Grupo Al

El aluminio sin alear es menos usado en piezas moldeadas que en productos forjados.

La aleación Al99,5 (L-2051 según UNE), cuya ductilidad y resistencia a la corrosión

son excelentes y su resistividad eléctrica muy baja, se usa en piezas moldeadas en

arena y en coquilla y, más raramente, de inyección. Tiene aplicaciones en la industria

química y eléctrica, en elementos sin compromiso mecánico. Los rotores de motores

eléctricos asíncronos de baja resistencia se fabrican con aleaciones de otros grupos,

como AlSi5Mg (L-2570 según UNE, ~30÷35% IACS) o

AlSi8Cu3 (L-2630 según UNE, 25÷30% IACS).

Grupo Al-Si12

La adición de Si al aluminio (punto eutéctico a ~12% Si) da lugar a un incremento de la

fluidez del material fundido, a una disminución de la fisuración y de la contracción en el

enfriamiento, lo que permite diseñar piezas de formas complejas con cambios

importantes de sección y paredes desde muy delgadas a muy gruesas. Estas

aleaciones tienen también buena soldabilidad, ductilidad y estanqueidad. La aleación

base es AlSi12 (L-2520 según UNE, de composición eutéctica), no bonificable, que se

usa cuando se requieran excelentes cualidades de moldeo (piezas complicadas de

paredes muy delgadas) y de resistencia a la corrosión, aunque sacrificando la

resistencia mecánica y la maquinabilidad. Las aleaciones restantes de este grupo, en

base de pequeños contenidos de otros elementos, palían la falta de resistencia

mecánica y de maquinabilidad de la aleación base. La aleación AlSi12Cu (L-2530

según UNE) mejora la resistencia a la fatiga, a costa de empeorar la resistencia a la

corrosión, mientras que la aleación AlSi12Ni2 (L-2550 según UNE) mejora la

resistencia mecánica en caliente y la resistencia al desgaste, a la vez que presenta un

bajo coeficiente de dilatación, características adecuadas para pistones de automóviles.

En la fabricación de piezas de motores alternativos (bloque motor, culatas, pistones), a

menudo se utilizan aleaciones de este grupo con composiciones especiales no

normalizadas de alto contenido de Si o hipereutécticas (AlSi17Cu4Mg, AlSi21CuNiMg,

AlSi25CuMgNi).

Grupo Al-Si-Mg

Con la adición de pequeños porcentajes de Mg, las aleaciones Al-Si se convierten en

bonificables, y consiguen valores de resistencia y dureza considerablemente mayores

con una mejora de la maquinabilidad. El tratamiento térmico durante la fundición sobre

la pieza moldeada, antes de ser mecanizada. Uno de los principales representantes de

esta familia es el AlSi10Mg (L-2560, según UNE), utilizado en motores y máquinas

(llantas de rueda, carcasas y cajas, tambores de freno, tubos centrifugados). La

aleación AlSi7Mg (L-2561) es más resistente y de mejor maquinabilidad a costa de

una menor facilidad de moldeo (ruedas, brazos de suspensión, piezas del sistema de

dirección).

Grupo Al-Si-Cu

Las aleaciones de esta familia tienen multiplicidad de aplicaciones cuando las

características mecánicas exigidas son mayores que las de los grupos anteriores,

incluso a temperaturas moderadamente elevadas. Se funden fácilmente (posibilidad de

formas complicadas), se trabajan bien (buena maquinabilidad), pero no presentan la

misma resistencia a la corrosión y a los agentes químicos que las aleaciones de los

grupos anteriores (presencia de Cu). Porcentajes mayores de Si aumentan la

colabilidad en el molde, mientras que un mayor contenido de Cu mejora la

maquinabilidad y las posibilidades de pulido. Las aleaciones más usadas son el

AlSi5Cu3 (L-2610, según UNE), de resistencia mayor y apto para moldear en arena o

en coquilla, y el AlSi8Cu3 (L-2630, según UNE), que prácticamente es un estándar en

el moldeo por inyección.

Grupo Al-Mg

Las aleaciones de este grupo se caracterizan por una gran resistencia a la corrosión,

incluso en agua de mar y en atmósfera salina. Tienen una buena maquinabilidad, se

pulen muy bien y admiten el anodizado con finalidad decorativa. Sus principales

aplicaciones son la construcción naval, las industrias química y alimentaria y también

los objetos decorativos. Dado que, mediante el moldeo, no es necesario conformar por

deformación en frío, se puede aumentar el porcentaje de Mg, lo que hace bonificables

estas aleaciones. Su moldeo no es fácil (especialmente con contenidos >7% Mg,

aspecto a tener en cuenta en el diseño); pequeñas adiciones de Si facilitan la

colabilidad, pero empeoran la apariencia en el anodizado. La aleación AlMg10 (L-

2310, según UNE), bonificable, une a su excelente resistencia a la corrosión unas

elevadas características mecánicas y una gran resistencia al choque; aun así, como

ya se ha comentado, su moldeo requiere cuidados especiales. La aleación que ofrece

más posibilidades de aplicación es AlMg3 (L2341 según UNE), de moldeo más fácil a

pesar de que disminuyen las características mecánicas (aplicaciones navales,

industria de la alimentación, herrajes resistentes a la corrosión).

Grupo Al-Cu

Por medio de tratamiento térmico (el Cu posibilita la bonificación), las aleaciones de

este grupo consiguen las características mecánicas más elevadas entre los aluminios

de moldeo (resistencia a la tracción, límite elástico, alargamiento, tenacidad,

resistencia al desgaste), especialmente a temperaturas elevadas. Aun así, las

características generales de moldeo (colabilidad, agrietamiento en la contracción,

compacidad) son más bien bajas (sobretodo para >5% de Cu) y, además, oponen

dificultades a ser conformados en coquilla a causa del gran intervalo de solidificación y

de la elevada tendencia a formar grietas por efectos térmicos. Hay que realizar, pues,

un diseño adecuado de las piezas que tenga en cuenta las condiciones de moldeo. Se

usan en piezas de vehículos y máquinas con altas solicitaciones mecánicas,

sometidas a choques o a desgaste (poleas de correa trapezoidal) y es ineludible en

piezas que trabajan en caliente. Las aleaciones más usuales de este grupo son: el

AlCa4MgTi (L-2140 según UNE), aleación de aluminio estándar de características

mecánicas elevadas y resistente a los choques, para una gran variedad de piezas,

carcasas y elementos estructurales (automoción, aviación) moldeadas en molde de

arena o en coquilla; y el AlCu4Ni2Mg (L-2150 según UNE), utilizado para piezas

moldeadas en molde de arena o en coquilla que requieran una elevada resistencia

mecánica a temperaturas hasta 300ºC, con un coeficiente de dilatación bajo (culatas,

émbolos).

Grupo Al-Zn-Mg

La característica más relevante de este grupo es su capacidad de auto templarse sin

necesidad de solubilización, seguido de una maduración natural (varias semanas) o

artificial (varias horas), lo que facilita la fabricación de piezas de grandes dimensiones

con buenas características mecánicas, tenacidad, maquinabilidad, estabilidad

dimensional y resistencia a la corrosión. La aleación más frecuente es la AlZn5Mg

(L2710 según UNE), para piezas moldeadas en arena o en coquilla.