Aluminio 6063
Introducción al aluminio 6063
Aluminio 6063 es una aleación de aluminio tratable térmicamente conocida por su excelente extruibilidad, acabado superficial y resistencia a la corrosión. En comparación con el aluminio 6061, el 6063 ofrece menor resistencia mecánica, pero sobresale en aplicaciones estéticas y perfiles de formas complejas. Se utiliza ampliamente en componentes arquitectónicos, electrónica de consumo y componentes estructurales de precisión.
Gracias a su facilidad de conformado y a sus características de acabado superficial, el aluminio 6063 es un material ideal para el mecanizado CNC en proyectos que priorizan la apariencia, la compatibilidad con tratamientos superficiales y una estructura ligera.
Propiedades químicas, físicas y mecánicas del aluminio 6063
Composición química (típica)
Elemento | Rango de composición (wt.%) | Función clave |
|---|---|---|
Aluminio (Al) | Balance | Metal base con alta resistencia a la corrosión |
Magnesio (Mg) | 0.45–0.9 | Aumenta la resistencia y la tasa de endurecimiento por deformación |
Silicio (Si) | 0.2–0.6 | Mejora la extruibilidad y aumenta la resistencia |
Hierro (Fe) | ≤0.35 | Elemento residual |
Cobre (Cu) | ≤0.10 | Reduce la resistencia a la corrosión si es demasiado alto |
Manganeso (Mn) | ≤0.10 | Mejora la resistencia a la corrosión |
Cromo (Cr) | ≤0.10 | Mejora la tenacidad y la resistencia a la corrosión |
Zinc (Zn) | ≤0.10 | Elemento residual |
Titanio (Ti) | ≤0.10 | Refina la estructura de grano |
Propiedades físicas
Propiedad | Valor (típico) | Norma/condición de ensayo |
|---|---|---|
Densidad | 2.70 g/cm³ | ASTM B311 |
Punto de fusión | 615–655°C | ASTM E299 |
Conductividad térmica | 201 W/m·K a 25°C | ASTM E1952 |
Conductividad eléctrica | 53% IACS a 20°C | ASTM B193 |
Coeficiente de expansión | 23.5 µm/m·°C | ASTM E228 |
Capacidad calorífica específica | 900 J/kg·K | ASTM E1269 |
Módulo elástico | 69 GPa | ASTM E111 |
Propiedades mecánicas (temple T5/T6)
Propiedad | Valor (típico) | Norma de ensayo |
|---|---|---|
Resistencia a la tracción | 205–240 MPa (T5/T6) | ASTM E8/E8M |
Límite elástico (0.2%) | 160–200 MPa (T5/T6) | ASTM E8/E8M |
Elongación | ≥10% | ASTM E8/E8M |
Dureza | 75–90 HB | ASTM E10 |
Resistencia a la fatiga | 70 MPa (T6) | ASTM E466 |
Resistencia al impacto | Moderada | ASTM E23 |
Características clave del aluminio 6063
Excelente acabado superficial: El aluminio 6063 es la aleación preferida para el anodizado y los acabados decorativos debido a su superficie lisa y grano uniforme. Con un mecanizado y pulido adecuados, es posible alcanzar una rugosidad superficial Ra ≤0.8 µm.
Extruibilidad superior: Conocida como la “aleación arquitectónica”, la 6063 es ideal para perfiles de sección transversal compleja y piezas huecas, y permite tolerancias estrechas incluso en estructuras de pared delgada.
Resistencia a la corrosión: Su alta resistencia a la corrosión atmosférica y a los cloruros hace que la 6063 sea adecuada para estructuras de grado marino, especialmente después del anodizado.
Conformabilidad ligera: Su bajo límite elástico y buena elongación facilitan doblar, conformar o soldar sin agrietarse, ideal para prototipos CNC personalizados y ensamajes ligeros.
Aplicaciones estéticas: Su apariencia brillante y limpia es ideal para piezas expuestas al consumidor; carcasas ligeras, electrónica y sistemas de exhibición se benefician de su acabado de grado cosmético.
Desafíos y soluciones del mecanizado CNC para aluminio 6063
Desafíos de mecanizado
Baja dureza: Más blando que el 6061, lo que lo hace propenso a la deformación o a la vibración (chatter) durante cortes agresivos.
Borde recrecido (BUE): Tiende a adherirse a las herramientas a bajas velocidades de corte debido a su ductilidad.
Arrastre superficial: El acabado superficial puede empeorar si se usan geometrías de herramienta o avances inadecuados.
Estrategias de mecanizado optimizadas
Selección de herramientas
Parámetro | Recomendación | Justificación |
|---|---|---|
Material de herramienta | Carburo sin recubrimiento o herramientas de diamante | Evita la acumulación de material, ideal para aluminio blando |
Geometría | Alto ángulo positivo, pulido espejo | Minimiza la fricción y preserva el acabado superficial |
Velocidad de corte | 300–800 m/min | La alta velocidad evita la adhesión y el arrastre |
Avance | 0.10–0.25 mm/rev | Evita vibraciones y mantiene la integridad superficial |
Refrigerante | Refrigerante por inundación o niebla | Ayuda a evacuar viruta y enfriar la zona de trabajo |
Parámetros de corte del aluminio 6063 (cumplimiento ISO 513)
Operación | Velocidad (m/min) | Avance (mm/rev) | Profundidad de corte (mm) | Presión de refrigerante (bar) |
|---|---|---|---|---|
Desbaste | 300–500 | 0.15–0.25 | 2.0–4.0 | 20–30 (inundación) |
Acabado | 500–800 | 0.05–0.15 | 0.2–1.0 | 30–50 (niebla/inundación) |
Tratamiento superficial para piezas CNC de aluminio 6063
Anodizado: El 6063 es excelente para Tipo II y Tipo III, con tono de color consistente y mayor resistencia a la corrosión.
Recubrimiento en polvo: Proporciona una capa superficial duradera y colorida, comúnmente utilizada en aplicaciones exteriores y de grado exhibición.
Electropulido: Mejora la apariencia cosmética de piezas de alta visibilidad con un acabado tipo espejo y mayor resistencia a la corrosión.
Pasivación: Restaura la capa de óxido y elimina contaminantes del mecanizado para estabilizar la resistencia a la corrosión.
Cepillado: Un acabado mate o satinado uniforme oculta huellas dactilares y pequeños arañazos.
Recubrimiento Alodine: Convierte químicamente la superficie del aluminio para aportar resistencia a la corrosión y conductividad eléctrica.
Recubrimiento UV: Ofrece protección transparente de secado rápido, mejorando la claridad óptica y el rendimiento antiarañazos.
Recubrimiento de laca: Añade un acabado brillante o satinado que mejora la resistencia a huellas y a la degradación ambiental.
Aplicaciones industriales del aluminio 6063
Arquitectura: Marcos de ventanas, muros cortina, molduras decorativas y extrusiones de aluminio para una estética limpia y resistencia a la intemperie.
Electrónica de consumo: Carcasas mecanizadas por CNC para tablets, altavoces y equipos de iluminación que requieren un anodizado liso.
Automotriz: Componentes de moldura, manijas, rieles y soportes interiores ligeros.
Marina: Tuberías y accesorios de aluminio anodizado expuestos a agua salada y ambientes de alta humedad.
Pantallas y señalización: Paneles y soportes de aluminio brillantes y limpiamente mecanizados para branding y exhibidores promocionales.
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