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Aluminio 2011

El aluminio 2011 es una aleación de aluminio de fácil mecanizado, diseñada para el torneado CNC de piezas de alta precisión y gran volumen, con tolerancias estrictas y excelentes acabados superficiales, adecuada para aplicaciones no estructurales con protección contra la corrosión.

Introducción al Aluminio 2011

Aluminio 2011 es una aleación de aluminio de alta maquinabilidad y corte libre, conocida por su excelente formación de viruta y tiempos de ciclo rápidos en operaciones CNC de alta velocidad. A menudo denominada el “estándar de maquinabilidad” entre las aleaciones de aluminio, es ideal para piezas torneadas de precisión que requieren tolerancias estrechas y producción de alto volumen.

Gracias a su contenido de plomo y a sus excelentes características de acabado superficial, el Aluminio 2011 se utiliza ampliamente en el mecanizado CNC de conectores, racores, ejes, casquillos y componentes electrónicos y automotrices de precisión.

Propiedades químicas, físicas y mecánicas del Aluminio 2011

Composición química (típica)

Elemento	Rango de composición (peso %)	Función clave
Aluminio (Al)	Balance	Metal base ligero con buenas propiedades térmicas
Cobre (Cu)	5.0–6.0	Aumenta la resistencia y la dureza
Bismuto (Bi)	0.2–0.6	Mejora la maquinabilidad y la rotura de viruta
Plomo (Pb)	0.2–0.6	Mejora las propiedades de corte libre
Hierro (Fe)	≤0.7	Elemento residual
Silicio (Si)	≤0.4	Elemento residual
Zinc (Zn)	≤0.3	Elemento residual
Otros	≤0.15 (total)	Elementos residuales

Propiedades físicas

Propiedad	Valor (típico)	Norma/condición de ensayo
Densidad	2.82 g/cm³	ASTM B311
Punto de fusión	535–645°C	ASTM E299
Conductividad térmica	140 W/m·K a 25°C	ASTM E1952
Conductividad eléctrica	39% IACS a 20°C	ASTM B193
Coeficiente de expansión	23.2 µm/m·°C	ASTM E228
Capacidad calorífica específica	875 J/kg·K	ASTM E1269
Módulo elástico	70 GPa	ASTM E111

Propiedades mecánicas (estado T3)

Propiedad	Valor (típico)	Norma de ensayo
Resistencia a la tracción	330 MPa	ASTM E8/E8M
Límite elástico (0.2%)	275 MPa	ASTM E8/E8M
Elongación	≥10%	ASTM E8/E8M
Dureza	95 HB	ASTM E10
Resistencia a la fatiga	100 MPa	ASTM E466
Resistencia al impacto	Moderada	ASTM E23

Características clave del Aluminio 2011

Maquinabilidad excepcional: El Aluminio 2011 está clasificado con una maquinabilidad del 100% (estándar de referencia), ofreciendo excelente control de viruta, desgaste mínimo de herramienta y producción a alta velocidad, ideal para piezas torneadas CNC con geometrías complejas.

Acabado superficial sobresaliente: Genera superficies limpias y sin rebabas incluso a altos avances, con acabados típicos en el rango Ra ≤0.8 µm en operaciones de torno de precisión.

Resistencia moderada con buena estabilidad dimensional: Ofrece un límite elástico de hasta 275 MPa en condición T3, con baja deformación o tensión residual, adecuado para racores y conectores de tolerancias muy estrechas.

Baja soldabilidad y resistencia a la corrosión: El contenido de plomo y cobre reduce la soldabilidad y la resistencia a la corrosión; las piezas suelen recibir recubrimientos protectores después del mecanizado.

No apto para aplicaciones estructurales o portantes: Debido a su baja resistencia a la corrosión y vida a la fatiga, el 2011 se reserva para aplicaciones no estructurales que requieren precisión dimensional y repetibilidad.

Desafíos y soluciones de mecanizado CNC para el Aluminio 2011

Desafíos de mecanizado

Consideraciones por contenido de plomo: Puede requerir manipulación especial en aplicaciones ambientales o médicas debido al contenido de plomo.
Soldabilidad limitada: Se desaconseja la soldadura por el riesgo de fisuración en caliente y vapores de plomo.
Se requiere protección posterior al mecanizado: Susceptible a la oxidación si se deja sin tratamiento.

Estrategias de mecanizado optimizadas

Selección de herramientas

Parámetro	Recomendación	Justificación
Material de la herramienta	Carburo sin recubrimiento o recubierto con TiN	Mejora el acabado y la rotura de viruta
Geometría	Punta afilada, alto ángulo de ataque	Facilita el control de viruta y reduce la carga de la herramienta
Velocidad de corte	250–500 m/min	Permite torneado y taladrado a alta velocidad
Avance	0.10–0.35 mm/rev	Mantiene tolerancias estrechas y un acabado suave
Refrigerante	Niebla ligera de aceite o corte en seco	Reduce la acumulación de viruta y mejora la visibilidad

Parámetros de corte del Aluminio 2011 (cumplimiento ISO 513)

Operación	Velocidad (m/min)	Avance (mm/rev)	Profundidad de corte (mm)	Presión del refrigerante (bar)
Desbaste	250–400	0.20–0.35	1.5–3.0	Seco o niebla
Acabado	400–500	0.05–0.10	0.2–0.8	Niebla/lubricación opcional

Tratamiento superficial para piezas CNC de Aluminio 2011

Anodizado: Éxito limitado debido al alto contenido de cobre. Puede presentar coloración no uniforme a menos que se pretrate adecuadamente.
Recubrimiento en polvo: Aporta protección contra la corrosión y estética con espesores de 60–100 µm.
Electropulido: Mejora el ya alto acabado superficial hasta ≤0.2 µm Ra. Se usa típicamente en superficies visibles o deslizantes mecánicas.
Pasivado: Se aplica para limpieza superficial e inhibición de corrosión antes de un recubrimiento adicional.
Cepillado: Prepara la pieza para pintura o recubrimiento en polvo; común en paneles cosméticos o industriales.
Recubrimiento Alodine: Se utiliza para resistencia temporal a la corrosión y conductividad, especialmente en aplicaciones eléctricas.
Recubrimiento UV: Añade una capa protectora delgada para piezas de alto brillo orientadas al consumidor.
Recubrimiento de laca: Los recubrimientos transparentes mejoran la resistencia a la oxidación y el atractivo estético en bienes de consumo de alta rotación.