En la contratación industrial, la designación 1100-H112 especifica tanto la pureza química como el estado físico del material. El "1100" indica una aleación de aluminio comercialmente pura que contiene un mínimo de 99,0 % de aluminio. El "H112" designa un templado endurecido por deformación-que resulta directamente de procesos de conformación a alta temperatura, como la extrusión en caliente, sin límites estrictos de propiedades mecánicas.
En resumen, la tubería de aluminio 1100-H112 representa un estado de material de alta pureza que ofrece una excelente resistencia a la corrosión, máxima conductividad eléctrica y una conformabilidad excepcional, aunque posee una resistencia mecánica relativamente baja.
Qué esun tubo de aluminio 1100?
Para comprender completamente el material, primero debemos analizar la aleación de la serie 1xxx. El grado 1100 es el más aleado de la serie de aluminio comercialmente puro, pero aún mantiene un mínimo de 99,00 % de aluminio. Debido a que carece de elementos endurecedores importantes como el cobre, el magnesio o el silicio, no se puede reforzar mediante tratamiento térmico.
Composición química de la aleación de aluminio 1100 (%)
| Elemento | Contenido (%) | Descripción |
|---|---|---|
| Aluminio (Al) | Mayor o igual a 99.00 | Elemento primario, asegura una alta conductividad. |
| Silicio (Si) | Menor o igual a 0,95 | elemento impureza |
| Hierro (Fe) | Menor o igual a 0,95 | elemento impureza |
| Cobre (Cu) | 0.05 – 0.20 | Mejora ligeramente la fuerza. |
| Manganeso (Mn) | Menor o igual a 0,05 | Elemento traza |
| Zinc (Zn) | Menor o igual a 0,10 | control de impurezas |
| Otros (cada uno) | Menor o igual a 0,05 | Elementos residuales |
| Otros (total) | Menor o igual a 0,15 | Residuos totales |
¿Qué significa H112 para las tuberías extruidas?
La designación del temple es el factor más incomprendido en la adquisición de aluminio. Mientras que la aleación dicta la química, el temple dicta el comportamiento mecánico.
La letra "H" significa endurecido por deformación-(trabajado en frío-o en caliente-trabajado).
El número "1" significa que está -endurecido únicamente por deformación, sin ningún tratamiento térmico posterior para ablandarlo.
El número "12" indica específicamente que la tubería ha adquirido cierto grado de endurecimiento por deformación durante el trabajo a temperaturas elevadas (como la extrusión en caliente), pero no tiene límites de propiedades mecánicas controlados con precisión.
A diferencia de los tubos estirados en frío-que se pasan a través de una matriz a temperatura ambiente para alcanzar un límite de dureza exacto, el templado H112 es un subproducto natural del proceso de extrusión en caliente. El metal se calienta, se empuja sobre un mandril para formar un tubo sin costura y se deja enfriar. El templado H112 resultante es estable, altamente confiable y garantiza una excelente formabilidad.
Propiedades mecánicas de la tubería de aluminio sin costura 1100-H112
Los ingenieros necesitan datos para calcular los radios de curvatura y los límites de formación. Debido a que H112 no impone mínimos estrictos en la norma ASTM B241 para esta aleación específica, los siguientes son los valores de referencia típicos generados durante las pruebas de fábrica:
| Propiedad | Valor típico |
| Resistencia a la tracción | 90 - 110 MPa |
| Fuerza de producción | 35 - 50 MPa |
| Alargamiento (en 50 mm) | 15% - 25% |
| Dureza (Brinell) | 25 - 35 media pensión |
La conclusión fundamental aquí es el límite elástico. Con aproximadamente 35 MPa, este tubo cede muy fácilmente a la fuerza física. Esto no es un defecto; es una característica. Permite a los fabricantes ejecutar curvaturas de radio-estrecho, abocardado profundo y enrutamiento de sistemas complejos sin que el metal se agriete o retroceda.
Tubería de aluminio 1100-H112 frente a 3003-O y 3003-H14
Al adquirir materiales, los compradores a menudo encuentran diferentes temperamentos y se preguntan cómo afectan la fabricación. Comparemos el temperamento H112 con otros estados comunes de la industria.
Templado 1100 H112 frente a 3003 O (recocido):
El temple "O" representa el estado más suave posible del metal, que se logra horneando la tubería en un horno de recocido para eliminar por completo todas las tensiones internas. Mientras que las tuberías 3003-O o 1100-O son extremadamente suaves, el templado H112 es ligeramente más fuerte y mantiene mejor su forma dimensional durante el transporte y la manipulación, sin dejar de ser muy fácil de moldear.
Templado 1100 H112 frente a 3003 H14 (medio-duro):
Con frecuencia verá la tubería de aluminio 3003-H14 en aplicaciones industriales generales. El temple "H14" significa que la tubería ha sido deliberadamente trabajada en frío-para alcanzar exactamente la mitad de su dureza máxima posible. H14 requiere un laminado o estirado mecánico preciso. H112 es estrictamente un estado trabajado en caliente. H14 ofrece mayor rigidez, mientras que H112 ofrece capacidades de flexión superiores.
Por qué las tuberías sin costura utilizan por defecto H112
¿Por qué el temperamento H112 es tan común cuando se compra tubo sin costura de aluminio 1100? La respuesta está en la física de fabricación de tuberías-de paredes gruesas y sin costura.
Para crear una tubería sin costura de soldadura longitudinal, se debe calentar un tocho de aluminio sólido hasta alcanzar un estado plástico y perforarlo con una-prensa hidráulica de alta resistencia. Debido a que el metal se moldea mientras está increíblemente caliente, no puede retener las tensiones internas extremas asociadas con el trabajo en frío-(como el H18 full-templado duro). El estado natural en el que se asienta la tubería después de la extrusión en caliente y el enderezamiento por estiramiento es H112. Es la forma más económica y físicamente estable de producir tubos sin costura de gran-diámetro o de pared gruesa-.
Ventajas y limitaciones principales de los tubos de aluminio 1100-H112
Cada material de ingeniería tiene límites distintos. Saber dónde sobresale y dónde falla el 1100-H112 es la base de una adquisición inteligente.
Ventajas:
- Resistencia extrema a la corrosión: la falta de elementos de aleación pesados evita las picaduras galvánicas, lo que lo hace seguro para la transferencia de productos químicos de baja-concentración y la manipulación de fluidos-de calidad alimentaria.
- Ductilidad excepcional: con un alargamiento que a menudo supera el 20%, se puede doblar en bobinas serpentinas para unidades de refrigeración sin fracturarse.
- Soldabilidad: Es altamente soldable mediante procesos estándar TIG o MIG. Se utiliza alambre de relleno ER1100 para garantizar que la costura de soldadura coincida con la resistencia a la corrosión del tubo base.
Limitaciones:
- Capacidad de carga muy baja: no se puede utilizar como pilar de soporte estructural, andamio ni cilindro neumático de alta-presión.
- No tratable térmicamente: No puede someter esta tubería a un proceso de envejecimiento T6 para hacerla más fuerte. La fuerza que compras es la fuerza que conserva.
Estudio de caso de la industria: Cambio del tubo extruido 6061-T6 al 1100-H112
Para resaltar la importancia de comprender los temperamentos, analizamos un problema reciente que enfrentó un fabricante de equipos HVAC. El cliente estaba diseñando una nueva unidad condensadora comercial y solicitó cotizaciones para un tubo extruido 6061-T6 porque creía que "una mayor resistencia siempre es mejor".
Durante su fase de creación de prototipos, la planta de fabricación intentó doblar los tubos 6061-T6 en curvas cerradas en U-para las bobinas de intercambio de calor. El temple T6 (solución tratada térmicamente-y envejecida artificialmente) es muy rígido. Como resultado, las tuberías experimentaron microfisuras graves en los radios de curvatura exteriores y una recuperación elástica extrema, lo que inutilizó las bobinas.
Nuestro equipo de ingeniería intervino y revisó sus presiones operativas, que estaban dentro de los límites de presión bajos-. Les aconsejamos que cambiaran su adquisición a tubos de aluminio 1100-H112. El templado H112 permitió que sus dobladoras rotativas CNC formaran las curvas en U de manera impecable y sin grietas. Además, la aleación 1100 proporcionó una tasa de conductividad térmica más alta que la aleación 6061, lo que en realidad aumentó la eficiencia de enfriamiento de su unidad condensadora. El cliente redujo sus costos de materia prima y eliminó por completo su tasa de desperdicio.
¿Sus tuberías de aluminio actuales se agrietan durante el proceso de doblado o está pagando de más por aleaciones estructurales en aplicaciones no-estructurales? La selección incorrecta del temperamento supone una enorme pérdida para los presupuestos de fabricación. Envíe la presión de funcionamiento, el radio de curvatura y el medio químico de su proyecto a nuestro equipo técnico para una evaluación gratuita del material hoy.
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