Aluminio 1080: Composición, Propiedades, Guía de Temple y Aplicaciones

Descripción General Integral

1080 es un miembro de la serie 1xxx de aleaciones de aluminio, que representa el grupo de aluminio comercialmente puro donde el contenido de aluminio es típicamente de un mínimo del 99.80%. La serie 1xxx se caracteriza por tener aportes de aleación intencionales muy bajos y se clasifica por su alta pureza más que por un fortalecimiento basado en la aleación. Los principales elementos de aleación e impurezas en el 1080 están presentes solo en trazas e incluyen silicio, hierro, manganeso, cobre, magnesio, zinc, cromo y titanio; estos elementos normalmente existen en niveles de partes por mil y se controlan para mantener una alta conductividad y resistencia a la corrosión.

La aleación no es susceptible de tratamiento térmico para aumentar resistencia y obtiene la mayor parte de su resistencia mecánica principalmente de un ablandamiento por solución sólida debido a niveles muy bajos de impurezas y del endurecimiento por deformación (trabajo en frío) cuando se deforma. Las características clave del 1080 incluyen excelente conductividad eléctrica y térmica, superior resistencia a la corrosión atmosférica, destacada conformabilidad en condición recocida y muy buena soldabilidad con selección adecuada de material de aporte. Sus principales limitaciones son baja resistencia absoluta y resistencia limitada a la fatiga en comparación con grados de aluminio aleados.

Las industrias típicas que utilizan 1080 incluyen transmisión eléctrica y productos conductores, equipos para procesos químicos y alimentarios, aplicaciones arquitectónicas y componentes de transferencia de calor donde se requiere alta conductividad. Los ingenieros eligen el 1080 cuando la conductividad, la resistencia a la corrosión y la conformabilidad son prioridades superiores a la resistencia mecánica, o cuando su alta pureza ofrece ventajas metalúrgicas o de condiciones superficiales para procesos y acabados.

El 1080 se selecciona sobre otras aleaciones cuando se requieren mínimos elementos de aleación y máxima ductilidad, o cuando el rendimiento eléctrico/térmico debe maximizarse manteniendo buena fabricabilidad. Los diseñadores prefieren a menudo el 1080 para componentes que requieren embutición profunda o conformados complejos, o para compatibilidad metalúrgica con procesos sensibles a elementos de aleación.

Variantes de Temple

Temple	Nivel de Resistencia	Elongación	Conformabilidad	Soldabilidad	Notas
O	Baja	Alta (30–45%)	Excelente	Excelente	Recocido completo, máxima ductilidad
H12	Baja-Media	Moderada (15–30%)	Muy buena	Excelente	Endurecimiento ligero por deformación, rigidez mejorada
H14	Media	Moderada-Baja (10–20%)	Buena	Excelente	Temple comercial típico semicambio
H16	Media-Alta	Menor (8–15%)	Regular	Excelente	Tres cuartos de endurecimiento, más fuerte pero menos conformable
H18	Alta	Baja (3–10%)	Limitada	Excelente	Endurecimiento completo, fuerza máxima por trabajo en frío
H111	Baja (suavizado)	Alta (25–40%)	Excelente	Excelente	Temple ligeramente modificado para deformación menor

El temple tiene una influencia dominante en el equilibrio entre resistencia y ductilidad en el 1080 debido a que la aleación no puede ser envejecida para aumentar resistencia. El temple recocido O proporciona la mejor conformabilidad y la mayor conductividad, siendo ideal para embutición profunda y aplicaciones eléctricas. El aumento del número H (endurecimiento por trabajo) eleva el límite elástico y la resistencia a la tracción mientras reduce la elongación y la conformabilidad; la selección es un balance entre procesos de conformado y la rigidez requerida en servicio.

Composición Química

Elemento	Rango %	Notas
Al	Balance (≥99.80)	Base de aluminio, restante de la composición
Si	≤0.03	Impureza controlada; reduce ligeramente punto de fusión/fluidez
Fe	≤0.12	Impureza más común; influye en la estructura de grano
Mn	≤0.03	Refinador menor de grano, fortalecimiento limitado por solución sólida
Mg	≤0.03	Solo en trazas; efecto mínimo en fortalecimiento
Cu	≤0.03	Mantenido muy bajo para preservar resistencia a la corrosión
Zn	≤0.03	Impureza en nivel traza; influye mínimamente en propiedades eléctricas
Cr	≤0.03	Muy bajo; puede ayudar en estabilidad de grano en pequeñas cantidades
Ti	≤0.03	Usado en cantidades mínimas para control de grano
Otros (cada uno)	≤0.05	Impurezas totales típicamente ≤0.20%

La tabla de composición enfatiza que el 1080 es esencialmente aluminio puro con elementos traza controlados estrictamente. Los bajos niveles de elementos de transición y aleación preservan la conductividad eléctrica y térmica y mantienen la característica respuesta blanda y dúctil al trabajo en frío. Pequeñas cantidades de hierro, silicio o titanio actúan como refinadores de grano o afectan el comportamiento de fusión/solidificación, pero son insuficientes para producir un fortalecimiento significativo por precipitación.

Propiedades Mecánicas

El 1080 exhibe el comportamiento clásico del aluminio comercialmente puro: baja resistencia de límite elástico y última en condición recocida y aumento de la resistencia con trabajo en frío. El comportamiento a tracción es dúctil en temple O, con elongación uniforme significativa y un amplio rango plástico, apoyando operaciones de conformado como embutición profunda y torcido. En temple endurecido por trabajo, los límites elástico y a la tracción aumentan sustancialmente mientras que la elongación se reduce, afectando la conformabilidad y el comportamiento de iniciación de grietas por fatiga.

El límite elástico es bajo en condición recocida y aumenta aproximadamente en proporción al grado de endurecimiento por deformación en los temple H; este es un camino de fortalecimiento predecible y controlable para los diseñadores. Los valores de dureza son correspondientemente bajos en estado O y aumentan con los temple H12–H18; la dureza Brinell o Vickers correlaciona bien con la resistencia a tracción para verificación de material. El comportamiento a fatiga es moderado – el límite de fatiga es menor que en aleaciones de aluminio aleado y es sensible a la condición superficial, nivel de trabajo en frío y concentradores de tensión.

Propiedad	O/Recocido	Temple Clave (H14)	Notas
Resistencia a la tracción (MPa)	~70–110	~120–160	Rango amplio en O dependiendo del procesamiento; H14 proporciona resistencia media práctica
Límite elástico (MPa)	~25–45	~80–120	El límite aumenta marcadamente con trabajo en frío; relaciones límite/resistencia varían con el temple
Elongación (%)	~30–45	~10–20	Ductilidad excelente en O, reducida en temple H
Dureza (HB)	~15–25	~30–45	La dureza escala con el trabajo en frío y correlaciona con la resistencia

Los valores indicados son rangos típicos para chapa y placa producidos comercialmente; las condiciones de recocido en laminación, el espesor y la ruta de procesamiento de proveedores específicos influirán en las cifras exactas. El espesor y el historial de procesamiento son determinantes principales de la variación en propiedades mecánicas finales, y la verificación debe realizarse con certificados de material y ensayos con muestras para aplicaciones críticas.

Propiedades Físicas

Propiedad	Valor	Notas
Densidad	2.70 g/cm³	Típica para aleaciones de aluminio casi puras
Rango de Fusión	660–660.5 °C	Punto de fusión cercano al del aluminio puro; rango de fusión estrecho
Conductividad Térmica	~220–240 W/m·K (25°C)	Excelente conductor térmico; ligeramente reducido respecto a valores de pureza absoluta
Conductividad Eléctrica	~58–62 % IACS	Alta conductividad eléctrica que respalda aplicaciones de conductores y contactos
Calor Específico	~0.897 kJ/kg·K (897 J/kg·K)	Alto calor específico típico del aluminio
Coeficiente de Expansión Térmica	~23 ×10⁻⁶ /K (20–100°C)	Coeficiente moderado; importante para diseño térmico y uniones

Las propiedades físicas del 1080 lo hacen deseable para aplicaciones térmicas y eléctricas donde la conducción y la eficiencia de masa son prioridades. La combinación de baja densidad y alta conductividad térmica proporciona buena conductancia térmica específica para usos en disipadores y difusores de calor. El desempeño en conductividad eléctrica posiciona al 1080 entre las mejores opciones para barras colectoras, conectores y conductores de baja tensión cuando la resistencia mecánica no es el factor principal.

Formas de Producto

Forma	Espesor/Tamaño Típico	Comportamiento de Resistencia	Temple Común	Notas
Chapa	0.15 mm – 6 mm	La resistencia varía según el temple y el calibre	O, H12, H14	Forma predominante para embutición, estampado y revestimiento
Placa	6 mm – 50+ mm	El espesor reduce la eficiencia del trabajo en frío	O, H111	Usada donde se requieren secciones más gruesas o rigidez estructural
Extrusión	Perfiles de varios metros	Limitada por la baja resistencia de la aleación para miembros de alta carga	O, H12	Usada para perfiles decorativos, carcasas, disipadores térmicos
Tubo	0.5 mm de pared – grandes diámetros	Las propiedades mecánicas dependen del conformado / estirado	O, H14	Común en aplicaciones de fluidos a baja presión o decorativas
Barra/Rodillo	3 mm – 100 mm	El estirado en frío aumenta la resistencia	O, H18	Usada cuando se requiere mecanizado con tolerancias estrictas

Las chapas y productos de calibre fino son donde las propiedades del 1080 destacan porque la conformabilidad y conductividad se mantienen mientras se aplica fácilmente el trabajo en frío para ajuste de resistencia. Las placas y productos más gruesos requieren más consideración debido a la limitada capacidad para trabajar en frío secciones homogéneas gruesas; las secciones gruesas a menudo se suministran en temple más blando y dependen de características de diseño para la rigidez. Las extrusiones y tubos se usan cuando el acabado superficial, la conductividad y la resistencia a la corrosión son importantes y la carga es moderada.

Grados Equivalentes

Norma	Grado	Región	Notas
AA	1080	EE.UU.	Designación en el sistema de la Aluminum Association
EN AW	1080 / EN AW-1080	Europa	Designación europea AW para aluminio de alta pureza
JIS	A1080	Japón	Norma Industrial Japonesa para aluminio comercialmente puro
GB/T	Al99.8 / 1080	China	Norma china para aluminio con 99.8% de pureza

Las etiquetas de grado equivalentes entre normas representan composiciones materialmente similares, pero pueden variar ligeramente en límites permisibles de impurezas, prácticas de fabricación y condiciones de recocido en laminación. Los ingenieros deben revisar las tolerancias específicas de la norma y los informes de pruebas de fábrica para sustitución entre normas, especialmente cuando la conductividad eléctrica, condición superficial o desempeño de embutición son críticos.

Resistencia a la Corrosión

El 1080 exhibe excelente resistencia general a la corrosión atmosférica debido a la rápida formación de una película estable y protectora de óxido de aluminio. En muchos ambientes supera a aleaciones de aluminio aleadas que contienen niveles más altos de cobre o zinc, los cuales pueden sensibilizar las aleaciones a corrosión localizada. El acabado superficial y los contaminantes ambientales (cloruros, contaminantes industriales) afectan el comportamiento a largo plazo, mostrando superficies pulidas o recubiertas un mejor rendimiento.

En ambientes marinos, el 1080 tiene buen desempeño en corrosión uniforme, pero como todo aluminio puede ser susceptible a corrosión por picaduras y por grietas en ambientes estancados con abundancia de cloruros a menos que esté protegido. La aleación generalmente es menos propensa a la fisuración por corrosión bajo tensión que aleaciones endurecibles por envejecimiento y alta resistencia, pero las juntas soldadas y zonas trabajadas en frío deben evaluarse como potenciales puntos de ataque localizado. Las interacciones galvánicas hacen que el 1080 sea ánodo frente a muchos metales comunes de ingeniería, como cobre y aceros inoxidables, por lo que se recomienda aislamiento eléctrico o recubrimientos adecuados cuando se combinan metales disímiles.

Comparado con aleaciones de las series 3xxx y 5xxx, el 1080 a menudo ofrece conductividad superior y resistencia a la corrosión comparable o mejor gracias a sus mínimas adiciones de aleantes, aunque carece de las ventajas de mayor resistencia y soldabilidad que algunas aleaciones 5xxx proporcionan. Para vida larga en ambientes con cloruros agresivos, los diseñadores frecuentemente prefieren aleaciones con aleación o recubrimientos, pero para muchas aplicaciones arquitectónicas y eléctricas el comportamiento intrínseco del 1080 es totalmente adecuado.

Propiedades de Fabricación

Soldabilidad

El 1080 es fácilmente soldable por procesos comunes de fusión y resistencia como TIG y MIG porque es básicamente aluminio puro con bajos niveles de elementos problemáticos. Los materiales de aporte recomendados son aleaciones de aporte de aluminio puro comercial (por ejemplo la serie AA1100) o aportes de baja aleación seleccionados según servicio y requerimientos mecánicos; a veces se usan aportes con silicio (p. ej., 4043/4047) para mejorar la fluidez en juntas complejas. El riesgo de fisuración en caliente es bajo comparado con aleaciones de alta resistencia, pero el ajuste de junta y limpieza son críticos para evitar porosidad y atrapamiento de óxidos; el ablandamiento de la zona afectada por el calor es mínimo porque no hay microestructura endurecible por precipitación.

Mecanizado

El mecanizado del 1080 es generalmente sencillo pero requiere atención a su baja dureza y alta ductilidad, que pueden producir virutas largas y continuas y adherencias en filos de corte. Herramientas con geometrías afiladas y de filo positivo en carburo o acero rápido reducen el borde adherido y mejoran el acabado superficial; fuerzas de corte bajas permiten altas velocidades de husillo con avances moderados. La lubricación y el control efectivo de virutas son importantes para la mejor integridad superficial, y el diseño para mecanizado debe considerar la tendencia a generar gallados si no se proporciona el espacio adecuado para el corte.

Formabilidad

La formabilidad es una fortaleza principal del 1080, especialmente en temple O, donde el embutido profundo, torneado, doblado y operaciones complejas de estirado se realizan con facilidad. Los radios mínimos de doblado pueden ser pequeños (del orden de 1–2 veces el espesor del material para chapas según acabado) y el rebote elástico es modesto, facilitando geometrías formadas precisas. El trabajo en frío provee una ruta sencilla para el fortalecimiento localizado en piezas formadas, mientras que los ciclos de recocido son fáciles de aplicar para restaurar la ductilidad tras deformaciones severas.

Comportamiento al Tratamiento Térmico

Como aleación comercialmente pura y no tratable por envejecimiento, el 1080 no responde a tratamientos de solubilización y envejecimiento como las aleaciones tratables térmicamente. Los intentos de usar tratamientos térmicos tipo T para endurecimiento por precipitación son ineficaces porque no hay especies de precipitados significativos en concentraciones útiles. El control metalúrgico típico se basa en el recocido controlado (para obtener temple O) y el endurecimiento por deformación (temples H) para ajustar propiedades.

El endurecimiento por trabajo es el método principal para aumentar resistencia y rigidez en servicio. El laminado en frío, estirado o doblado aumenta la densidad de dislocaciones y produce incrementos predictibles en límite elástico y resistencia a tracción mientras reduce la elongación. El recocido a temperaturas típicas entre 300–415°C (dependiendo de calibre y suavidad deseada) suaviza la aleación y restaura la ductilidad; se usan recocidos de recristalización completa y ciclos de recocido en laminación para establecer el temple base O para operaciones de conformado.

Desempeño a Alta Temperatura

El 1080 pierde resistencia mecánica rápidamente con el aumento de temperatura porque su endurecimiento por solución sólida es mínimo y no existen precipitados estables a alta temperatura. Las temperaturas prácticas de servicio continuo suelen estar limitadas a menos de aproximadamente 150–200°C para aplicaciones estructurales, más allá de las cuales la fluencia y la pérdida de resistencia se vuelven significativas. La oxidación a temperaturas moderadas es lenta debido a la película protectora de óxido, pero la exposición prolongada a altas temperaturas puede alterar la apariencia superficial y afectar procesos posteriores de revestimiento o adhesión.

Las zonas soldadas o áreas muy trabajadas en frío pueden experimentar cambios localizados en propiedades mecánicas a temperaturas elevadas; las zonas afectadas por el calor no sufren efectos significativos por precipitación pero mostrarán ablandamiento debido a recuperación y recristalización si se exponen a altas temperaturas. Para aplicaciones estructurales a alta temperatura, se prefieren familias de aleaciones con mejor comportamiento térmico (p. ej., ciertas aleaciones 2xxx/7xxx o aleaciones diseñadas específicamente para temperaturas elevadas).

Aplicaciones

Industria	Ejemplo de Componente	Por qué se Usa 1080
Eléctrica	Barra colectora, conectores, conductores	Alta conductividad eléctrica y buena formabilidad
Automotriz	Adornos decorativos, componentes interiores	Excelente formabilidad y acabado superficial; resistencia a la corrosión
Marina	Revestimientos de tanques, tuberías, accesorios de baja carga	Resistencia a la corrosión y soldabilidad en ambientes marinos
Electrónica	Disipadores térmicos, escudos EMI	Alta conductividad térmica y baja densidad
Procesamiento de Alimentos y Químicos	Tanques, tuberías, revestimientos	Pureza y resistencia a la corrosión con fácil limpieza y conformado

El 1080 se emplea donde se requieren simultáneamente alta conductividad eléctrica o térmica, excelente formabilidad y superior resistencia a la corrosión. Las aplicaciones que involucran estampado complejo o embutición se benefician de la ductilidad de la aleación, mientras que las aplicaciones como conductor aprovechan la alta conductividad IACS. La aleación es frecuentemente especificada cuando la pureza metalúrgica o mínima contaminación por aleantes es crítica para procesos posteriores o desempeño del producto.

Consejos para la Selección

Elija 1080 cuando la conductividad eléctrica o térmica y la formabilidad excepcional pesen más que la necesidad de alta resistencia. Es la opción lógica para conductores, dispersores térmicos y piezas embutidas profundamente donde el acabado superficial, la resistencia a la corrosión y la ductilidad son los requisitos principales.

En comparación con los grados de aluminio comercialmente puro como el 1100, el 1080 generalmente presenta una pureza marginalmente más alta (y, por lo tanto, una conductividad ligeramente superior) con una formabilidad similar; se selecciona cuando se requieren una conductividad extra o límites controlados de impurezas. En comparación con aleaciones trabajado en frío como 3003 o 5052, el 1080 ofrece una conductividad superior y, a veces, un mejor comportamiento frente a la corrosión, pero menor resistencia y menor capacidad de endurecimiento por deformación para piezas sometidas a carga. Frente a las aleaciones tratables térmicamente como 6061 o 6063, el 1080 se elige cuando la conductividad y la formabilidad son más importantes que la resistencia máxima; sigue siendo atractivo para aplicaciones donde el rendimiento térmico/eléctrico y la simplicidad de fabricación son prioritarios a pesar de las menores resistencias alcanzables.

Resumen final

El 1080 sigue siendo relevante en la ingeniería moderna porque combina una pureza muy alta con una excelente conductividad eléctrica y térmica, formabilidad superior y resistencia confiable a la corrosión en un paquete rentable y de fácil fabricación. Para diseñadores que priorizan la conductividad, la calidad superficial y la facilidad de fabricación sobre la alta resistencia, el 1080 es a menudo la opción de aluminio más práctica y económica.