La aleación de aluminio 1100 es la opción predeterminada cuando una pieza debe conformarse fácilmente, conducir bien y resistir la corrosión, y no tiene que soportar carga. Es aluminio con un mínimo de 99,0%, con una pequeña adición de cobre que eleva la resistencia un poco por encima del 1050 y 1060 más puros sin convertirlo en una aleación estructural.
Esa única adición de cobre explica la mayor parte de lo que sigue. También es la razón por la que el 1100 ocupa el lugar que ocupa dentro de la familia 1xxx: más resistencia que el 1050, ligeramente menos conductividad, ligeramente menos margen de corrosión y un costo menor que los grados tratables térmicamente.
¿Qué es el aluminio 1100?
El 1100 es una aleación de aluminio forjado, comercialmente puro de la serie 1xxx, registrada por la Aluminum Association y suministrada bajo UNS A91100. Las normas europeas lo conocen como EN AW-1100, designación química Al99.0Cu; las normas japonesas como A1100P para chapa. La etiqueta “comercialmente puro” es precisa: no es un metal de 99,99%, sino aluminio con un límite controlado de impurezas y una adición deliberada de aleación.
El grado es no tratable térmicamente. No hay tratamiento de solución ni etapa de envejecimiento, por lo que su resistencia proviene únicamente del trabajo en frío. Es por eso que el 1100 se solicita por temple — O, H12, H14, H16, H18 — y por lo que una solicitud de “1100-T6” no puede cumplirse: ese temple no existe en esta aleación. Si un plano especifica uno, el plano está mal y debe corregirse antes de realizar el pedido, no después.
Formas de producto y sus normas aplicables:
| Formulario | Estándar |
|---|---|
| Chapa y placa | ASTM B209 / ASME SB-209 |
| Barra, varilla y alambre | ASTM B211 |
| Perfiles extruidos y tubo | ASTM B221 |
| Tubo estirado | ASTM B234 |
| Chapa aeroespacial (O, H14) | AMS 4001, AMS 4003 |
Composición química
Los límites a continuación son la composición registrada para el 1100. El hierro y el silicio son residuales de la fusión más que adiciones, por lo que se limitan como una cifra combinada.
| Elemento | Límite (% en peso) | Papel |
|---|---|---|
| Aluminio | 99,00 mín | Metal común |
| Si + Fe | 0,95 máx | Residuales de la fusión; aumentan la resistencia, reducen la conductividad |
| Cu | 0.05–0.20 | La única adición deliberada; aumenta la resistencia |
| Mn | 0,05 máx. | Residual |
| Zn | 0,10 máx. | Residual |
| Otros, cada uno | 0,05 máx. | Residual |
| Otros, total | 0,15 máx. | Residual |
El cobre es el elemento a vigilar en un certificado. En el extremo inferior de la ventana de 0,05–0,20%, el 1100 se comporta casi como el 1050. En el extremo superior es mediblemente más resistente y ligeramente menos conductivo. Ambos extremos están dentro de especificación, por lo que un certificado de colada que muestre cobre sin indicar en qué punto de la ventana cayó la colada le dice menos de lo que parece.
Propiedades mecánicas y físicas
Propiedades según el temple
Debido a que el 1100 endurece solo por trabajo en frío, el temple es toda la historia de la resistencia. Las cifras a continuación son valores típicos para chapa; los mínimos garantizados en ASTM B209 están por debajo de ellos y varían con el espesor, por lo que debe consultarse la norma para el calibre que se está comprando.
| Temple | Resistencia a la tracción (MPa) | Límite elástico (MPa) | Alargamiento (%) |
|---|---|---|---|
| O (recocido) | ~90 | ~35 | ~35 |
| H12 (cuarto duro) | ~110 | ~100 | ~12 |
| H14 (medio duro) | ~125 | ~115 | ~9 |
| H16 (tres cuartos duro) | ~145 | ~138 | ~6 |
| H18 (totalmente duro) | ~165 | ~152 | ~5 |
Dos cosas destacan. Primero, la brecha entre el límite elástico y la resistencia a la tracción se cierra bruscamente a medida que aumenta el trabajo en frío — el 1100 recocido fluye a aproximadamente el 39% de su resistencia a la tracción, mientras que el H18 fluye a aproximadamente el 92%. Una pieza que fue diseñada en torno al comportamiento recocido y luego se cambió a H18 casi no tiene reserva antes de fluir. Segundo, el alargamiento cae de aproximadamente 35% a aproximadamente 5% a lo largo de la escala, que es la verdadera razón por la que no se puede embutir profundamente el material en H18.
Propiedades físicas
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Densidad | 2,71 g/cm³ |
| Rango de fusión | 643–657 °C |
| Conductividad térmica (O, 20 °C) | ~222 W/(m·K) |
| Conductividad eléctrica (O, 20 °C) | 59% IACS |
| Coeficiente de expansión térmica (20–100 °C) | 23,6 µm/(m·K) |
| Módulo de Young | 69 GPa |
| Coeficiente de Poisson | 0.33 |
La cifra del 59% IACS se cita en condición recocida, que es el estado que normalmente reportan las tablas de conductividad. El trabajo en frío la reduce ligeramente, por lo que una pieza en H18 no coincidirá con el número de la hoja de datos del temple O. Esto importa cuando una especificación se redacta en torno a una conductividad mínima: indique el temple junto con el porcentaje, o el requisito no podrá verificarse contra el certificado.
Como contexto, el grado dedicado a conductor eléctrico 1350 garantiza un mínimo de 61,5% IACS. El 1100 está dos puntos por debajo, y esa brecha es la razón por la que el trabajo en líneas aéreas y alambre magneto va al 1350 en lugar del 1100.
Temple y formas disponibles
El 1100 se suministra en toda la gama de endurecimiento por deformación: O, H12, H14, H16 y H18, más las variantes H22, H24, H26 y H28. Los temples H2x están endurecidos por deformación a la misma banda de resistencia que sus equivalentes H1x y luego recocidos parcialmente, lo que recupera algo de ductilidad a la misma resistencia nominal. Para producto extruido y forjado también existen H111 y H112, los temples usados donde la pieza recibe algo de trabajo después del conformado y las propiedades no se especifican rigurosamente.
La disponibilidad de formas genera más errores de especificación que el temple:
- Bobina y chapa — el producto de volumen, desde calibre delgado hasta placa; el material para aletas y las piezas embutidas profundamente provienen de aquí.
- Placa — secciones más pesadas, a menudo H112; usado para tanques, plantillas y blanks mecanizados.
- Barra, varilla y alambre — material para remaches, alimentación de alambre de soldadura, alambre decorativo y eléctrico.
- Tubo y perfil — el 1100 se extruye fácilmente, por lo que hay tubo y perfiles simples disponibles, aunque el 6063 es la elección habitual donde la resistencia o el acabado superficial importan más. La elección de aleación no cambia la rigidez — toda aleación de aluminio se sitúa en torno a 69 GPa — por lo que la rigidez proviene de la geometría de la sección.
Vale la pena declarar un límite claramente: el 1100 es una aleación para foil, pero no es el grado de foil para envoltura alimentaria delgada. El foil para envoltura y contenedores en el rango de 6–20 µm es normalmente 1235, 8079 u 8011, elegidos por pureza, resistencia a los poros y costo. El 1100 aparece en material para aletas y foil de mayor espesor, donde su resistencia y conformabilidad valen más que el último punto de pureza.
Dónde se usa el aluminio 1100
Las aplicaciones a continuación comparten una condición: la pieza debe conformarse, conducir o resistir la corrosión, y no tiene que soportar carga significativa.
Transferencia de calor. Material para aletas, aletas de intercambiadores de calor, núcleos de radiadores y aletas de refrigeración. La combinación de ~222 W/(m·K) de conductividad térmica, 2,71 g/cm³ de densidad y suficiente resistencia para sobrevivir al conformado de aletas es difícil de igualar al precio.
Procesamiento químico y alimentario. Tanques de almacenamiento, vasijas de proceso, tuberías y equipos de manipulación. El 1100 resiste la corrosión atmosférica y por agua y una amplia gama de productos químicos, y se suelda sin complicaciones, que es lo que realmente necesita la fabricación de equipos de proceso. Los álcalis fuertes son la excepción y deben verificarse contra el medio de servicio.
Trabajo de chapa metálica y piezas torneadas. Artículos huecos, utensilios de cocina, cubiertos, carcasas de lámparas y componentes embutidos. La baja tasa de endurecimiento por deformación permite que una pieza pase por varias etapas de conformado sin un recocido intermedio, lo cual es la mayor ventaja de costo de este grado en una prensa.
Reflectores, placas de identificación y molduras. El 1100 admite un pulido de alto brillo, se anodiza hasta un acabado transparente y mantiene el rendimiento reflectante; es un sustrato común para reflectores de iluminación, esferas de relojes e molduras decorativas.
Herrajes eléctricos. Barra colectora, conectores, blindaje y trabajos generales de conductores donde el 59% IACS es suficiente. La transmisión aérea y el alambre magnético son otro trabajo: esas especificaciones exigen 1350 con un mínimo de 61,5% IACS, y sustituir por 1100 cambia la capacidad de corriente.
Remaches y sujetadores. La baja resistencia, la alta ductilidad y la buena resistencia a la corrosión hacen del 1100 una aleación natural para remaches donde la unión no está muy cargada.
1100 vs 1050, 1060, 3003 y 5052
Las diferencias a continuación provienen de la composición, no del procesamiento, por lo que no se reducen con la elección del temple.
| Propiedad | 1100 | 1050 | 1060 | 3003 | 5052 |
|---|---|---|---|---|---|
| Contenido de aluminio | 99,0% mín. + Cu | 99,5% mín. | 99,6% mín. | Bal. + 1,0–1,5% Mn | Bal. + 2,2–2,8% Mg |
| Resistencia a la tracción, O (MPa) | ~90 | ~75 | ~70 | ~110 | ~195 |
| Límite elástico, O (MPa) | ~35 | ~30 | ~25 | ~40 | ~90 |
| Alargamiento, O (%) | ~35 | ~40 | ~40 | ~30 | ~25 |
| Conductividad eléctrica (% IACS) | 59 | ~61 | 61–62 | 44–50 | ~35 |
| Conductividad térmica (W/(m·K)) | ~222 | ~230 | ~234 | ~190 | ~138 |
| Resistencia a la corrosión | Excelente | Excelente | Excelente | Muy buena | Excelente, incl. marino |
| Respuesta al anodizado | Buena, ligeramente gris por el Cu | Excelente, brillante | Excelente, brillante | Buena, ligeramente gris | Bien |
| Maquinabilidad | Deficiente, pastosa | Deficiente, pastosa | Deficiente, pastosa | Feria | Feria |
Frente a 1050 y 1060 la diferencia es la pureza. Pasar de 99,5% a 99,0% de aluminio y añadir cobre proporciona aproximadamente 15 MPa de resistencia a la tracción a costa de unos dos puntos de conductividad y un acabado anodizado ligeramente más opaco. Donde la especificación se redacta en torno a la máxima conductividad o a una película anódica brillante, los grados más puros ganan; donde se redacta en torno al costo y al conformado, el 1100 suele bastar.
Frente a 3003 la diferencia es el manganeso. El 1,0–1,5% de manganeso en el 3003 eleva el límite elástico recocido solo moderadamente —unos 40 MPa frente a 35 del 1100—, pero amplía hasta dónde se endurece por deformación la aleación, y ahí es donde se abre la brecha real: en el temple semiduro el 3003 típicamente fluye alrededor de 145 MPa frente a unos 115 MPa del 1100. El costo es la conductividad, que cae en la banda de 44–50%.
Frente a 5052 la diferencia es el magnesio. Con 2,2–2,8% de magnesio, el 5052 fluye a aproximadamente 90 MPa en estado recocido —unas dos veces y media el 1100— y alcanza alrededor de 190 MPa en H32, mientras se desempeña en agua salada a aproximadamente un tercio de la conductividad. Estos dos rara vez compiten por la misma pieza; la elección generalmente se decide antes de nombrar la aleación.
Trabajar con 1100
Formabilidad
El 1100 recocido está entre los más conformables de las aleaciones forjadas comunes —los más puros 1050 y 1060 lo superan ligeramente, pero el 1100 es la vía más económica al mismo comportamiento—. Se embute en profundo, se tornea, se estampa y se dobla a radios cerrados, y como se endurece lentamente por deformación tolera el conformado multietapa que agrietaría un temple más duro. Diseñe en torno al temple O para conformado severo: si la pieza terminada debe tener propiedades H14 en servicio, esa decisión corresponde antes del conformado, no después.
El retorno elástico es bajo pero no nulo, y aumenta marcadamente con el temple. Un utillaje probado en temple O no producirá el mismo ángulo en H14 sin compensación.
Soldadura y unión
El 1100 se suelda con todos los procesos convencionales: TIG (GTAW), MIG (GMAW), soldadura por resistencia y por chispa, además de soldadura fuerte y blanda, donde su bajo rango de fusión y alta fluidez lo hacen una de las aleaciones más fáciles de unir.
La elección del material de aporte es una decisión real y no una formalidad:
- ER1100 coincide con el metal base, proporcionando la mejor conductividad y comportamiento frente a la corrosión, con menor resistencia en estado soldado.
- ER4043 (Al-5Si) proporciona mayor resistencia en estado soldado y mejor resistencia al agrietamiento pero reduce la conductividad en la zona de soldadura.
Ninguna elección restaura la resistencia mediante tratamiento térmico posterior, porque la aleación no responde a él. Diseñe la unión para la condición recocida en la zona afectada por el calor, no para el temple del metal base.
Mecanizado
Esta es la propiedad más débil del 1100. La aleación es blanda y pastosa: forma un filo de aportación, se niega a romper la viruta limpiamente y produce una superficie deficiente si la herramienta roza en lugar de cortar.
Lo que funciona: carburo o acero rápido afilados y con alto ángulo de ataque, ángulos de ataque generosos, avance constante para mantener la herramienta bajo el trabajo en lugar de deslizándose sobre él, y refrigerante a inundación. Lo que no funciona: dar un pase de acabado ligero con una herramienta desafilada. Para piezas mecanizadas de alto volumen, el 2011 o el 6262 costarán menos por pieza que luchar con el 1100.
Anodizado y acabado superficial
El 1100 se anodiza limpiamente en ácido sulfúrico y acepta bien el tinte, pero el contenido de cobre agrisa ligeramente la película en comparación con el 1050. Donde la coincidencia de color entre piezas importa, esa diferencia es visible. El pulido, cepillado, recubrimiento en polvo y la protección con película de PVC se aplican normalmente, y el anodizado duro es posible, aunque el rendimiento al desgaste está limitado por el sustrato blando subyacente.
Go / No-Go: cuándo el 1100 es la elección correcta
Vía cuando el requisito es:
- Conformado severo —embuticiones profundas, trabajo de prensa multietapa, torneado— y la carga sobre la pieza terminada es ligera.
- Servicio térmico —aletas, intercambiadores de calor, disipadores de calor— donde la conductividad aporta más que la resistencia.
- Herrajes eléctricos a 59% IACS —barra colectora, conectores, blindaje— pero no línea aérea ni alambre magnético.
- Equipos de proceso químico o alimentario que deben soldarse fácilmente y resistir el ataque, sin servicio a presión.
- Reflectores, placas de identificación, molduras y trabajos decorativos que necesitan un sustrato pulible, anodizable y de bajo costo.
No vía cuando:
- La pieza soporta carga estructural. Tanto el 3003 como el 5052 conservan mucha más resistencia tras el endurecimiento por deformación, y esa brecha no se cierra pidiendo un temple 1100 más duro.
- El servicio es marino y portante. El 1100 resiste la atmósfera salina, pero no como una aleación estructural marina.
- La temperatura de servicio asciende muy por encima de 150 °C. El trabajo en frío que proporciona la resistencia comienza a recocerse, y no hay endurecimiento por precipitación que lo sustituya.
- La pieza se mecaniza en volumen. Las virutas gomosas y el filo de aportación hacen del 1100 una aleación deficiente para mecanizado, independientemente del utillaje.
- La especificación indica 1100-T6. Ese temple no existe; el requisito debe reexpresarse como un temple más una resistencia mínima.
- El producto es lámina fina para envoltura de alimentos. El 1235, el 8079 y el 8011 son las calidades de lámina.
Conclusión
El 1100 cambia resistencia por conformabilidad, conductividad y resistencia a la corrosión. La adición de cobre del 0,05–0,20 % es lo que lo separa del 1050 y del 1060, y la ausencia de cualquier tratamiento térmico significa que el temple que se especifica es la resistencia que se obtiene — no hay ningún proceso posterior que la recupere. Ese equilibrio es excelente para piezas conformadas, soldadas, de transferencia de calor y conductoras, e inadecuado para cualquier cosa que deba soportar carga.
Suministramos 1100 en bobina, placa, barra, tubo, alambre y perfil, desde O hasta H18, con corte a medida y anodizado realizados internamente. Cada pedido se envía con un MTC, y la producción personalizada con MOQ bajo cubre tamaños y temples no estándar en 10–60 días.
Envíenos su plano o especificación de aleación, y confirmaremos el temple, el espesor y el plazo de entrega antes de que se comprometa a una orden de compra.
Preguntas frecuentes
¿Se puede tratar térmicamente el aluminio 1100 para aumentar su resistencia?
No. El 1100 no es tratable térmicamente y solo se endurece por trabajo en frío, por lo que la resistencia proviene del temple H que se solicite. No hay tratamiento de solución, ni etapa de envejecimiento, ni 1100-T6. Si un plano exige uno, el requisito debe reescribirse como un temple más una resistencia mínima.
¿Cuál es la diferencia entre 1100-O y 1100-H14?
O es recocido: típicamente unos 90 MPa de tracción, 35 MPa de fluencia y aproximadamente 35 % de alargamiento en lámina, lo que lo hace adecuado para conformado severo. H14 es semiduro: típicamente unos 125 MPa de tracción, 115 MPa de fluencia y aproximadamente 9 % de alargamiento. Elija O para conformado posterior a la entrega, y H14 cuando la pieza deba mantener su forma en servicio.
¿Es el 1100 adecuado para conductores eléctricos?
Parcialmente. Con un 59 % IACS en estado recocido es adecuado para barra colectora, conectores, blindaje y herrajes conductores generales. La transmisión aérea y el alambre magnético se especifican en torno al 1350, que garantiza un mínimo del 61,5 % IACS. Sustituir por 1100 reduce la capacidad de corriente, por lo que ambos no son intercambiables.
¿Se puede utilizar el 1100 en aplicaciones marinas o de contacto con alimentos?
Para contacto con alimentos, sí: la aleación no es tóxica y resiste muchos productos químicos, por lo que aparece en equipos de procesamiento y utensilios de cocina. Los álcalis fuertes son la excepción. Para servicio marino resiste la atmósfera salina, pero su baja resistencia lo descarta para estructuras marinas portantes, donde el 5052 es la elección habitual.
¿Qué formas, temples y pedido mínimo de 1100 pueden suministrar?
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