El aluminio es el tercer elemento más destacado de la corteza terrestre. Debido a su baja densidad y otras propiedades, sirve para casi todas las industrias. Sin embargo, mucha gente desconoce la densidad exacta del aluminio y sus aleaciones. Esta propiedad es lo que hace popular al aluminio.
¿Cuál es la densidad del aluminio? ¿Qué importancia tiene esta característica? Si no lo sabe, ¡no se preocupe! Esta guía va a estar dedicada a la densidad del aluminio metálico. Entenderás todos los conceptos básicos. Así que, ¡empecemos!
Visión general de la densidad
Antes de entrar en detalles, entendamos primero el significado de densidad. Es un término técnico que indica la masa de un objeto presente en una unidad de volumen. En palabras sencillas, es el espacio que ocupa un objeto en unidad de volumen. Entendámoslo con un ejemplo sencillo.
Supongamos que tienes una pieza de hierro y un plato. Colocas ese trozo sobre el plato. Este espacio ocupado por el trozo de hierro será su densidad. Si ocupa más espacio, tendrá mayor densidad, y viceversa. El peso y el espesor son directamente proporcionales entre sí.
Si el hierro ocupa más espacio, significa que también es más pesado. Para indicar la densidad se utilizan distintos tipos de unidades. Entre ellas están kg/m3 (unidad SI) y g/cm3 (unidad FPS). Normalmente, la densidad se representa con la letra griega rho (ρ). Ahora que ya conoces la densidad, vamos a hablar de la densidad del aluminio.
¿Cuál es la densidad del aluminio y sus aleaciones?
El aluminio puro tiene una densidad de 2700 kg/m3 (unidad SI) o 2,70 g/cm3. Estas medidas pueden variar en las aleaciones de aluminio. Recuerde que este rango de densidad se considera pequeño. Debido a esta menor densidad, el aluminio es ligero en comparación con otros elementos.
Diferentes factores pueden influir en la densidad del aluminio. Por ejemplo, si el aluminio tiene pequeñas impurezas, su densidad no será la misma que la mencionada anteriormente. La densidad que he mencionado anteriormente se refiere a la forma más pura del aluminio.
Generalmente, el aluminio se utiliza en aleación con otros elementos diferentes. El elemento de aleación hace que el aluminio sea más robusto y le confiere características. Tenga en cuenta que esos elementos de aleación tienen densidades diferentes. Por lo tanto, la aleación de aluminio tendrá diferentes densidades dependiendo de la aleación.
Densidad de las aleaciones de aluminio
Como ya he dicho, hay diferentes aleaciones de aluminio. El aluminio se utiliza generalmente en forma de aleación. El elemento de aleación le confiere diferentes características necesarias para otros proyectos. Los elementos de aleación estándar son el cobre, el zinc, el magnesio, el manganeso y el silicio.
Estos elementos de aleación tienen densidades diferentes. Cuando se alean con el aluminio, esos elementos alteran las densidades del aluminio. Veamos las distintas aleaciones de aluminio y sus densidades:
| Aleación de aluminio | Elementos de aleación | Densidad (g/cm³) |
| Aluminio 1100 | cobre, hierro, magnesio, manganeso, silicio | 2.71 |
| Aluminio 2024 | Cobre, manganeso, magnesio | 2.78 |
| Aluminio 3003 | Manganeso | 2.73 |
| Aluminio 5052 | Magnesio, cromo | 2.68 |
| Aluminio 6061 | Magnesio, silicio, hierro, cobre, cromo, zinc, titanio | 2.70 |
| Aluminio 6063 | Magnesio, silicio | 2.69 |
| Aluminio 7075 | Zinc, magnesio, cobre | 2.81 |
| Aluminio 5083 | Magnesio, manganeso, cromo | 2.66 |
| Aluminio 2011 | Cobre, bismuto, plomo | 2.83 |
| 6060 | Magnesio, silicio | 2.70 |
Como ya se ha mencionado, el aluminio puro tiene una densidad de 2,70 g/cm3. Sin embargo, diferentes aluminios tienen densidades ligeramente superiores o inferiores en la tabla. ¿Sabe por qué? Apuesto a que ahora lo sabe. Esto se debe a la presencia de elementos de aleación.
Tabla de densidades de las aleaciones de aluminio
En la sección anterior, he mencionado las aleaciones de aluminio con sus respectivas densidades. Sin embargo, hay innumerables tipos de aluminio presentes en el mundo. No es factible para mí escribir la densidad de cada uno en un párrafo. Por lo tanto, aquí hay un gráfico visual que muestra la densidad de las aleaciones de aluminio.
¿Cómo calcular la densidad del aluminio?
Calcular la densidad del aluminio es muy sencillo. Ni siquiera necesitas una calculadora. Basta con conocer la fórmula utilizada para el cálculo de la densidad. Primero, anota la masa en gramos y el volumen del aluminio.
Si se dispone de estos dos parámetros, basta con dividir la masa por el volumen. Así obtendrá la densidad del aluminio. Si trabaja con cm3, obtendrá la densidad en g/cm3. Si trabajas con m3, la densidad será kg/m3. Esta es la fórmula que debes utilizar:
Densidad = Volumen / Masa
Introduciendo los valores en esta fórmula, podrá encontrar la densidad exacta del aluminio. No te confundas al calcular las densidades de las aleaciones de aluminio. También puedes utilizar esta misma fórmula para calcular sus densidades.
¿Cómo varía la densidad según el tipo de aluminio?
Permítame confundirle un momento. Las aleaciones de la serie 1xxx tienen una densidad muy próxima a la del aluminio puro. Otras aleaciones tienen una densidad muy alta. Algunos ejemplos son las aleaciones de las series 7xxx u 8xxx. Por otra parte, algunas series de aleaciones de aluminio, como la 4xxx, tienen una densidad baja. ¿A qué se debe esto?
Surge la pregunta: ¿A qué se debe esta diferencia, ya que el aluminio está presente en todas las aleaciones? Esta diferencia se debe a la presencia de elementos de aleación con densidades individuales diferentes. En las series de aleaciones con alta densidad, sus elementos de aleación son pesados y densos, lo que añade densidad al conjunto de la aleación.
Del mismo modo, los elementos de aleación de la serie de aleaciones de baja densidad son ligeros. Recuerde que esta variación de densidad se produce en todas las aleaciones de aluminio. Ninguna aleación de aluminio tiene la misma densidad 100% que el aluminio puro.
¿Cómo se compara la densidad del aluminio con la de otros metales?
El aluminio es ligero, que es su principal característica. Por ello, es habitual en la industria aeroespacial y automovilística. Su ligereza significa también que su densidad (2,70 g/cm3) está en la parte baja.
La densidad del aluminio es mínima en comparación con algunos metales. Estos son algunos de los metales y sus densidades:
- Hierro: 7,87 g/cm³
- Cobre: 8,96 g/cm³
- Zinc: 7,14 g/cm³
- Dirigir: 11,34 g/cm³
- Titanio: 4,50 g/cm³
- Magnesio: 1,74 g/cm³
- Oro: 19,32 g/cm³
- Plata: 10,49 g/cm³
Observando estos metales, sabrá lo ligero que es el aluminio. Como sabe, el acero inoxidable es uno de los elementos destacados de la metalistería. La densidad del aluminio es 1/3 de la del acero inoxidable. Sin embargo, la baja densidad del aluminio no significa su baja resistencia.
El aluminio es un metal sólido. Su escasa ligereza y su gran resistencia le confieren una excelente relación peso/resistencia. Por estas características, el aluminio es el elemento más demandado en la metalurgia.
Ventajas y características del aluminio y sus aleaciones
No en vano, el aluminio es uno de los metales más utilizados. La razón principal es su baja densidad, que lo hace muy ligero. Por eso lo utilizan industrias como la aeroespacial y la automovilística.
Las piezas y componentes fabricados con aluminio son ligeros. Por eso, los vehículos fabricados con estas piezas consumen menos combustible. Del mismo modo, estos componentes ligeros se utilizan para fabricar las alas de los aviones. Veamos más adelante características del aluminio.
1- Resistencia a la corrosión
El aluminio produce óxido cuando entra en contacto con el oxígeno. Así, las piezas fabricadas con aluminio se oxidan. Cuando una pieza de aluminio se utiliza en el exterior, reacciona con el oxígeno y forma óxido. Este óxido actúa como una capa protectora. Esto protege las piezas de aluminio de la corrosión y otros efectos ambientales.
Esta es la razón principal de su extenso uso en carpintería metálica. Las puertas, ventanas y piezas utilizadas en el exterior son de aluminio y duraderas. No requieren mantenimiento, salvo una limpieza de vez en cuando. Incluso en climas lluviosos, estas piezas se mantienen en buen estado.
2- Reciclable
Lo que hace que el aluminio sea una opción popular es su reciclabilidad. Tiene la tasa de reciclado más alta de todos los metales. Esto significa que el aluminio puede reutilizarse repetidamente. El reciclaje del aluminio puede ahorrar hasta 95% de energía. Esta reciclabilidad indica que el aluminio es respetuoso con el medio ambiente.
3- Durabilidad y resistencia
El aluminio es un metal esencial por su durabilidad. Los elementos utilizados en su fabricación le permiten tener una larga vida, y la capa protectora de óxido lo hace resistente a la oxidación. Muchas personas consideran que el aluminio es un metal débil debido a su baja densidad. Se equivocan.
No sólo el aluminio, sino también todas sus aleaciones son sólidas. Presentan una prometedora relación peso/resistencia. Esto hace del aluminio una opción excelente para fines estructurales. Una de las aleaciones de aluminio más resistentes es la 7050 (con una densidad de 2,83 g/cm3). Es más robusto que el acero estándar, pero sólo pesa un tercio.
4- Conductividad eléctrica y térmica
El aluminio se utiliza para fabricar cables y líneas eléctricas. Su alta conductividad lo convierte en la opción ideal para tales fines. Debido a su excelente conductividad térmica, el aluminio también se utiliza en intercambiadores de calor. Hay que tener en cuenta que su conductividad térmica es superior a la del cobre. Sin embargo, su conductividad eléctrica es inferior a la del cobre.
5- Rentable
El aluminio no es muy caro. Su proceso de extracción y refinado es relativamente más sencillo y menos costoso. Esto es lo que quieren muchos fabricantes. Todos los fabricantes quieren fabricar productos más baratos. El uso del aluminio les sirve perfectamente. También hace que el producto final sea menos costoso para los consumidores.
Conclusión
Es un hecho innegable que el aluminio hace posible nuestras vidas. Muchos de los productos que nos rodean dependen de este metal. Sin embargo, la forma pura del aluminio es menos común que sus aleaciones. La gran utilidad del aluminio se debe a su menor densidad.
Esta guía cubre todos los detalles sobre las aleaciones de aluminio y sus densidades. En resumen, el aluminio es un metal muy ligero y es el corazón de la metalurgia. En HXSCO, trabajamos como proveedor de aluminio. Si necesita aluminio, no dude en ponerse en contacto con nosotros.