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Aluminio 5083

El aluminio 5083 es una aleación de aluminio resistente a la corrosión y de alta resistencia, adecuada para componentes mecanizados por CNC en aplicaciones marinas, criogénicas y de transporte que requieren buena soldabilidad y fiabilidad mecánica.

Introducción al Aluminio 5083

Aluminio 5083 es una aleación de aluminio-magnesio-manganeso no tratable térmicamente, conocida por su excepcional resistencia a la corrosión, alta resistencia en condición recocida y excelente desempeño en entornos extremos. Su resistencia superior al agua de mar y a productos químicos industriales la hace ideal para aplicaciones en la industria marina y del transporte.

Esta aleación funciona bien en el mecanizado CNC de componentes estructurales de alta exigencia, tanques de combustible, piezas para construcción naval y recipientes criogénicos. Con una soldabilidad confiable y una maquinabilidad moderada, el Aluminio 5083 es una opción óptima para componentes que requieren resistencia, resistencia a la corrosión y estabilidad a largo plazo.

Propiedades químicas, físicas y mecánicas del Aluminio 5083

Composición química (típica)

Elemento	Rango de composición (peso %)	Función clave
Aluminio (Al)	Balance	Metal base que aporta ligereza y resistencia a la corrosión
Magnesio (Mg)	4.0–4.9	Principal elemento de refuerzo y resistencia a la corrosión
Manganeso (Mn)	0.4–1.0	Mejora la tenacidad y el desempeño a la fatiga
Cromo (Cr)	0.05–0.25	Mejora la resistencia a la corrosión y la resistencia bajo tensión
Hierro (Fe)	≤0.40	Elemento residual
Silicio (Si)	≤0.40	Elemento residual
Cobre (Cu)	≤0.10	El bajo contenido mantiene la resistencia a la corrosión
Zinc (Zn)	≤0.25	Elemento residual
Titanio (Ti)	≤0.15	Refinamiento de grano

Propiedades físicas

Propiedad	Valor (típico)	Norma/condición de ensayo
Densidad	2.66 g/cm³	ASTM B311
Punto de fusión	570–640°C	ASTM E299
Conductividad térmica	121 W/m·K a 25°C	ASTM E1952
Conductividad eléctrica	28% IACS a 20°C	ASTM B193
Coeficiente de expansión	25.1 µm/m·°C	ASTM E228
Capacidad calorífica específica	900 J/kg·K	ASTM E1269
Módulo elástico	72.5 GPa	ASTM E111

Propiedades mecánicas (estado H116 / O)

Propiedad	Valor (típico)	Norma de ensayo
Resistencia a la tracción	305–340 MPa (H116)	ASTM E8/E8M
Límite elástico (0.2%)	215–240 MPa (H116)	ASTM E8/E8M
Elongación	≥12% (H116), ≥18% (O)	ASTM E8/E8M
Dureza	80 HB (H116)	ASTM E10
Resistencia a la fatiga	115 MPa	ASTM E466
Resistencia al impacto	Excelente	ASTM E23

Características clave del Aluminio 5083

Resistencia a la corrosión sobresaliente: Su excelente desempeño en agua de mar, niebla salina y entornos químicos hace del 5083 una aleación preferida para aplicaciones marinas, de defensa y de tanques. No presenta fisuración por corrosión bajo tensión en entornos con alto contenido de cloruros.

Alta resistencia en estado no tratado térmicamente: Alcanza 340 MPa de resistencia a la tracción sin tratamiento térmico, ideal para estructuras soldadas y tanques criogénicos donde debe evitarse la distorsión térmica.

Excelente soldabilidad: Es compatible con soldadura MIG y TIG con mínima reducción de resistencia en la zona afectada por el calor (ZAC/HAZ). Los metales de aporte 5183 o 5356 se utilizan comúnmente para mantener la integridad estructural.

Maquinabilidad moderada: La calificación de maquinabilidad es ~55% respecto al latón de corte libre. Una geometría de herramienta adecuada y técnicas de evacuación de viruta permiten tolerancias de ±0.01 mm y Ra ≤1.6 µm en piezas terminadas.

Tenacidad criogénica y estabilidad dimensional: Funciona bien a temperaturas bajo cero, lo que la hace adecuada para transporte de GNL y aplicaciones aeroespaciales de almacenamiento en frío.

Desafíos y soluciones de mecanizado CNC para el Aluminio 5083

Desafíos de mecanizado

Formación de filo recrecido: Adhesión a las herramientas durante el mecanizado a baja velocidad.
Menor dureza: Provoca desgaste de la herramienta y agarrotamiento superficial sin una preparación adecuada del filo.
Sensibilidad a la distorsión por soldadura: Requiere sujeción plana y utillaje estable para mantener la precisión dimensional después de soldar.

Estrategias de mecanizado optimizadas

Selección de herramientas

Parámetro	Recomendación	Justificación
Material de la herramienta	Carburo sin recubrimiento o carburo recubierto con TiB₂	Controla el filo recrecido y el desgaste del filo
Geometría	Ángulo de ataque positivo, amplias gargantas para viruta	Mejora el flujo de viruta y reduce las fuerzas de corte
Velocidad de corte	150–300 m/min	Equilibra el calor y el acabado superficial
Avance	0.10–0.30 mm/rev	Evita el traqueteo de la herramienta y asegura el acabado superficial
Refrigerante	Refrigeración por inundación de alto caudal	Enfría la zona de corte y evacua las virutas

Parámetros de corte del Aluminio 5083 (cumplimiento ISO 513)

Operación	Velocidad (m/min)	Avance (mm/rev)	Profundidad de corte (mm)	Presión del refrigerante (bar)
Desbaste	150–220	0.15–0.30	2.0–4.0	20–30 (Inundación)
Acabado	220–300	0.05–0.15	0.2–1.0	30–50 (Inundación)

Tratamiento superficial para piezas CNC de Aluminio 5083

Anodizado: El anodizado Tipo II ofrece protección contra la corrosión con un espesor de óxido de 5–25 µm. El Tipo III (anodizado duro) mejora la resistencia al desgaste con espesores de óxido de hasta 50 µm; sin embargo, debido al alto contenido de magnesio, la uniformidad del color puede variar.
Recubrimiento en polvo: Un recubrimiento de 60–120 µm mejora la resistencia a los rayos UV, la abrasión y los productos químicos corrosivos. Se aplica electrostáticamente y se cura a ~200°C.
Electropulido: Logra un acabado sub-Ra 0.2 µm, mejorando la limpieza de la pieza y la vida a la fatiga para usos en sala limpia o aeroespaciales.
Pasivado: Se aplica antes del recubrimiento o sellado para eliminar contaminantes y mejorar la estabilidad del óxido.
Cepillado: Superficies Ra 0.8–1.6 µm para acabados arquitectónicos, etiquetas o paneles decorativos.
Recubrimiento Alodine: Conversión cromatada según MIL-DTL-5541F que añade resistencia a la corrosión y mantiene la conductividad para aplicaciones marinas y electrónicas.
Recubrimiento UV: Los recubrimientos transparentes de 5–15 µm mejoran la resistencia al rayado y a químicos en componentes de alta visibilidad.
Recubrimiento de laca: Películas transparentes de 10–30 µm protegen señalética y paneles de control contra la corrosión y el desgaste por manipulación.