Aleación estructural de alta resistencia con acabado anodizado protector
La chapa de aluminio anodizado 2014 T6 combina laAlta resistencia y resistencia a la fatiga de la aleación 2014.con elDureza superficial, protección contra la corrosión y mejora estética del anodizado.. Esto lo convierte en un material preferido donderendimiento estructural y una superficie duraderaambos son necesarios.
Aluminio 2014es unaleación de Al-Cu-Mg-Si tratable térmicamenteconocido por:
- Muyalta resistencia(comparable a algunos aceros con un peso mucho menor)
- Buena resistencia a la fatiga
- Maquinabilidad justa
- Adecuado paraAplicaciones estructurales y de tipo aeroespacial.
Eltemperamento T6medio:
- Solución tratada térmicamente
- envejecido artificialmente
- Optimizado paramáxima resistencia y rigidez
El anodizado añade:
- Capa de óxido dura y resistente al desgaste.
- Resistencia a la corrosión mejorada
- Mejor unión de pintura y adhesivo
- Acabados decorativos (transparentes o coloreados)
2. Composición química de la aleación de aluminio 2014
Composición química típica (% en masa):
| Elemento | Símbolo | Rango típico (%) |
|---|---|---|
| Cobre | Cu | 3,9 – 5,0 |
| Silicio | Y | 0,5 – 1,2 |
| Magnesio | magnesio | 0,2 – 0,8 |
| Manganeso | Minnesota | 0,4 – 1,2 |
| Hierro | fe | ≤ 0,7 |
| Zinc | zinc | ≤ 0,25 |
| Cromo | cr | ≤ 0,10 |
| Titanio | De | ≤ 0,15 |
| Otros (cada uno) | - | ≤ 0,05 |
| Otros (total) | - | ≤ 0,15 |
| Aluminio | Alabama | Balance |
papel de los elementos:
- Cu y Mg: Alta resistencia después del tratamiento térmico
- Si y manganeso: Mejorar la dureza y la capacidad de fabricación.
- El y otros: Refinamiento y estabilidad del grano
Nota: Los rangos de composición pueden variar ligeramente según la norma (ASTM, EN, etc.) y las especificaciones del proveedor.
3. Propiedades mecánicas (2014 T6, Valores típicos de las hojas)
| Propiedad | Valor típico* | Unidad |
|---|---|---|
| Resistencia a la tracción, Rm | 430 – 480 | MPa |
| Límite elástico, Rp0,2 | 380 – 420 | MPa |
| Elongación (A50) | 8 – 12 | % |
| Dureza Brinell (HB) | 120 – 140 | HBW |
| Módulo de elasticidad | ~72 | GPa |
| Resistencia al corte | ~280 | MPa |
| Resistencia a la fatiga (10⁷ ciclos) | 95 – 125 | MPa |
| Densidad | ~2.80 | gramos/cm³ |
*Los valores son típicos para la hoja T6 de 2014; Los datos reales dependen del espesor, la ruta de fabricación y los estándares.
- Muchomás fuerte que las series 5xxx y 6xxxaleaciones en láminas
- Mayor resistencia a la fatigaque las aleaciones arquitectónicas comunes
- Ductilidad moderada pero excelente paraestructuras portantes y ligeras
4. Características de la superficie anodizada
El anodizado convierte la superficie en controlada.óxido de aluminio (Al₂O₃). Para 2014, un control adecuado del proceso es fundamental para lograr una apariencia uniforme y un buen sellado.
4.1 Propiedades típicas de la capa anódica
| Parámetro | Rango típico |
|---|---|
| Grosor de la capa (decorativa) | 5 – 15 micras |
| Espesor de capa (técnico) | 15 – 25 µm (o superior) |
| Dureza superficial | 250 – 500 HV (aprox.) |
| Color | Natural (plateado) o teñido |
| Opciones de acabado | Mate, satinado, cepillado, brillante |
Beneficios funcionales:
- Resistencia a la abrasión: Capa de óxido significativamente más dura que el aluminio base
- Resistencia a la corrosión mejorada: Especialmente cuandoselladoen agua caliente o sello a base de níquel
- Apariencia mejorada: Color estable, superficie uniforme, adecuado para piezas estructurales visibles
- Mejor unión: Mayor energía superficial, buena para adhesivos y pinturas.
5. Especificaciones técnicas de la hoja anodizada T6 2014
Rango de suministro típico (varía según la fábrica y el distribuidor):
| Artículo | Rango de especificación típico |
|---|---|
| Aleación y temple | 2014 T6 (equivalente a AlCu4SiMg en algunos EN) |
| Espesor | 0,8 – 10 mm (otros tamaños bajo pedido) |
| Ancho | 500 – 2000 milímetros |
| Longitud (hoja plana) | 1000 – 6000 milímetros |
| Tolerancia (espesor) | Según ASTM B209 / EN 485 o personalizado |
| Llanura | Controlado según estándares de lámina/placa |
| Acabado superficial (preanodizado) | Acabado laminado, cepillado o pulido. |
| Tipo de recubrimiento anódico | Anodizado con ácido sulfúrico (Tipo II) |
| Espesor de la capa anódica | 10 – 25 µm (especificado por el cliente) |
| Caza de focas | Sello a base de agua caliente o níquel. |
| Estándares | ASTM B209, B580, ISO 7599 (para anodizado) |
6. Características de desempeño
6.1 Desempeño Estructural
Alta relación resistencia-peso
- Adecuado paraestructuras portantesdonde la reducción de masa es crítica.
- A menudo se utiliza para reemplazar aceros con bajo contenido de carbono en diseños sensibles al peso.
Buena resistencia a la fatiga
- Apropiado paracarga dinámica y cíclicaambientes (vibración, estrés repetido).
Rigidez y estabilidad dimensional
- Buen módulo para marcos y paneles estructurales rígidos.
- El templado tratado térmicamente garantiza la estabilidad durante la vida útil (cuando se utiliza dentro de los límites de temperatura recomendados).
6.2 Corrosión y resistencia ambiental
| Tipo de entorno | Rendimiento (con anodizado) |
|---|---|
| Interior, seco | Excelente |
| Atmósfera industrial | Muy bueno (con sellado adecuado) |
| Marino (rocío de sal) | Bueno a moderado: se necesita cuidado en el diseño |
| Exposición leve a sustancias químicas | Bueno para muchas soluciones neutrales o débiles. |
Nota:Las aleaciones que contienen cobre como la 2014 son menos resistentes a la corrosión que las 5xxx/6xxx en estado puro, peroel anodizado mejora significativamentesu rendimiento, especialmente en ambientes interiores y exteriores levemente agresivos.
6.3 Maquinabilidad, conformabilidad y unión
maquinabilidad:
- Generalmentebien, particularmente en temperamento T6.
- Adecuado para fresado, taladrado, roscado y mecanizado de precisión antes de anodizar.
Formabilidad:
- El temperamento T6 esmenos formableque los temperamentos más suaves (O, T3).
- Recomendado:
- Realizar doblado o conformado importanteantes de la final T6o elija radios de curvatura más grandes.
- Evite embuticiones severas o perfiles profundos en láminas completamente endurecidas.
Soldabilidad:
- 2014 esno tan soldablecomo aleaciones no tratables térmicamente (5xxx).
- Si es necesario soldar, utilice relleno y tratamiento posterior a la soldadura adecuados; La resistencia en HAZ puede verse reducida.
- A menudo se prefiere la fijación mecánica (remaches/pernos) o la unión adhesiva.
7. Características y beneficios
7.1 Características
- Aleación de Al-Cu de alta resistenciaen temperamento T6
- Superficie anodizada y sellada.para mayor durabilidad
- Bienresistencia a la fatiga y al desgaste
- Excelenteestabilidad dimensional
- compatible conmecanizado de precisión
7.2 Principales beneficios para los clientes
| Categoría de beneficio | Lo que significa en la práctica |
|---|---|
| Reducción de peso | Conjuntos más ligeros frente a acero para la misma resistencia |
| Larga vida útil | Mayor resistencia al desgaste y la corrosión con anodizado |
| Menor mantenimiento | Acabado estable, fácil de limpiar, buena retención del color. |
| Alta confiabilidad | Propiedades mecánicas consistentes en temple T6 |
| Flexibilidad estética | Opciones anodizadas transparentes o de colores para partes visibles |
| Libertad de diseño | Combina estructura + apariencia en un solo material |
8. Aplicaciones típicas
1. Componentes aeroespaciales y de transporte
- Paneles estructurales interiores
- Soportes, refuerzos y placas de montaje.
- Marcos de soporte ligeros
- Hardware interior de aeronaves no crítico (donde la especificación permite 2014)
2. Automoción y deportes de motor
- Placas de montaje de alta resistencia (soportes del compartimento del motor, interfaces del chasis)
- Paneles estructurales ligeros para vehículos de carreras
- Soportes del sistema de suspensión o dirección (piezas no soldadas)
3. Maquinaria y equipo industriales
- Bastidores de máquinas, placas base y paneles de soporte
- Plantillas, accesorios y placas de herramientas de precisión
- Cubiertas y protecciones que requieren rigidez y un acabado superficial robusto
4. Sistemas de defensa y seguridad
- Piezas estructurales para equipos terrestres.
- Carcasas y recintos resistentes
- Soportes para sistemas ópticos o electrónicos (donde la superficie anodizada evita el desgaste y garantiza un montaje repetible)
5. Hardware arquitectónico y estructural
- Accesorios y conectores de alta resistencia
- Placas de refuerzo de ventanas/puertas (elementos estructurales ocultos)
- Componentes exteriores donde se requiere carga + calidad visual (con diseño de corrosión apropiado)
9. Consideraciones de diseño y selección
Al elegirhoja de aluminio anodizado 2014 T6, considerar:
Fuerza requerida frente a peso
- Utilice el T6 2014 cuando el rendimiento estructural sea crítico y se justifique un mayor costo.
Ambiente de corrosión
- Para ambientes marinos o químicos agresivos, evalúe si 5xxx/6xxx puede ser más adecuado.
- Si utiliza 2014, asegúrese deanodizado y sellado de alta calidady considere medidas de diseño para evitar la corrosión en grietas.
Secuencia de conformado y fabricación
Secuencia típica recomendada:
- Cortar, mecanizar y realizar conformados importantes.
- Tratamiento térmico a T6 (si no se suministra como tal)
- Mecanizado/acabado final
- Preparación de superficies yanodizado como paso final
Método de unión
- Preferiruniones atornilladas, remachadas o unidasdonde sea posible.
- Si la soldadura es obligatoria, consulte las pautas de soldadura y postratamiento; esperar una reducción en la fuerza local.
Requisitos de tolerancia y planitud
- Para montajes de precisión, confirmar hojatolerancias, planitudy variación de espesor con el proveedor.
Hoja de aluminio anodizado2014 unidadesofrece unpoderosa combinación de alta resistencia estructural, buen rendimiento ante la fatiga y una superficie anodizada duradera. Es la elección correcta donde:
- Capacidad de cargayrigidezson los principales impulsores del diseño
- ASuperficie dura, resistente al desgaste y resistente a la corrosión.se requiere
- Las piezas deben sermecanizado con precisióny mantener la estabilidad en el tiempo
Si bien no es la mejor opción para el conformado severo o la corrosión marina, funciona excepcionalmente enAplicaciones industriales, de transporte, de tipo aeroespacial y mecánicas de alto rendimiento.cuando se especifica y anodiza correctamente.
Para proyectos específicos, siempre verifiqueDatos mecánicos detallados, especificaciones de anodizado y tolerancias.con su proveedor de materiales y las normas pertinentes.
