La placa de aluminio fundido 5083 se produce mediante un proceso de fundición con aleación de aluminio 5083 como material base. Mediante la tecnología de fundición de precisión, la placa de aluminio 5083 logra una superficie altamente plana (como la placa de aluminio fundido de precisión ultraplana), lo que cumple con los requisitos de conformado único para piezas estructurales complejas, manteniendo la resistencia a la fatiga de la materia prima y un buen rendimiento de trabajo en frío.
El aluminio 5083 es una aleación de aluminio y magnesio no termotratable que combina alta resistencia, excelente resistencia a la corrosión marina y química, buena soldabilidad y maquinabilidad, así como estabilidad dimensional. Es ideal para cascos de barcos, placas de herramientas y accesorios, revestimientos arquitectónicos y componentes industriales.
La placa de aluminio fundido 5083 pertenece a la serie 5000 de aleaciones de aluminio y magnesio. Su mecanismo de refuerzo se logra mediante trabajo en frío y endurecimiento por solución sólida, en lugar de endurecimiento por precipitación. La fundición seguida de un rectificado de precisión permite producir placas sin tensiones con un estricto control dimensional, y las tolerancias de planitud suelen estar dentro de ±0, 005 pulgadas, lo cual es crucial para aplicaciones de moldes y accesorios.
La placa de aluminio fundido 5083 es una solución rentable para aplicaciones que requieren un equilibrio entre resistencia, resistencia a la corrosión y soldabilidad. Es adecuada para los sectores naval, industrial y militar, cuenta con certificaciones especiales y es la opción preferida por ingenieros y fabricantes.
¿Por qué la placa de aluminio fundido de precisión 5083 es más recomendada para el mecanizado de placas gruesas?
La placa de aluminio fundido de precisión 5083 demuestra un rendimiento superior en términos de uniformidad, estabilidad de mecanizado y adaptabilidad a altas temperaturas, lo que la convierte en una opción ideal para el mecanizado de precisión de placas gruesas.
Excelente uniformidad de rendimiento
El 5083 (5A83) es una aleación de aluminio reforzado no tratable térmicamente, con una microestructura y propiedades altamente consistentes en todo el espesor. En comparación, a medida que aumenta el espesor de la placa 6061-T6, su templabilidad disminuye significativamente, lo que la hace propensa a presentar menor resistencia y dureza en el núcleo que en la superficie. Por el contrario, el 5083 (5A83) mantiene propiedades internas y externas uniformes independientemente del espesor, lo que lo hace más adecuado para placas gruesas y requisitos de mecanizado de alta precisión.
Tensión residual extremadamente baja, riesgo mínimo de deformación
La placa de aluminio fundido de precisión 5083 (5A83) se fabrica a partir de grandes placas de aleación de aluminio, completamente recocidas a alta temperatura para eliminar por completo la tensión interna antes de ser aserradas. Este proceso reduce la tensión residual a un nivel extremadamente bajo, lo que la convierte en una de las placas de aluminio con menor deformación por mecanizado disponibles actualmente. Durante el mecanizado, no se requiere ningún tratamiento de envejecimiento adicional, lo que permite un conformado único y mejora significativamente la eficiencia del mecanizado y la estabilidad dimensional.
Excelente estabilidad a altas temperaturas
Cuando la temperatura de la aleación de aluminio 6061 supera aproximadamente los 170 °C, su resistencia y dureza disminuyen rápidamente, la microestructura original reforzada mediante tratamiento térmico se destruye y sus propiedades son difíciles de recuperar tras el enfriamiento. Por el contrario, la aleación 5083 (5A83), al ser una aleación reforzada no termotratable, presenta una degradación de rendimiento mucho más lenta a temperaturas elevadas. Tras enfriarse a temperatura ambiente, su resistencia y dureza prácticamente recuperan sus valores iniciales, lo que la hace más adecuada para aplicaciones de placas gruesas con aumento de temperatura o condiciones de procesamiento térmico.
Composición química de la placa de aluminio fundido 5083
Elementos de aleación típicos
- Aluminio (Al): Equilibrio (≈92, 6–95, 6 % en peso)
- Magnesio (Mg): 4, 0–4, 9 % en peso
- Manganeso (Mn): 0, 4–1, 0 % en peso
- Cromo (Cr): 0, 05–0, 25 % en peso
- Silicio (Si): ≤ 0, 4 % en peso
- Hierro (Fe): ≤ 0, 4 % en peso
- Cobre (Cu): ≤ 0, 1 % en peso
- Titanio (Ti): ≤ 0, 15 % en peso
- Zinc (Zn): ≤ 0, 25 % en peso
Propiedades físicas de la placa de aluminio fundido 5083
- Densidad: 2, 66–2, 65 g/cm³
- Punto de fusión: ≈570 °C
- Módulo elástico: ≈70–72 GPa
- Conductividad térmica: 110–130 W/m·K
- Coeficiente de expansión térmica: ≈23, 3–25 × 10⁻⁶/K
- Resistividad eléctrica: ≈0, 58 × 10⁻⁶ Ω·m
Propiedades mecánicas de la placa de aluminio fundido 5083
- Resistencia máxima a la tracción: 290–317 MPa (42–46 ksi)
- Límite elástico (0, 2 % de compensación): 145–228 MPa (21–33 ksi)
- Alargamiento de rotura: 12–23 % (varía según el temple)
- Dureza (Vickers): ~70–75 HV
- Tenacidad a la fractura: ≈43 MPa·m^½
- Resistencia a la fatiga (R = -1): ≈159 MPa
Temperamentos y certificaciones comunes de la placa de aluminio fundido 5083
- H116/H321: Temples de grado marino con excelente resistencia a la corrosión, certificados por sociedades de clasificación (ABS, DNV, LR, etc.).
- H131/H32: Se utiliza para placas de blindaje, cumple con los estándares de protección balística y de vehículos militares MIL-DTL-46027.
- O (Recocido): Ofrece alta ductilidad (14%), adecuado para formar tanques de baja temperatura y recipientes a presión.
- H111: Aliviado de tensiones para garantizar la estabilidad dimensional de herramientas y accesorios.
Resistencia a la corrosión de la placa de aluminio fundido 5083
Gracias a su alto contenido de magnesio y su estructura de grano fino, el acero 5083 presenta una excelente resistencia al agua de mar, a los productos químicos industriales y a las atmósferas marinas. Se utiliza ampliamente en cascos, plataformas marinas y recipientes a presión donde la corrosión por picaduras inducida por cloruros es un problema.
Fabricación, maquinabilidad y soldabilidad de placas de aluminio fundido 5083
La placa fundida 5083 se puede mecanizar fácilmente con métodos convencionales, con una maquinabilidad moderada (índice de maquinabilidad aproximado del 30%) y un excelente acabado superficial tras el rectificado de precisión. Es totalmente soldable con todos los métodos estándar (MIG, TIG, FSW), manteniendo una alta resistencia post-soldadura con un mínimo ablandamiento en la zona afectada por el calor. Es especialmente adecuada para la soldadura por fricción-agitación, preservando la microestructura y reduciendo la distorsión. Además, se puede anodizar para formar una capa de óxido uniforme que mejora la conductividad y proporciona acabados decorativos o protectores.
Normas y especificaciones para placas de aluminio fundido 5083
Las placas y láminas de aluminio se suministran generalmente según las normas ASTM B209 y ASME SB 209, con la designación del Sistema de Numeración Unificado (SNU) UNS A95083. Las designaciones de temple incluyen O (recocido), H111 y H112, que indican un ligero endurecimiento por deformación para mejorar la conformabilidad o la resistencia.
Aplicaciones típicas de la placa de aluminio fundido 5083
- Herramientas y accesorios: placas base rectificadas con precisión para fresado CNC, moldes de fundición a presión y plantillas de precisión
- Arquitectura: Muros exteriores, muros cortina, marquesinas y paneles decorativos (por su resistencia a la intemperie y estética)
- Industria: Tanques de almacenamiento, recipientes a presión, toboganes transportadores y componentes de maquinaria alimentaria (que cumplen con los estándares de contacto con alimentos)
- Transporte: Pisos de remolques, carrocerías de camiones, bastidores de autobuses y paneles estructurales livianos
- Marina: Cascos, cubiertas, soportes y plataformas offshore
Ventajas de fabricación de la placa de aluminio fundido 5083
- Estabilidad dimensional: fresado de precisión con tolerancias de hasta ±0, 2 mm, minimizando la deformación durante el procesamiento.
- Acabado superficial: Placas de molde con rugosidad superficial (Ra) tan baja como 0, 4 micrones, adecuadas para mecanizado CNC y fabricación de moldes.
- Dimensiones personalizadas: Espesores de hasta 600 mm y anchos de hasta 2200 mm, satisfaciendo demandas industriales a gran escala.
Disponibilidad y formas de suministro de la placa de aluminio fundido 5083
Las placas de aluminio fundido 5083 están disponibles en espesores de 5 mm a 200 mm o más, anchos de hasta 2, 5 metros y longitudes personalizables según las necesidades del cliente. Ambas caras de la placa están rectificadas con precisión, generalmente con una película protectora de plástico, y se ofrecen servicios de dimensionamiento, fresado o biselado a medida.
Garantía de calidad y tratamiento térmico de la placa de aluminio fundido 5083
Las placas ATP 5083 de Ellwood Specialty Metals cuentan con rigurosa certificación, ofreciendo una planitud extremadamente alta (<0, 001 pulgadas/12 pulgadas), alivio de tensión interna y refinamiento de grano para minimizar la deformación. Todos los productos se someten a inspección ultrasónica, verificación de dureza y análisis químico de acuerdo con las normas ISO/ASTM.
Combinando robustez, resistencia a la corrosión, soldabilidad y planitud precisa, la placa de aluminio fundido 5083 se utiliza ampliamente en aplicaciones exigentes en los sectores naval, industrial, arquitectónico y de fabricación de moldes. Ofrece a los ingenieros una solución de material fiable y rentable para entornos hostiles y proyectos de precisión.
Comparación del aluminio 5083 con otras aleaciones
| Propiedad | 5083 | 6061 | 7075 |
| Resistencia a la corrosión | Excelente (marino) | Moderado | Bueno (requiere recubrimientos) |
| Fortaleza | Alto | Moderado | Muy alto |
| Soldabilidad | Excelente | Propenso a agrietarse | Requiere precalentamiento |
| Maquinabilidad | Moderado | Fácil | Desafiante |
5083 Recomendaciones para la selección y mecanizado de placas de aluminio fundido
Al seleccionar y mecanizar placas de aleación de aluminio 5083, se deben tener en cuenta los siguientes puntos:
- Preste atención al temple del material: las propiedades de la placa están estrechamente relacionadas con su temple. Los temples más comunes incluyen el O (recocido) y el H116/H321 (endurecido por deformación), que presentan diferencias significativas en resistencia y dureza. Por ejemplo, el límite elástico del temple H321 puede ser casi el doble que el del temple recocido. Al comprar, la designación del temple debe especificarse claramente según los requisitos de resistencia de diseño.
- Características de mecanizado: Esta aleación presenta una maquinabilidad media y no se puede reforzar mediante tratamiento térmico. Durante el trabajo en frío (como el doblado), se debe prestar atención a su comportamiento de endurecimiento por acritud, pudiendo requerirse un recocido intermedio para restaurar la ductilidad.