chapa de aluminio, se utilizaría la siguiente fórmula:

  • Espesor decimal * anchura * longitud * densidad = peso de la chapa de aluminio.

El aluminio 3003 tiene una densidad de 0,099 libras/pulgada cúbica y el 5052 tiene una densidad de 0,097 libras/pulgada cúbica. Así, por ejemplo, para calcular el peso de una chapa de aluminio 3003 con un grosor decimal de 0,125 y unas dimensiones no estándar de 48" y 82", habría que multiplicar 0,125 * 48 * 82 * 0,099, para obtener un valor de 48,71 lb.

Ya puede ver cómo la mayor densidad de .099 puede compensar el mayor coste de la aleación de aluminio 5052. En este caso, las planchas de 5052 serían de 47,72 lb. Por supuesto, cuanto mayor sea la compra, mayor será el impacto de la diferencia de densidad. El 3003 también puede comprarse como bobina, pero en esa situación, normalmente se vendería a peso escala.

¿Cuál es la diferencia entre el aluminio 3003 y el 5052?

A menudo nos hacen esta pregunta, a la que respondimos extensamente en otra entrada del blog sobre la diferencia entre el aluminio 5052 y el 3003. En general, el 3003 es bastante blando y tiene buena resistencia a la corrosión, buena embutición, buena conformabilidad, resistencia moderada y es soldable, mientras que el 5052 es más fuerte y tiene mejor resistencia a la corrosión, buena embutición, buena conformabilidad, mayor resistencia y también es soldable. Ambos no son tratables térmicamente. Pero, a pesar de todas las diferencias, el 3003 y el 5052 son intercambiables en muchas aplicaciones y, si se tiene en cuenta la diferencia de densidad, el coste puede ser muy similar.

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Natalie Spira
Natalie Spira es la Directora de Marketing de Adquisición de Kloeckner. Anteriormente, fue fundadora y directora ejecutiva de Fraction Marketing, una agencia de marketing que proporciona apoyo fraccionado a startups en fase de crecimiento, centrándose en el marketing de adquisición y la generación de demanda. Natalie tiene un MBA por la Universidad de Tel Aviv con especialización en emprendimiento y marketing y una licenciatura en inglés por la UCLA.
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