Guía completa del aluminio 7075: propiedades, aplicaciones y consejos de mecanizado

Las aleaciones de aluminio se utilizan habitualmente en los aviones. Porque tienen alta resistencia. El aluminio 7075 de la serie 7000 también tiene una gran dureza. Su resistencia es excelente en condiciones de mucho estrés. Esta aleación es comparable al acero. Y tiene la mayoría de las aplicaciones en estructuras de soporte. Cuando esta aleación se trata térmicamente como envejecimiento y temple, sus propiedades mejoran aún más. A continuación se analiza más información sobre sus propiedades, aplicación y puntos importantes al seleccionar el aluminio 7075.

Comprensión de la aleación de aluminio 7075

El aluminio 7075 se desarrolló en la década de 1930. Un fabricante japonés tenía como objetivo construir aviones más ligeros. Las barras 7075 se utilizan comercialmente para construir aviones. L95 es el grado equivalente aeroespacial. Se utiliza comercialmente en equipos nucleares y militares para fabricar piezas estructurales sometidas a tensiones elevadas. El aluminio 7075 se utiliza donde la resistencia a la corrosión no es la prioridad.

Composición y elementos clave

7075 Aluminio compuesto de aluminio con zinc y magnesio y cobre como elementos de aleación. También se añaden pequeñas cantidades de hierro, manganeso, cromo, titanio y silicio. Su alta relación resistencia-peso y su buena resistencia a la fatiga son muy apreciadas en la industria aeroespacial.

El elemento de aleación principal, el zinc, mejora la resistencia. El magnesio y el cobre aumentan el endurecimiento por precipitación. El cromo aumenta la resistencia a la corrosión. mientras que todos los demás elementos son impurezas. La combinación de todos estos elementos de aleación aumenta la resistencia, con mecanizado moderado, soldabilidad, resistencia a la corrosión y conformabilidad del aluminio 7075. En comparación con el aluminio 2024 o 6061, tiene una gran resistencia en aplicaciones muy estresadas.

Propiedades mecánicas del aluminio 7075

Resistencia a la tracción y límite elástico

El aluminio 7075 es conocido por su alta resistencia. Su resistencia a la tracción es de 570MPa. También tiene buena resistencia a la fatiga y propiedades de mecanizado. Pero es tratable térmicamente, lo que mejora todas sus demás propiedades. Puede procesar forjado, laminado, extrusión y embutición completos y puede presentarse en forma de polvo, barras y placas. La dureza se puede mejorar mediante tratamiento térmico mediante envejecimiento y revenido hasta 190 HB pero disminuye la ductilidad. La resistencia a la fatiga es un 40% mejor que la de las aleaciones de la serie. La estabilidad dimensional es buena y facilita el endurecimiento por deformación.

Propiedades mejoradas mediante tratamiento térmico

El recocido en solución se llevó a cabo a 900ᵒF durante 2 horas con enfriamiento con agua. Luego, el endurecimiento por precipitación se llevó a cabo a 250ᵒF durante 24 horas. Se dan tratamientos térmicos para homogeneizar las propiedades de la aleación. Suaviza el material durante el trabajo en frío y en caliente, lo que facilita la formación de espuma y la maquinabilidad de la aleación. El tratamiento de envejecimiento y recocido de la aleación 7075 reduce la microsegregación y mejora las propiedades mecánicas mediante envejecimiento y revenido.

Bajo diversas condiciones de templado

Las propiedades mecánicas del aluminio 7075 son diferentes del 7075 tratado térmicamente mediante envejecimiento.

Aplicaciones clave del aluminio 7075

Componentes específicos fabricados en aluminio 7075 en aeronaves.

El acero 7075 se utiliza para fabricar las toberas del transbordador espacial y las vigas externas en las áreas internas. También se emplea en la fabricación de los faldones delantero y trasero. Además, se utiliza en la etapa intermedia del SII y en la segunda ^etapa del Saturno V. La primera producción en masa del acero 7075 se destinó al caza Mitsubishi A6M-Zero. Este avión presentaba una excelente flexibilidad y una mayor resistencia en comparación con otros aviones.

Beneficios del uso de aluminio 7075 en ingeniería aeroespacial

Las varillas de aluminio 7075 tienen menos resistencia a la fatiga que las varillas de acero, pero son más livianas que las piezas de acero, lo que resulta en una baja tensión mecánica durante el trabajo, especialmente en motores que funcionan a altas RPM.

Automoción: papel de las piezas de alto rendimiento

El aluminio 7075 se utiliza en el transporte en las industrias marina y automotriz. Se utiliza en la fabricación de equipos para escalada en roca, bicicletas, estructuras de patinaje y estructuras de aviones. También se fabrican piezas del chasis.

Artículos deportivos y defensa: diversas aplicaciones del aluminio 7075

El aluminio 7075 se utiliza para fabricar rifles para los mercados militar y civil. El 7075-T6 se utiliza para fabricar receptores de rifle superior e inferior. Los tubos de extensión también están hechos de aleaciones de aluminio envejecidas o templadas.

Desafíos y Soluciones en el Mecanizado de Aluminio 7075

Problemas comunes de mecanizado

Los problemas comunes que ocurren en el mecanizado de aleaciones de aluminio son los siguientes:

• Alabeos: es la deformación de la pieza en el mecanizado. La causa de la deformación es el calor generado y las fuerzas aplicadas durante el mecanizado. Las propiedades de las aleaciones de aluminio también influyen.
• Grietas: las grietas se forman debido al calor generado en el mecanizado. También se debe a la presencia de impurezas en las aleaciones de aluminio.
• Rebabas: son los pequeños bordes afilados que quedan tras el mecanizado. Su causa son las herramientas de corte menos afiladas que se utilizan en el mecanizado.
• Socavados: esto ocurre cuando se elimina el exceso de material durante el mecanizado y se forman cortes profundos. Esto se debe al uso de herramientas de corte más grandes que la pieza de trabajo en el mecanizado.

Desafíos de trabajabilidad debido al alto contenido de zinc

El alto contenido de zinc aumenta la resistencia mediante endurecimiento por precipitación en aleaciones de aluminio. Pero también hace que las aleaciones sean propensas a agrietarse durante el mecanizado. Para controlar su dureza y desgaste, en el mecanizado se utilizan puntas de carburo y puntas de diamante.

Durante el anodizado, el alto contenido de zinc en el aluminio 7075 puede reducir la apariencia visual y la estética. Esto da como resultado un acabado de aleación deficiente.

Estrategias para mitigar problemas comunes durante el mecanizado CNC

Los problemas que ocurren en el mecanizado se pueden evitar siguiendo buenas prácticas. Estos son:

• Uso de herramientas de corte afiladas.
• Uso de la velocidad de avance correcta
• Uso de la velocidad correcta de la herramienta.
• Asegure firmemente la pieza de trabajo
• Inspeccione minuciosamente la pieza de trabajo en busca de dislocaciones y defectos.

Puntas de mecanizado de aluminio 7075 de Tuofa

Utilizando aluminio 7075, los servicios de mecanizado CNC de Tuofa ofrecen una gama de servicios y productos fabricados de mecanizado CNC, afinado, fresado, estampado de listones y chapa metálica. Tuofa controla estrictamente la precisión del mecanizado y garantiza la calidad de piezas complejas e intrincadas. La mano de obra altamente calificada y el equipo más avanzado de Tuofa dan como resultado productos de mecanizado de alta calidad. Tuofa se asegura:

• Usar refrigerante para eliminar el calor de la pieza de trabajo y evitar rebabas y grietas.
• Utilice lubricante para reducir la fricción en la pieza de trabajo.
• Utilice herramientas de corte compatibles con la pieza de trabajo.
• Seleccionar el proceso de mecanizado adecuado.
• Optimización de parámetros de mecanizado.
• Inspección de la pieza de trabajo para evitar defectos.