Una vez que hayas decidido una idea y la hayas perfeccionado hasta convertirla en una versión final del producto, es hora de elegir los materiales y el método de fabricación de cada pieza. Las tendencias modernas sugieren que los fabricantes recurran a las aleaciones de aluminio para crear prototipos de dispositivos metálicos. Estas aleaciones ofrecen una serie de ventajas distintas y existen numerosas técnicas bien desarrolladas para producir aluminio. A continuación se presentan algunas razones por las que debería elegir el procesamiento de aluminio como método para producir sus prototipos.
Excelente maquinabilidad
La maquinabilidad es un parámetro que caracteriza la eficiencia de mecanizado de un metal determinado. Se calcula dividiendo la velocidad de procesamiento actual del material por la velocidad de procesamiento del material de muestra. La muestra suele ser algún tipo de acero al carbono simple. Ahora, si comparamos la velocidad de mecanizado de una aleación de aluminio con la velocidad de mecanizado del acero 1212, obtenemos 360%, lo que significa que se puede cortar aluminio 3,6 veces más rápido que el acero. Por supuesto, el acero puede ser más resistente y duradero, pero el tiempo de respuesta es más importante en la producción de prototipos. Puede sacrificar algo de vida útil para obtener la muestra más rápido.
Las aleaciones de aluminio se pueden procesar mediante diversas técnicas. Debido a que conducen electricidad, también están disponibles algunas opciones electroquímicas y de recubrimiento. Algunos de los métodos más populares utilizados por las empresas de procesamiento de aluminio incluyen torneado CNC, fresado CNC, rectificado, pulido, bruñido, taladrado y roscado, mecanizado por descarga eléctrica (EDM), mecanizado electroquímico, ranurado y más. Combinando diferentes técnicas se puede obtener una pieza de prácticamente cualquier complejidad y precisión.
Alta precisión y calidad superficial
La fabricación de aluminio a medida se basa en el mecanizado CNC, lo llamamos aluminio CNC. A diferencia de otros procesos, no se produce fusión ni posterior solidificación con la inevitable deformación característica de todos los procesos térmicos. El mecanizado CNC es el proceso que proporciona el mejor acabado superficial y tolerancias. Incluso puedes conseguir un acabado de espejo si le añades un poco de esmalte. La tolerancia máxima alcanzable al mecanizar aluminio es IT8-7 y la calidad superficial es RA 1,25 mcm.
Opciones sencillas de fundición y moldeado
Las aleaciones de aluminio tienen las mejores propiedades de fundición. Por lo tanto, si tiene un modelo maestro de la pieza, puede obtener fácilmente piezas fundidas en arena para producción en lotes pequeños. La contracción es mínima mientras que la fluidez es excelente. Esto significa que el metal fluye en los detalles más pequeños, mientras que el efecto de contracción de la solidificación no provoca un defecto importante en la pieza. Esto le permite reducir significativamente el desperdicio de material en lotes de 10 o más.
La segunda forma de procesar piezas en bruto de aluminio es el conformado. El aluminio es muy plástico, por lo que puedes martillarlo hasta darle la forma deseada calentándolo. Hoy en día, el conformado en caliente se asocia principalmente con la producción en masa en el proceso de fundición a presión, pero también existen herramientas y equipos flexibles que permiten a los herreros cambiar la forma de la pieza en bruto sin la necesidad de matrices especiales. Una ventaja práctica es que las piezas moldeadas tienen mayor resistencia que las piezas estándar.
Resistencia a la corrosión
Los fabricantes de aluminio se benefician de las propiedades resistentes a la corrosión de las aleaciones. Si tiene un trabajo donde la corrosión es un factor crítico, simplemente puede elegir aluminio y no tener que preocuparse por ello. Este metal forma una capa de óxido en su superficie de apenas una fracción de milímetro de espesor. Esta capa protege el metal de influencias externas nocivas. No se requiere recubrimiento ni pintura para proteger la pieza del óxido. Y al aplicar un recubrimiento o pintura, la pieza es casi insensible a cualquier tipo de corrosión externa.
Excelente relación peso/resistencia
Las aleaciones de aluminio son tres veces más ligeras que el acero. Por eso se utilizan a menudo en la industria aeroespacial. A pesar de su peso ligero, muchas aleaciones se modifican para que el aluminio alcance la resistencia del acero. Por lo tanto, si quieres fabricar un producto en el que el peso sea un parámetro crucial, como un dispositivo portátil o un avión, debes elegir una aleación de aluminio no sólo para el prototipo sino también para la pieza final.
Aleación no magnética
Las aleaciones de aluminio no reaccionan a los imanes. Generalmente este es un factor sin importancia, excepto en los casos en que la insensibilidad a los campos magnéticos sea el parámetro necesario para que el dispositivo funcione. Ciertamente existen otras aleaciones que son pasivas a los imanes, pero el aluminio es una de las aleaciones más baratas y resistentes. Elegir una funda para dispositivo o un dispositivo que no pueda magnetizarse es una opción buena y económica.
Uso medico
No es muy conocido que algunas aleaciones de aluminio puedan usarse en la industria médica. Por ejemplo, las aleaciones 6063, 6061 y 3003 son totalmente compatibles con el tejido humano. Los fabricantes de dispositivos médicos tienen una selección limitada de piezas metálicas biocompatibles y las aleaciones de aluminio son una opción asequible. Otra opción es el titanio. Las aleaciones de titanio son difíciles de mecanizar, mientras que el procesamiento del aluminio es eficiente y sencillo.
Alta conductividad
El cobre es la opción más común para cableado y dispositivos eléctricos. Sin embargo, el cobre es blando, caro y tiene una resistencia a la corrosión insuficiente. El aluminio compensa todas las desventajas mencionadas anteriormente y al mismo tiempo conduce electricidad al igual que el cobre. Por lo tanto, utilizar aluminio para fabricar prototipos de dispositivos eléctricos puede ser una opción sensata, especialmente si necesita fabricar algunos electrodos complejos.
Opciones de reciclaje
La industria moderna se esfuerza por ser respetuosa con el medio ambiente y sostenible, contaminando la atmósfera lo menos posible. Con el paso de los años, este factor se ha vuelto cada vez más importante en la selección de los materiales del producto. Por este motivo, los polímeros y los plásticos ya no se utilizan como estándar. Después de todo, puede resultar complicado deshacerse de las piezas de plástico cuando el producto cumple su función. A menudo, reciclar plásticos de calidad industrial es un proceso complejo y costoso. Quemarlos o almacenarlos en depósitos de chatarra no es la mejor solución. Por ello, los fabricantes buscan otros materiales para ser más respetuosos con el medio ambiente.
Las aleaciones de aluminio están definitivamente en la tendencia respetuosa con el medio ambiente. Se pueden reciclar completamente. Se pueden derretir fácilmente y utilizar en la siguiente pieza sin generar residuos. Además, podrás cubrir parte de los costes de fabricación del aluminio vendiendo los chips que recibas al producir tus prototipos o pequeñas series.
