La lámina de aluminio es uno de los materiales principales en la fabricación moderna de embarcaciones y estructuras marinas. Entre ellos,Hoja de aluminio 1100, 3003, 5052, 5083 y 6061.cubren una gama completa de rendimiento, desde láminas económicas no tratables térmicamente para accesorios marinos en general hasta placas de alta resistencia resistentes a la corrosión para cascos, cubiertas y componentes estructurales.
| Aleación | Serie | Característica principal | Uso marino típico |
|---|
| 1100 | 1xxx | Alta pureza, excelente corrosión y conformabilidad. | Placas de identificación, paneles interiores, cubiertas de luces. |
| 3003 | 3xxx | Aleación de manganeso, mejor resistencia que 1100. | Gabinetes, tapas de tanques, paneles no estructurales. |
| 5052 | 5xxx | Buena resistencia, buena corrosión y soldabilidad. | Cascos de embarcaciones pequeñas, placas de cubierta, consolas |
| 5083 | 5xxx | Muy alta resistencia en 5xxx, grado marino | Cascos, cubiertas, estructuras transversales, mamparos |
| 6061 | 6xxx | Tratable térmicamente, alta resistencia y maquinabilidad | Soportes, marcos, mástiles, carpintería, herrajes. |
2. Composición química
(Valores típicos, % en peso)
2.1 Hoja de aluminio 1100
| Elemento | Si + Fe | Cu | Minnesota | zinc | Otros (cada uno) | Alabama |
|---|
| 1100 | ≤0,95 | 0,05–0,20 | ≤0,05 | ≤0,10 | ≤0,05 | ≥99.00 |
2.2 Hoja de aluminio 3003
| Elemento | Y | fe | Cu | Minnesota | zinc | Otros (cada uno) | Alabama |
|---|
| 3003 | ≤0,6 | ≤0,7 | 0,05–0,20 | 1,0–1,5 | ≤0,10 | ≤0,05 | Balance |
2.3 Hoja de aluminio 5052
| Elemento | Y | fe | Cu | Minnesota | magnesio | cr | zinc | Alabama |
|---|
| 5052 | ≤0,25 | ≤0,40 | ≤0,10 | ≤0,10 | 2.2–2.8 | 0,15–0,35 | ≤0,10 | Balance |
2.4 Hoja de aluminio 5083 (grado marino)
| Elemento | Y | fe | Cu | Minnesota | magnesio | cr | zinc | De | Alabama |
|---|
| 5083 | ≤0,40 | ≤0,40 | ≤0,10 | 0,40–1,0 | 4,0–4,9 | 0,05–0,25 | ≤0,25 | ≤0,15 | Balance |
2.5 Hoja de aluminio 6061
| Elemento | Y | fe | Cu | Minnesota | magnesio | cr | zinc | De | Alabama |
|---|
| 6061 | 0,40–0,80 | ≤0,70 | 0,15–0,40 | ≤0,15 | 0,80–1,20 | 0,04–0,35 | ≤0,25 | ≤0,15 | Balance |
punto:
- Serie 5xxx (5052/5083): Mg como principal elemento de aleación ⇒ excelente resistencia a la corrosión del agua de mar.
- 6061: Sistema Mg + Si ⇒ se puede tratar térmicamente para mayor resistencia y buen mecanizado.
3. Propiedades mecánicas y especificaciones técnicas
3.1 Propiedades mecánicas típicas
(Valores representativos a temperatura ambiente; los valores exactos dependen del temple y el espesor)
| Aleación | Temperamento común | Resistencia a la tracción (MPa) | Límite elástico (MPa) | Alargamiento (%) | Observaciones |
|---|
| 1100 | H14 | 110-145 | 95-125 | 5-10 | Formado suave y fácil |
| 3003 | H14 | 130–180 | 115–160 | 5–12 | Mayor resistencia frente a 1100 |
| 5052 | H32 | 215–265 | 160-215 | 7-12 | Buen material del casco marino. |
| 5083 | H116 / H321 | 275–350 | 125-215 | 10-17 | Grado marino, alta resistencia |
| 6061 | Flotar | 240-310 | 200–260 | 6-12 | Piezas rígidas tratadas térmicamente |
3.2 Rango de suministro típico
| Parámetro | 1100 y 3003 | 5052 y 5083 (Marino) | 6061 |
|---|
| Espesor (mm) | 0,2–6,0 | 1,0–100 | 1,0–100 |
| Ancho (mm) | 500-2000 | 1000-2600 | 1000-2600 |
| Longitud (mm) | 1000–12000 | 1000–12000 | 1000–12000 |
| Superficie | Molino, cepillado | Molino, antideslizante, revestido | Molino, apto para anodizado |
| Estándares (típicos) | ASTM B209 | ASTM B928/B209 | ASTM B209 |
(Se pueden producir dimensiones y estados personalizados de acuerdo con dibujos y estándares como ABS, DNV, LR, CCS para clasificación marina).
4. Desempeño en Medios Marinos
4.1 Resistencia a la corrosión en agua de mar
| Aleación | Resistencia a la corrosión del agua de mar | Uso típico en barco |
|---|
| 1100 | Bueno en atmósfera, justo en agua de mar. | Interior, zonas secas, piezas decorativas. |
| 3003 | Mejor que 1100, no para inmersión | Carcasas, cubiertas, muebles en cabina. |
| 5052 | Muy bueno, adecuado para zonas de chapoteo. | Cascos pequeños, placas laterales, placas de cubierta. |
| 5083 | Excelente contacto con el agua de mar a largo plazo | Fondo del casco, zonas de sentina, miembros estructurales |
| 6061 | Bien, pero con cuidado en inmersión + grieta. | Marcos, ménsulas, mástiles, no para fondos desprotegidos |
Reflejos:
- 5083es elaleación preferida para inmersión marina totaly piezas estructurales del casco.
- 5052es ideal paracascos ligeros, casetas de cubierta y placas estructurales no críticas.
- 1100 y 3003se utilizan principalmente ensin inmersión, sin cargaáreas.
- 6061es excelente dondealta rigidez y mecanizado precisoson necesarios, lejos de las bolsas de agua de mar estancada.
5. Ventajas del uso de estas aleaciones para la construcción de embarcaciones
5.1 Peso ligero y eficiencia del combustible
| Parámetro | Valor típico (aleaciones de Al) | Nota |
|---|
| Densidad | ~2,70 g/cm³ | ~1/3 de acero al carbono |
| Reducción de peso frente al acero | 40-60% | Dependiendo del diseño y estructura |
| Ahorro de combustible (indicativo) | 8-15% frente al casco de acero | Operación a largo plazo |
Un casco más ligero permite:
- Menor consumo de combustible
- Mayor capacidad de carga útil
- Mejor aceleración y maniobrabilidad.
5.2 Excelente formabilidad y soldabilidad
- 1100 y 3003:
- Excelente capacidad de flexión, adecuado para embutición profunda, estampado y paneles interiores curvos.
- 5052 y 5083:
- Muy bienSoldabilidad MIG/TIG, baja tendencia al agrietamiento en caliente, ampliamente utilizado ensoldadura continua del casco.
- 6061:
- Soldable, pero la resistencia disminuye en la zona afectada por el calor; utilizado a menudo enestructuras mecanizadas y atornilladas.
6. Aplicaciones típicas en embarcaciones y marinas
6.1 Cascos y componentes estructurales
| Componente | Aleaciones recomendadas | Razones |
|---|
| Parte inferior del casco y armazón lateral. | 5083 (H116/H321), 5052 | Alta resistencia a la corrosión y fuerza. |
| Paneles de cubierta | 5052, 5083 | Buena rigidez, resistencia a la corrosión. |
| Mamparos y marcos | 5083, 6061 (para no sumergidos) | Resistencia estructural, rigidez. |
| Secciones de quilla (barcos de aluminio) | 5083 | Alta resistencia a cargas y impactos |
6.2 Superestructuras y equipamiento
| Parte | Aleaciones recomendadas | Notas |
|---|
| Cabinas, puentes de gobierno, techos. | 5052, 3003 | Formado ligero y fácil |
| Barandillas, escaleras, pasamanos. | 6061, 5052 | Fuerza + resistencia a la corrosión |
| Consolas, armarios, taquillas. | 1100, 3003, 5052 | No estructural, cosmético, ligero. |
| Suelos y placas antideslizantes | 5052, 5083 | Se puede modelar (placa estriada) |
6.3 Uso marino auxiliar y especial
| Solicitud | Aleación | Característica |
|---|
| Tanques de combustible y agua dulce | 5052, 5083 | Buena corrosión, soldabilidad. |
| Cajas de herramientas marinas | 3003, 5052 | Formable, duradero |
| Soportes para motores y equipos. | 6061 | Alta resistencia, buen mecanizado. |
| Adornos decorativos y placas de identificación | 1100, 3003 | Fácil estampado, buena apariencia superficial. |
7. Comparación de aleaciones para diseñadores de embarcaciones
7.1 Guía de selección
| Criterio | 1100 | 3003 | 5052 | 5083 | 6061 |
|---|
| Fortaleza | ★ | ★★ | ★★★ | ★★★★ | ★★★★ |
| Resistencia al agua de mar | ★★ | ★★ | ★★★ | ★★★★★ | ★★★ |
| Soldabilidad | ★★★★ | ★★★★ | ★★★★★ | ★★★★★ | ★★★★ |
| Formabilidad | ★★★★★ | ★★★★ | ★★★★ | ★★★ | ★★★ |
| maquinabilidad | ★★ | ★★ | ★★★ | ★★★ | ★★★★★ |
| Costo | ★★★★★ | ★★★★ | ★★★ | ★★ | ★★★ |
(★ = bajo, ★★★★★ = excelente)
7.2 Estrategia de uso típica en un barco
Una forma práctica de trabajar en muchos astilleros:
- 5083:Revestimiento principal del casco, fondo y sentina, donde la resistencia y la inmersión en agua de mar son fundamentales.
- 5052:Cubiertas, superestructuras, paneles interiores que aún requieren buena resistencia a la corrosión y resistencia moderada.
- 6061:Soportes estructurales, soportes de motor, marcos de precisión y accesorios mecanizados por encima de la línea de flotación.
- 3003 y 1100:Interiores, revestimientos, gabinetes, molduras y etiquetas donde el costo y la formabilidad importan más que la resistencia.
8. Procesamiento y tratamiento de superficies
8.1 Métodos de procesamiento
| Proceso | Idoneidad | Notas |
|---|
| Corte | Todas las aleaciones | Cizalla, plasma, chorro de agua, fresado CNC |
| Doblar | Mejor con 1100, 3003, 5052 | Respete el radio mínimo de curvatura para evitar grietas. |
| Soldadura | Mejor con 5052 y 5083, bueno con 6061 | Utilice relleno ER5xxx para aleaciones 5xxx |
| Mecanizado | Mejor con 6061 | Recomendado cuando se requieren tolerancias estrictas |
8.2 Opciones de superficie para uso marino
| Tratamiento | Función |
|---|
| Acabado de molino | Superficie estándar para uso estructural |
| Cepillado/pulido | Para superficies decorativas y visibles |
| Anodizado (especialmente 6061, 5052) | Corrosión y apariencia mejoradas |
| Pintura/recubrimiento marino | Protección adicional en agua de mar dura |
| Patrón antideslizante (placa estriada) | Seguridad en cubierta |
9. Beneficios para astilleros y propietarios
- Larga vida útilen ambientes marinos, especialmente con 5052 y 5083.
- Costos de mantenimiento reducidosfrente al acero debido a una mejor resistencia a la corrosión y a la ausencia de incrustaciones de óxido.
- Menor peso, permitiendo una mayor carga útil o una mejor velocidad con la misma potencia.
- Diseño flexible, desde pequeños barcos pesqueros y de trabajo hasta yates y patrulleras.
- Buena reciclabilidad, haciendo que los barcos de aluminio sean más respetuosos con el medio ambiente.
Hojas de aluminio 1100, 3003, 5052, 5083 y 6061.juntos proporcionan unconjunto completo de solucionespara la construcción de barcos:
- 1100/3003: económico, de fácil conformado para piezas no estructurales, interiores y decorativas.
- 5052: material versátil para casco y cubierta, que equilibra costo, resistencia y resistencia a la corrosión.
- 5083: placa central de calidad marina para regiones de inmersión en agua de mar a largo plazo y de alto estrés.
- 6061: aleación mecanizable de alta resistencia para marcos, soportes y accesorios marinos de precisión.
Al hacer coincidir cada aleación con la ubicación correcta y las condiciones de carga en el barco, los diseñadores y constructores pueden obtenerRendimiento confiable, peso reducido y durabilidad a largo plazo.en entornos marinos exigentes.
