Aleación de placa de bobina de aluminio 1060 1100
Si se sigue una hoja de aluminio a lo largo de la cadena de suministro, eventualmente deja de ser un “producto” y se convierte en una receta. Para placas de bobina de aleación 1060 y 1100, esa receta es intencionalmente simple. Se encuentran en el extremo más puro de la familia del aluminio, a menudo eclipsados por sus primos de alta resistencia como el 6061 o el 7075. Sin embargo, en fábricas, talleres de transformadores, plantas químicas e incluso conductos de aire de salas blancas, estas dos aleaciones sencillas realizan silenciosamente el trabajo cotidiano para el que los grados más glamorosos simplemente no son adecuados.
La pureza como elección de diseño, no como limitación
Tanto el 1060 como el 1100 pertenecen a la serie 1xxx de aluminio comercialmente puro.
La aleación 1060 suele contener al menos un 99,6 % de aluminio. El resto es una estrecha banda de hierro, silicio y oligoelementos. Su característica definitoria es la ausencia: casi nada de cobre, nada de magnesio, nada de zinc. Cada elemento faltante es una complicación faltante en la soldadura, el comportamiento frente a la corrosión y el rendimiento eléctrico.
La aleación 1100 es un poco menos pura y normalmente tiene al menos un 99,0 % de aluminio. Esa pequeña diferencia abre una ventana estrecha pero útil para adiciones menores que mejoran el procesamiento, especialmente para embutición profunda y conformado más complejo. La aleación conserva el carácter de “aluminio puro” pero ofrece un toque más de versatilidad donde el 1060 puede ser demasiado blando o demasiado sensible en el conformado.
En un mundo que a menudo persigue una mayor resistencia mecánica y composiciones exóticas, 1060 y 1100 demuestran que a veces “menos” realmente resuelve más problemas de ingeniería.
Composición química: simplicidad en el papel
Los rangos típicos de composición química son:
Aleación 1060 (% en peso):
Al: ≥ 99,60
Y: ≤ 0,25
Fe: ≤ 0,35
Cu: ≤ 0,05
Manganeso: ≤ 0,03
Magnesio: ≤ 0,03
Zinc: ≤ 0,05
Si: ≤ 0,03
Otros (cada uno): ≤ 0,03
Otros (total): ≤ 0,10
Aleación 1100 (% en peso):
Al: ≥ 99,00
Si + Fe: ≤ 0.95
Cu: 0,05–0,20
Manganeso: ≤ 0,05
Magnesio: ≤ 0,05
Zinc: ≤ 0,10
Si: ≤ 0,05
Otros (cada uno): ≤ 0,05
Otros (total): ≤ 0,15
Esa pequeña adición controlada de cobre en 1100 (tan solo unas pocas décimas de porcentaje) fortalece ligeramente la aleación y puede modificar el endurecimiento por trabajo y el comportamiento de la superficie, al tiempo que conserva una excelente resistencia a la corrosión en muchos entornos.
Propiedades mecánicas: suave por diseño
La placa en espiral de estas aleaciones se suministra comúnmente en estados de temple blando o semiduro. En lugar de pensar en la “debilidad”, es útil ver la suavidad como una capacidad: la capacidad de doblarse bruscamente, adoptar formas complejas y absorber tensiones de formación sin agrietarse.
Propiedades mecánicas típicas a temperatura ambiente (aproximadas, según el espesor y el estándar):
1060 H18 (completamente duro):
Resistencia a la tracción: alrededor de 110-145 MPa
Límite elástico: aproximadamente 95-125 MPa
Alargamiento (típico): 2–5%
1060 O (recocido):
Resistencia a la tracción: alrededor de 60 a 100 MPa
Límite elástico: alrededor de 15 a 35 MPa
Alargamiento: 20–35% o más
1100 H14 (semidura):
Resistencia a la tracción: alrededor de 110-145 MPa
Límite elástico: aproximadamente 95-125 MPa
Alargamiento: típicamente 5-15%
1100 O (recocido):
Resistencia a la tracción: alrededor de 70 a 110 MPa
Límite elástico: alrededor de 20 a 35 MPa
Alargamiento: 25–35% o más
Dentro de la misma aleación, la bobina que luego se recoce se comporta como un material diferente en comparación con la versión endurecida. Los diseñadores que tratan los templados como un parámetro ajustable, no como una ocurrencia tardía, pueden impulsar estas aleaciones mucho en operaciones de conformado exigentes.
Templado y comportamiento de la bobina: control de la “memoria”
En la placa de bobina de aluminio puro, el temperamento es esencialmente el lenguaje que se utiliza para hablar con el metal.
El temple O (completamente recocido) hace borrón y cuenta nueva. Las tensiones residuales se minimizan, la estructura del grano se suaviza y la lámina pierde la mayor parte de su "memoria". Esto es fundamental en embutición profunda, hilado y doblado de radio estrecho. También es importante para los devanados de transformadores, donde incluso una tensión residual mínima puede cambiar el rendimiento a largo plazo.
H14, H16, H18 y templados similares endurecidos se crean mediante laminación en frío controlada sin recocido posterior. Cada paso de reducción en frío aumenta la fuerza, reduce el alargamiento y aumenta la recuperación elástica. Para las placas en bobina utilizadas en componentes que deben mantener su forma, como paneles decorativos, letreros o revestimientos estructurales delgados, estos templados proporcionan suficiente rigidez y al mismo tiempo ofrecen conformabilidad utilizable.
No existe un refuerzo tratable térmicamente para 1060 o 1100 como ocurre con las aleaciones 6xxx o 2xxx. Todo el "ajuste" ocurre con el laminado y el recocido. Esa simplicidad a menudo conduce a un procesamiento más predecible y a menos sorpresas en la producción.
Conductividad eléctrica y térmica: donde realmente brillan 1060 y 1100
Si se clasificaran los metales de ingeniería comunes según su conductividad eléctrica, el aluminio 1060 se ubicaría cerca de la cima, detrás solo del cobre de alta pureza y algunos conductores especiales. Esto no es incidental: es precisamente por eso que la placa y la tira de bobina 1060 son pilares en:
- Devanados y láminas del transformador.
- Barras colectoras (en algunos diseños)
- Elementos conductores de corriente y refrigeración de la electrónica de potencia
- Componentes del sistema de batería donde la baja masa y la conductividad son importantes
Valores típicos de conductividad eléctrica:
- 1060: aproximadamente 55–61 % IACS (Estándar internacional de cobre recocido)
- 1100: aproximadamente 50-57% SIGC
La conductividad térmica también es alta, normalmente en el rango de aproximadamente 220-235 W/m·K para estas aleaciones. Esta combinación de rendimiento eléctrico y térmico, junto con una baja densidad, explica por qué muchos ingenieros eligen silenciosamente 1060 o 1100 en lugar del cobre cuando la reducción de peso o la formabilidad se vuelven importantes.
Resistencia a la corrosión: un escudo de óxido natural
El aluminio de alta pureza tiene una ventaja que nunca aparece en un dibujo: su tendencia a protegerse. 1060 y 1100 forman una capa delgada y adherente de óxido que resiste muchos tipos de corrosión en:
- Ambientes acuosos neutros y ligeramente ácidos.
- Condiciones atmosféricas, incluidas las atmósferas urbanas y muchas industriales.
- Muchos entornos farmacéuticos y de procesamiento de alimentos, cuando se terminan y limpian adecuadamente
La ausencia de cantidades significativas de cobre y magnesio significa un riesgo reducido de microceldas galvánicas dentro de la propia aleación, lo que ayuda a mantener un comportamiento de corrosión uniforme. En revestimientos y tejados, esto se traduce en superficies que se desgastan lentamente y, a menudo, con bastante gracia.
Sin embargo, en soluciones fuertemente alcalinas o ambientes altamente ricos en cloruros, incluso estas aleaciones necesitan una cuidadosa consideración, tratamiento superficial o recubrimientos protectores.
Superficie y forma: del espejo al mate
Debido a que 1060 y 1100 son tan suaves y limpios, el acabado de la superficie se convierte en un poderoso parámetro de diseño. La placa de bobina se puede entregar como:
- Acabado laminado, adecuado para conformado general y uso industrial.
- Acabado brillante o espejo, utilizado en reflectores, iluminación y molduras decorativas.
- Gofrados o texturizados, para aplicaciones antideslizantes o fachadas estéticas
- Cepillado o satinado, para elementos arquitectónicos visibles
La pureza de la aleación ayuda a producir resultados de anodizado consistentes. Mientras que las aleaciones 5xxx y 6xxx pueden ofrecer capas anódicas más duras, las aleaciones 1xxx suelen proporcionar un color y una reflectividad más limpios y uniformes, lo cual es fundamental en aplicaciones ópticas y de iluminación.
Estándares y marcos de implementación
En la mayoría de las regiones, las placas de bobina 1060 y 1100 no son independientes; viven dentro de marcos establecidos de estándares de producto y calidad. Las referencias comunes incluyen:
- ASTM B209 para láminas y placas de aluminio y aleaciones de aluminio
- Series EN 485 y EN 573 en Europa para composición, propiedades mecánicas y tolerancias.
- Estándares GB/T en China para láminas y tiras de aluminio de la serie 1xxx
- ISO 6361 para placas, láminas y tiras de aluminio forjado.
Los rangos dimensionales son amplios. Las bobinas en 1060 y 1100 se pueden suministrar desde calibres muy finos similares a láminas (decenas de micrómetros) hasta varios milímetros de espesor, con anchos que van desde tiras estrechas hasta bobinas de ancho completo que superan los 1500 mm. Las tolerancias de espesor, planitud y calidad de los bordes se pueden adaptar según el uso, desde láminas de transformador que requieren uniformidad extrema hasta láminas de fabricación general donde las tolerancias estándar son suficientes.
Donde 1060 y 1100 superan silenciosamente
Al elegir una aleación de aluminio, resulta tentador empezar por la mayor resistencia disponible. Pero si se analizan detenidamente muchas aplicaciones del mundo real, surgen diferentes prioridades.
En la fabricación de transformadores, los parámetros críticos son la conductividad, la precisión dimensional y la capacidad de enrollarse herméticamente sin agrietarse. En este caso, una bobina 1060 o 1100 completamente recocida es casi ideal.
En equipos químicos y alimentarios, la soldabilidad, la limpieza y la resistencia a muchos líquidos son más importantes que el límite elástico. 1100, con su excelente soldabilidad y película de óxido estable, se convierte en una opción natural para tanques, tuberías y aletas de intercambiadores de calor.
En aplicaciones arquitectónicas (fachadas, plafones, revestimientos interiores) dominan el peso ligero, la resistencia a la corrosión y un acabado superficial atractivo. Los paneles 1100 o 1060 con recubrimiento en bobina se pueden formar en geometrías complejas sin grietas impredecibles y luego instalarse con la confianza de que resistirán la intemperie de manera consistente.
Un material que se niega a ser diseñado en exceso
En una era de ciencia de materiales complicada, las placas de bobina 1060 y 1100 son un recordatorio de que la simplicidad aún puede ser ingeniería avanzada. Su química casi pura, su temperamento controlable, su comportamiento estable frente a la corrosión y su excelente conductividad los convierten en herramientas casi elementales en el kit del diseñador.
Vistas desde el ángulo correcto, estas aleaciones no son "básicas" en absoluto. Son soluciones altamente especializadas para problemas en los que la confiabilidad, la procesabilidad y el rendimiento funcional importan más que la máxima resistencia. Cuando un proyecto exige aluminio que se doble fácilmente, conduzca fácilmente, suelde limpiamente y dure silenciosamente durante décadas, las placas de bobina de aleación 1060 y 1100 a menudo brindan la respuesta más elegante.
https://www.alusheets.com/a/aluminium-coil-plate-alloy-1060-1100.html
