Aluminio EN AW-1100: Composición, Propiedades, Guía de Estado y Aplicaciones

Descripción General Completa

EN AW-1100 pertenece a la serie 1xxx de aleaciones de aluminio laminadas, representando aluminio comercialmente puro con un contenido mínimo de aluminio de aproximadamente 99.0%. Su característica principal es un contenido muy bajo de aleantes intencionales; elementos traza como silicio y hierro están presentes en niveles sub-porcentuales y controlan propiedades relacionadas con impurezas.

El endurecimiento en EN AW-1100 se logra casi exclusivamente mediante trabajo en frío (endurecimiento por deformación) en lugar de tratamiento térmico, ya que es una aleación no tratable térmicamente. Como resultado, su resistencia mecánica es modesta en comparación con aleaciones de las series 2xxx, 6xxx o 7xxx, pero ofrece excelente ductilidad, alta conductividad eléctrica y térmica, superior resistencia a la corrosión y una formabilidad destacada.

Sus rasgos clave incluyen muy alta resistencia a la corrosión en ambientes atmosféricos y muchos ambientes químicos, excelente soldabilidad y muy buena formabilidad en condición recocida; su resistencia puede aumentarse mediante trabajo en frío a estados H para aplicaciones específicas. Las industrias típicas que utilizan EN AW-1100 incluyen procesamiento químico, equipos de alimentación y bebidas, señalización y placas de identificación, intercambiadores de calor y conductores eléctricos donde la conductividad y la formabilidad son más importantes que la máxima resistencia.

Los ingenieros suelen elegir EN AW-1100 cuando se requiere máxima conductividad, acabado superficial o resistencia a la corrosión y cuando radios de curvatura ajustados o operaciones de embutición profunda exigen un material muy dúctil. También es preferido en casos donde la simplicidad de fabricación y la reciclabilidad son importantes, y cuando la sensibilidad al costo favorece aluminio poco aleado frente a sistemas de aleación más complejos.

Variantes de Temple

Temple	Nivel de Resistencia	Elongación	Formabilidad	Soldabilidad	Notas
O	Bajo	Alta (30–50%)	Excelente	Excelente	Condición completamente recocida para máxima ductilidad
H12	Moderado-bajo	Media (20–35%)	Muy buena	Excelente	Endurecimiento ligero por deformación; conserva buena formabilidad
H14	Moderado	Reducida (10–30%)	Buena	Excelente	Temple común por trabajo en frío para aumento de resistencia
H16	Moderado	Inferior (5–20%)	Regular a bueno	Excelente	Endurecimiento superior para piezas más fuertes
H18	Alto	Bajo (3–10%)	Limitada	Excelente	Trabajo en frío severo, para máxima resistencia sin tratamiento térmico
H112	Moderado	Variable	Buena	Excelente	No tratada térmicamente, endurecida por control del proceso

La selección de temple en EN AW-1100 es principalmente un equilibrio entre ductilidad y resistencia obtenida mediante etapas controladas de trabajo en frío. El temple recocido O maximiza la formabilidad y el acabado superficial, mientras que los temple H incrementan progresivamente la resistencia a tracción y límite elástico a costa de la elongación, sin cambiar la capacidad metalúrgica de tratamiento térmico.

Composición Química

Elemento	Rango %	Notas
Si	≤ 0.95	Impureza; controlada para limitar efectos sobre corrosión y fundibilidad
Fe	≤ 0.95	Impureza común que reduce ligeramente ductilidad y conductividad
Mn	≤ 0.05	Mínimo, poco efecto endurecedor en 1100
Mg	≤ 0.05	Negligible; niveles bajos previenen endurecimiento por precipitación
Cu	≤ 0.05	Mantener muy bajo para preservar resistencia a la corrosión
Zn	≤ 0.10	Pequeñas cantidades toleradas; mayores cantidades reducen resistencia a corrosión
Cr	≤ 0.05	Traza controlada que limita cambios en la estructura de grano
Ti	≤ 0.03	Posible refinador de grano; presente en trazas
Otros	≤ 0.15 combinado	Residuos combinados incluyen V, Ni, etc.; aluminio constituye el balance (~99.0%)

La casi pureza de EN AW-1100 significa que las propiedades físico-químicas están dominadas por la matriz de aluminio más que por precipitados de aleación. Los elementos traza y residuos influyen principalmente en la conductividad eléctrica/térmica, estructura de grano y ligeras variaciones en el comportamiento mecánico; por ello, el control de composición se enfoca en mantener bajos niveles de impurezas para conservar las propiedades distintivas de la aleación.

Propiedades Mecánicas

El comportamiento a tracción de EN AW-1100 se caracteriza por bajas resistencias última y de fluencia en condición recocida combinadas con elongaciones uniformes largas. Los límites elásticos son bajos y el endurecimiento por trabajo es la vía principal para aumentar la resistencia; laminado en frío y estirado pueden incrementar significativamente las propiedades a tracción pero reducen la ductilidad. La dureza se correlaciona directamente con el temple, con valores HB bajos en material recocido y aumentando en temple H; la resistencia a la fatiga es modesta y fuertemente afectada por el acabado superficial y trabajo en frío.

El espesor afecta la respuesta mecánica: calibres delgados pueden laminase en frío a estados H superiores con poca pérdida de ductilidad respecto a secciones más gruesas donde varía la distribución de deformación superficial e interior. El desempeño a fatiga es sensible a defectos superficiales y exposición a corrosión galvánica; superficies pulidas o anodizadas mejoran la vida a fatiga. El comportamiento de fractura permanece dúctil con deformación plástica significativa antes de falla en temple dúctiles, mientras que condiciones altamente trabajadas en frío muestran menor tenacidad.

Propiedad	O/Recocido	Temple Clave (ej. H14)	Notas
Resistencia a Tracción	~65–95 MPa	~95–140 MPa	Amplios rangos dependiendo del espesor y el nivel exacto de trabajo en frío
Límite Elástico	~25–45 MPa	~60–110 MPa	Fluencia aumenta con endurecimiento; sensibilidad a la orientación de la probeta
Elongación	~30–50%	~10–30%	La elongación disminuye a medida que aumenta el temple; calibres delgados suelen conservar mayor elongación
Dureza	~20–30 HB	~35–60 HB	Dureza aumenta con trabajo en frío; conversiones típicas a Rockwell o Vickers posibles

Propiedades Físicas

Propiedad	Valor	Notas
Densidad	2.71 g/cm³	Densidad típica para aleaciones de aluminio casi puro
Rango de Fusión	~ 640–660 °C	Rango solidus-líquido cercano al punto de fusión del Al puro
Conductividad Térmica	~ 215–240 W/m·K (a 25 °C)	Muy alta; excelente para aplicaciones de transferencia de calor
Conductividad Eléctrica	~ 58–62 % IACS	Alta conductividad eléctrica, apta para conductores y barras colectoras
Calor Específico	~ 900 J/kg·K	Similar al aluminio puro; útil para cálculos de masa térmica
Coeficiente de Expansión Térmica	~ 23.6 ×10⁻⁶ /K (20–100 °C)	Coeficiente típico de expansión del aluminio para consideraciones de diseño

El conjunto de propiedades físicas de EN AW-1100 enfatiza la transferencia de calor y carga más que una alta resistencia mecánica. La conductividad térmica y el calor específico lo hacen ideal para placas de intercambiadores de calor, revestimientos y radiadores, mientras que la conductividad eléctrica soporta barras colectoras y conductores de bajo voltaje. Los diseñadores deben considerar una expansión térmica relativamente alta comparada con aceros al integrar partes 1100 en ensamblajes mixtos.

Formas de Producto

Forma	Espesor/Tamaño Típico	Comportamiento de Resistencia	Temples Comunes	Notas
Chapa	0.1–6.0 mm	Dúctil; fácilmente trabajable en frío	O, H12, H14	Uso amplio en embutición profunda, revestimientos y acabados decorativos
Placa	>6.0 mm	Menor potencial de trabajo en frío; secciones más gruesas son más difíciles de conformar	O, H112	Usada en tanques químicos y paneles estructurales donde se requiere conductividad
Extrusión	Perfiles hasta secciones transversales grandes	Puede deformarse durante la extrusión para temple H	O, H112	Bajo contenido en aleantes permite extrusiones continuas con superficies lisas
Tubo	Diámetros y espesores de pared variados	Conformado por estirado/laminado; puede ser endurecido por trabajo en frío	O, H14	Común para tubería de intercambiadores y aplicaciones arquitectónicas
Barra/Varilla	Diámetros hasta 200 mm	Normalmente menor permeabilidad a endurecimiento por trabajo	O, H16	Mecanizable en temple O; posible aumento de resistencia mediante estirado en frío

Las chapas y calibres finos proporcionan la mejor formabilidad y comúnmente se embuten o conforman en frío; placas y extrusiones más gruesas se procesan principalmente mediante corte mecánico y soldadura. El procesamiento por extrusión se beneficia de la composición sencilla de la aleación para un flujo y acabado superficial consistentes, mientras que tubos y varillas se producen frecuentemente por métodos sin costura o soldados seguidos de dimensionado y recocido para controlar propiedades.

Grados Equivalentes

Norma	Grado	Región	Notas
AA	1100	EE.UU.	Designación estadounidense comúnmente referenciada para Al comercialmente puro
EN AW	1100	Europa	Aleación europea equivalente; el prefijo EN AW indica aluminio laminado
JIS	A1050	Japón	Equivalente cercano con límites similares de impurezas y propiedades
GB/T	1100	China	Norma china que designa composiciones y rangos de propiedades similares

Las diferencias sutiles entre normas se encuentran principalmente en los límites máximos de impurezas residuales y elementos trazas permitidos, lo que puede afectar ligeramente la conductividad y resistencia a la corrosión. La historia del procesamiento y las especificaciones de temple en cada región también pueden modificar los rangos mecánicos; los ingenieros deben confirmar el temple y las propiedades garantizadas en el certificado del fabricante en lugar de basarse únicamente en la equivalencia nominal del grado.

Resistencia a la Corrosión

EN AW-1100 presenta excelente resistencia a la corrosión atmosférica debido a su alto contenido de aluminio y mínimas adiciones activas de aleación. Forma naturalmente una película protectora de óxido que resiste la oxidación general y proporciona buen desempeño a largo plazo en ambientes industriales y urbanos al aire libre.

En ambientes marinos, EN AW-1100 tiene buen comportamiento frente a la corrosión general en condiciones no sometidas a tensión, pero debe prestarse atención a la picadura en ambientes con cloruros y a la corrosión por grietas donde se puede acumular agua de mar estancada. El anodizado y tratamientos superficiales apropiados mejoran significativamente tanto la apariencia como la resistencia a la corrosión localizada para uso marino.

La susceptibilidad a la grieta por corrosión bajo tensión (SCC) es baja en EN AW-1100, ya que la SCC está típicamente asociada a aleaciones de mayor resistencia; sin embargo, condiciones de trabajo en frío intensas pueden aumentar ligeramente la sensibilidad bajo tensión de tracción en medios corrosivos. La interacción galvánica con metales más nobles (por ejemplo, cobre, acero inoxidable) puede acelerar la corrosión local; se recomienda aislamiento eléctrico o tornillería compatible cuando haya contacto entre metales disímiles.

Propiedades de Fabricación

Soldabilidad

EN AW-1100 es una de las aleaciones de aluminio más soldables y responde bien a los procesos TIG, MIG y soldadura por puntos. Se utilizan comúnmente aleaciones de aportación como ER4043 (Al‑Si) o ER5356 (Al‑Mg), dependiendo de la ductilidad y comportamiento frente a la corrosión deseados; los espesores delgados se sueldan con mínima distorsión. El riesgo de fisuras en caliente es bajo en comparación con aleaciones de aluminio de mayor resistencia, y la zona afectada por el calor experimenta poca pérdida de propiedades mecánicas debido a que la aleación no es endurecible por tratamiento térmico.

Mecanizado

El mecanizado en estado recocido es sencillo debido a su alta ductilidad y baja tendencia al endurecimiento por deformación; el índice de mecanizado es moderado y mejor que muchos grados de Al puro. Se recomienda herramienta de carburo con ángulos positivos y velocidades de avance elevadas para evitar formación de rebaba; el control de virutas puede ser un problema ya que el material genera virutas largas y fibrosas si no están segmentadas. El acabado superficial alcanza alto brillo, aunque es necesaria atención en el diseño del sujetador debido a la baja rigidez relativa frente a los aceros.

Conformabilidad

La conformabilidad es excelente en condición O, permitiendo radios de curvatura muy ajustados y operaciones de embutición profunda sin fisuras. Los radios mínimos recomendados son pequeños —a menudo hasta una vez el espesor o menos, dependiendo de la herramienta y el temple— mientras que los templados H requieren radios mayores y pasos incrementales de conformado o recocido. El rebote elástico es moderado y predecible; los diseñadores deben considerarlo en las herramientas o realizar recocidos de alivio de tensiones tras grandes conformados.

Comportamiento al Tratamiento Térmico

EN AW-1100 es una aleación no endurecible por tratamiento térmico; no responde a tratamientos de solubilización ni a endurecimiento por precipitación como las series 6xxx o 7xxx. Los incrementos en propiedades mecánicas se logran mediante trabajo en frío (endurecimiento por deformación) y se revierten con procesos de recocido.

El recocido se realiza típicamente entre 300–400 °C según el espesor y suavidad deseada, con enfriamiento lento para restaurar la ductilidad plena; esto restablece el material al temple O. Debido a que el endurecimiento es mecánico, son comunes ciclos múltiples de trabajo en frío y recocidos intermedios en secuencias de fabricación para lograr formas complejas sin agrietamiento.

Comportamiento a Alta Temperatura

A temperaturas elevadas, EN AW-1100 experimenta una pérdida de resistencia relativamente rápida en comparación con aleaciones endurecibles; las temperaturas de servicio útiles suelen limitarse muy por debajo de 200 °C para aplicaciones estructurales. La resistencia a la oxidación es razonablemente buena debido a la formación protectora de alúmina, pero la resistencia a la fluencia es baja respecto a aleaciones especiales para altas temperaturas.

Los ciclos térmicos de soldadura producen una ZAT pero no causan ablandamiento por precipitación; sin embargo, exposiciones prolongadas a temperaturas elevadas pueden recocer la resistencia conseguida por trabajo en frío y reducir la dureza. Para servicio continuo a alta temperatura, los ingenieros deben considerar aleaciones diseñadas para resistencia a la fluencia en lugar de la 1100.

Aplicaciones

Industria	Componente Ejemplo	Por qué se usa EN AW-1100
Automotriz	Acabados decorativos y placas con nombre	Excelente conformabilidad y acabado superficial
Marina	Intercambiadores de calor y accesorios no estructurales	Resistencia a la corrosión y conductividad térmica
Aeroespacial	Soportes interiores y carenados	Bajo peso y buena conformabilidad para piezas no estructurales
Electrónica	Disipadores de calor y barras colectoras	Alta conductividad térmica y eléctrica

EN AW-1100 se elige frecuentemente cuando la conductividad superior y la conformabilidad son las prioridades principales, y donde las cargas estructurales son bajas. Su superficie limpia y compatibilidad con procesos de acabado como anodizado lo convierten además en una aleación preferida para componentes visibles y ambientes químicamente sensibles.

Consejos para la Selección

Al seleccionar EN AW-1100, priorice la conductividad eléctrica y térmica, excelente conformabilidad y la máxima resistencia a la corrosión disponible en aleaciones laminadas comunes. Seleccione temple O para máxima ductilidad y embutición profunda, y templados H cuando se requieran ganancias modestas de resistencia mediante trabajo en frío; siempre verifique los certificados del fabricante para propiedades mecánicas y conductividad.

En comparación con aleaciones comúnmente endurecidas por trabajo como 3003 o 5052, EN AW-1100 ofrece ligeramente mayor conductividad eléctrica y térmica y generalmente mejor acabado superficial, pero menor resistencia intrínseca que 5052 que contiene magnesio para mayor resistencia. Comparado con aleaciones endurecibles como 6061 o 6063, EN AW-1100 es preferido cuando la conductividad, resistencia a la corrosión y conformabilidad son más importantes que la resistencia máxima; elija 6061 cuando la resistencia estructural y dureza sean esenciales pese a una menor conductividad.

Considere costo y disponibilidad: EN AW-1100 es ampliamente disponible y generalmente de menor costo que aleaciones especializadas, pero si un diseño requiere mayor resistencia, vida a fatiga o resistencia a temperatura elevada, seleccionar un material con diferente aleación puede ser más rentable a largo plazo.

Resumen Final

EN AW-1100 continúa siendo una aleación fundamental para ingeniería moderna donde prevalecen las propiedades derivadas de la pureza—conductividad excelente, conformabilidad superior y robusta resistencia a la corrosión—por encima de la alta resistencia. Su simplicidad la hace económica, altamente reciclable y fácil de fabricar en una amplia variedad de formas de producto, asegurando su relevancia continua en aplicaciones químicas, eléctricas y de consumo.