Aleaciones de aluminio para fundición

Las aleaciones de aluminio para fundición son aleaciones destinadas a la fabricación de piezas fundidas, a diferencia de las aleaciones para conformado plástico, con las que se fabrican chapas y perfiles. Contienen más aditivos, sobre todo silicio, que mejora la colabilidad y reduce la contracción. Las calidades, la composición química y las propiedades mecánicas mínimas de las piezas fundidas de aleaciones de aluminio se definen en la norma PN-EN 1706.

El aluminio puro es blando y rellena mal el molde. Solo los aditivos –silicio, magnesio, cobre y, en menor cantidad, manganeso, titanio o estroncio– confieren a la aleación las propiedades necesarias para la fundición y para el funcionamiento de la pieza terminada.

Grupos de aleaciones de aluminio para fundición

Los siluminios son el nombre común de las aleaciones de aluminio con silicio. Las aleaciones de composición cercana a la eutéctica, con aprox. 11–13 % de silicio, son las que mejor llenan el molde; la eutéctica aluminio-silicio se sitúa en torno al 12,6 % de Si.

Cómo influyen los elementos en las propiedades de la aleación

• Silicio – mejora la colabilidad, reduce la contracción y la tendencia a la fisuración en caliente. Con un contenido elevado aumenta el desgaste de las herramientas durante el mecanizado.
• Magnesio – junto con el silicio permite el endurecimiento por precipitación (solubilización y envejecimiento). En mayor cantidad, como en las aleaciones Al-Mg, proporciona una alta resistencia a la corrosión.
• Cobre – aumenta la resistencia y la dureza, también a temperatura elevada, y mejora la mecanizabilidad. Sin embargo, reduce la resistencia a la corrosión y la ductilidad.
• Hierro – normalmente es una impureza que forma fases frágiles. En las piezas de fundición a presión, una pequeña adición reduce la adherencia de la aleación al molde.
• Manganeso – modifica la forma de las fases con hierro, convirtiéndolas en menos perjudiciales.
• Titanio, boro, sodio y estroncio – refinan el grano y modifican el silicio en el eutéctico, lo que mejora la resistencia y la ductilidad de la pieza fundida.

Contracción de fundición de las aleaciones de aluminio

Las aleaciones de aluminio se contraen durante la solidificación y el enfriamiento. La contracción lineal, que se tiene en cuenta al fabricar el modelo y el molde, suele ser de aprox. 1% en estas aleaciones, según la aleación, la tecnología y la forma de la pieza. La contracción volumétrica durante la solidificación es varias veces mayor (para el aluminio puro aprox. 6–7%, para los siluminios menos), por lo que la pieza se alimenta con mazarotas, y las aleaciones con mayor contenido de silicio se cuelan más fácilmente sin rechupes.

Aleaciones de fundición de bajas emisiones

Cada vez con más frecuencia las consultas incluyen la huella de carbono de la pieza. La producción de aluminio primario requiere mucha energía, mientras que la refusión de aluminio reciclado solo necesita una pequeña parte (a menudo se indica aprox. 5%). Las aleaciones con una alta proporción de materia prima secundaria, especialmente las aleaciones con cobre, tienen por ello una huella de carbono menor. Si los requisitos sobre emisiones de CO₂ forman parte de la especificación, conviene indicarlos en la solicitud de oferta.

Cómo elegir la aleación para la pieza fundida

• Tecnología – para la fundición a presión, lo más habitual son las aleaciones Al-Si-Cu; para coquilla y moldes de arena, las aleaciones Al-Si-Mg y Al-Mg.
• Resistencia – cuando se requiere alta resistencia, se elige una aleación endurecible térmicamente, p. ej. EN AC-42000 en estado T6.
• Corrosión – en entornos agresivos funcionan mejor las aleaciones sin cobre: Al-Mg y Al-Si-Mg.
• Estanqueidad y paredes delgadas – siluminios cercanos al eutéctico, p. ej. EN AC-47100.
• Acabado – para el pulido y el anodizado decorativo son adecuadas las aleaciones Al-Mg; el recubrimiento en polvo puede aplicarse a piezas de todos los grupos.

Piezas fundidas de aleaciones de aluminio en nuestra fundición

Fundimos con mayor frecuencia cinco aleaciones: EN AC-42000, 46200, 46500, 47100 y 51300; su designación y composición química se indican en la página aleaciones de fundición de aluminio. Las piezas se fabrican en coquillas, en moldes de arena i por presión, y bajo pedido también con tratamiento térmico y mecanizado CNC. También le ayudamos a elegir la aleación según los requisitos de la pieza.