Proceso de Fabricación de la Chapa de Aluminio de Precisión 6061

La fabricación de la chapa de aluminio de precisión 6061 es un proceso riguroso de múltiples etapas diseñado para garantizar que el producto final posea una precisión dimensional excepcional, planitud, calidad superficial y propiedades mecánicas consistentes. Su núcleo radica en la “precisión” de la chapa de aluminio, que normalmente se logra mediante técnicas avanzadas de laminación en frío, tratamiento térmico y acabado.

Flujo del Proceso de la Chapa de Aluminio de Precisión 6061

• Fusión y Colada

🔹Preparación de Materias Primas: Se utilizan lingotes de aluminio de alta pureza, y se añaden elementos de aleación como magnesio y silicio estrictamente de acuerdo con la proporción de composición de la aleación 6061.

🔹Fusión: Las materias primas se calientan hasta un estado fundido en un gran horno de fusión, y se realiza desgasificación y eliminación de escoria utilizando gases de refinado como argón para garantizar la pureza del fundido y reducir los defectos internos.

🔹Colada: El aluminio fundido refinado se transfiere a una máquina de colada y se moldea en lingotes rectangulares grandes.

• Homogeneización

🔹Los lingotes se mantienen a alta temperatura (normalmente alrededor de 530-550°C) durante un período prolongado.

🔹Propósito: Eliminar la segregación intracristalina y las fases de no equilibrio formadas durante la colada, asegurar una distribución uniforme de los elementos de aleación, preparar el material para el subsequent procesado en caliente y mejorar su trabajabilidad.

• Laminación en Caliente

🔹El lingote homogeneizado se calienta por encima de su temperatura de recristalización (aprox. 400-500°C) y luego se lamina a través de un tren de laminación en caliente de múltiples pasadas.

🔹Propósito: Reducir el lingote grueso al espesor intermedio requerido (por ejemplo, bobina laminada en caliente). Este proceso descompone la estructura de fundición y refina el grano.

• Laminación en Frío – Clave para la Precisión

🔹La bobina laminada en caliente se lamina further a temperatura ambiente.

🔹Lograr un Espesor Preciso: La laminación en frío permite un control muy preciso del espesor final de la chapa con una tolerancia mínima (por ejemplo, ±0,01 mm).

🔹Mejorar la Calidad Superficial: La superficie después del laminado en frío es más lisa y uniforme.

🔹Aumentar la Resistencia: La resistencia del material aumenta mediante el efecto de endurecimiento por deformación (aunque se reduce la ductilidad).

• Recocido Intermedio

🔹Se realiza durante el laminado en frío si el endurecimiento por deformación hace que el material sea demasiado duro y frágil para continuar laminando.

🔹Propósito: Ablandar el material mediante recristalización, restaurando su ductilidad para los subsequent procesos de laminación en frío.

• Tratamiento Térmico de Solución y Envejecimiento – Núcleo del Estado T6

🔹Tratamiento Térmico de Solución: La chapa de aluminio se calienta a alta temperatura (aprox. 530°C) y se mantiene, permitiendo que los elementos de aleación (como Mg₂Si) se disuelvan completamente en la matriz de aluminio, formando una solución sólida sobresaturada.

🔹Temple: La chapa se enfría rápidamente sumergiéndola en agua u otro medio, “bloqueando” la solución sólida sobresaturada en preparación para el subsequent envejecimiento. Este paso es crítico; la velocidad de enfriamiento debe ser extremadamente rápida y uniforme para prevenir la precipitación prematura de elementos de aleación, asegurando así las propiedades finales óptimas.

🔹Envejecimiento: La chapa templada se mantiene a una temperatura más baja (normalmente alrededor de 160-180°C) durante un período determinado (envejecimiento artificial).

🔹Propósito: Precipitar uniformemente fases de refuerzo finas (zonas GP, fase β”) dentro de la matriz, aumentando significativamente la resistencia y dureza de la aleación de aluminio 6061 para cumplir con las propiedades estándar del estado T6.

• Acabado y Nivelación

🔹Enderezado por Estirado: La chapa envejecida se estira y endereza. Este es un proceso clave para lograr una planitud de alto grado, eliminando efectivamente las tensiones internas y la ondulación (alabeo).

🔹Nivelación de Precisión : La planitud se asegura aún más utilizando una máquina de nivelación de multirodillos.

• Corte e Inspección

🔹Corte: Las chapas se cortan a las dimensiones requeridas por el cliente utilizando sierras o cizallas de alta precisión.

🔹Inspección: Este es el punto de control final para garantizar la calidad de “precisión”. Incluye:

🔹Inspección Dimensional: Uso de micrómetros, calibres, medidores láser de distancia, etc., para verificar el espesor, ancho, largo y tolerancias diagonales.

🔹Pruebas de Propiedades Mecánicas: Muestreo para ensayos de tracción para verificar si la resistencia, límite elástico, alargamiento, etc., cumplen con normas como ASTM B209 o AMS 4025.

🔹Inspección de Calidad Superficial: Inspección visual o instrumental para detectar defectos superficiales como rayaduras, abolladuras, marcas de rodillo, etc.

🔹Prueba de Dureza: Comprobar si la dureza cumple con la norma.