Aleación de aluminio ADC12 (A383/AC-46100): propiedades, composición y cuándo utilizarla

Si bien el A380 suele ser el predeterminado, aleación de fundición a presión de uso general, ADC12 Es la opción preferida para piezas con detalles intrincados y paredes delgadas. Valorado por su excepcional fluidez y estabilidad dimensional, el ADC12 ofrece una excelente combinación de colabilidad y propiedades mecánicas, lo que lo convierte en una de las aleaciones más utilizadas a nivel mundial. Es el material predilecto cuando el llenado completo del molde en geometrías complejas es el principal reto de diseño.

Esta guía técnica proporciona una descripción general completa del aluminio ADC12, incluidos sus equivalentes internacionales, tablas de propiedades detalladas con implicaciones de diseño, comparaciones directas con otras aleaciones populares y una lista de verificación práctica para DFM y prevención de defectos.

¿Qué es ADC12? (JIS) y sus equivalentes

ADC12 es una designación de las Normas Industriales Japonesas (JIS). Sin embargo, su formulación goza de reconocimiento mundial y está especificada en varias otras normas internacionales. Para ingenieros y gerentes de abastecimiento, comprender estas equivalencias es crucial para desenvolverse en las cadenas de suministro globales. La equivalencia más común es A383 bajo las normas norteamericanas ANSI/AA.

Cuadro comparativo de A383 (ANSI/AA) y AC-46100 (EN)

Esta “tarjeta de comparación entre estándares” le ayuda a comparar el ADC12 con sus contrapartes internacionales.

Estándar	Ingrese su tratamiento actual	Notas
JIS (Japón)	ADC12	La designación de línea base en este artículo.
ANSI/AA (EE. UU.)	A383.0	El equivalente más común en América del Norte.
ES (Europa)	EN AC-46100	Designación de norma europea.
ISO	AlSi11Cu2(Fe)	Organización Internacional de Normalización.
UNS	A03830	Sistema de Numeración Unificado.

Aleación ADC12 Composición química

La excelente colabilidad del ADC12 se debe a su alto contenido de silicio (Si), mientras que su contenido de cobre (Cu) aumenta su resistencia. Sin embargo, este mayor contenido de cobre también implica que su resistencia a la corrosión es menor que la de aleaciones como el A360.

Elemento	Composición (%)	Implicación del diseño
Silicona (Si)	9.5 – 11.0	Elemento clave: Proporciona una excelente fluidez de fundición para rellenar paredes delgadas y características complejas.
El cobre (Cu)	2.0 – 3.0	Aumenta la dureza y la resistencia mecánica, pero reduce la ductilidad y la resistencia a la corrosión.
Hierro (Fe)	≤ 1.3	Controlado para evitar la soldadura (adherencia) de la matriz. Niveles más bajos mejoran la ductilidad.
El magnesio (Mg)	≤ 0.1	Pequeñas adiciones mejoran la resistencia.
Manganeso (Mn)	≤ 0.5	Mejora la fuerza y ​​contrarresta los efectos negativos del hierro.
Zinc (Zn)	≤ 3.0	–
Níquel (Ni)	≤ 0.3	–
Aluminio (Al)	Balance	–

Propiedades físicas y mecánicas

Las siguientes tablas proporcionan valores típicos para los componentes ADC12 de fundición a alta presión (HPDC) y explican qué significan estos números para el diseño de su producto.

Propiedades mecánicas

Propiedad	Valor típico	Qué significa esto para su diseño
Resistencia máxima a la tracción (σb​)	310 MPa (45 ksi)	Buena resistencia para carcasas y piezas estructurales no sometidas a cargas extremas.
Límite elástico (σ0.2​)	150 MPa (22 ksi)	El nivel de estrés en el que la pieza comenzará a deformarse permanentemente.
Elongación (A)	~ 3.5%	Visión crítica: La baja ductilidad implica que el material es frágil. Características de diseño como enganches a presión o ganchos delgados en voladizo con filetes amplios evitan que se fracturen bajo tensión.
Dureza (Brinell)	~75 HB	Ofrece resistencia moderada al desgaste y a la indentación para aplicaciones típicas.

Propiedades físicas

Propiedad	Valor típico	Qué significa esto para su diseño
Densidad (ρ)	2.74 g / cm³	Un material ligero adecuado para aplicaciones donde el peso es un factor a tener en cuenta.
Conductividad térmica (λ)	~96 W/m·K	Visión crítica: Conductividad térmica moderada. Para aplicaciones con disipadores de calor, asegúrese de que haya suficiente superficie entre las aletas y considere cuidadosamente el espesor de la pared en las simulaciones térmicas. Un acabado superficial adecuado (p. ej., recubrimiento en polvo) también influye en el rendimiento térmico.
Coeficiente de expansión termal	21.1 µm/m°C	Importante para conjuntos con otros materiales (como insertos de acero) para gestionar la tensión durante los cambios de temperatura.

Cuándo elegir ADC12 frente a otras aleaciones

Elegir la aleación correcta desde el principio evita costosos cambios de herramientas y problemas de producción. Utilice esta guía para decidir si el ADC12 es la opción adecuada.(Lógica de decisión: Si su principal desafío es rellenar una geometría compleja de paredes delgadas, comience con ADC12. Si la pieza es más sencilla y requiere propiedades equilibradas, utilice A380. Si la resistencia a la corrosión es fundamental, considere A360.

vs A380 (Relleno complejo de pared delgada vs. defecto general)

• Elija ADC12 cuando: Su diseño presenta paredes con un grosor inferior a 1.5 mm, detalles nítidos o una alta relación longitud-espesor. La fluidez superior del ADC12 garantiza la completa formación de estas características, lo que reduce el riesgo de errores de impresión y cierres en frío. Como señalan expertos del sector como Gabrian International, es la alternativa preferida al A380 para piezas complejas.
• Elija A380 cuando: Su pieza presenta una geometría más uniforme y gruesa. El A380 ofrece un mejor equilibrio general entre propiedades mecánicas, colabilidad y coste, lo que lo convierte en el material estrella de la industria para una amplia gama de aplicaciones.

vs. A360 (Caducidad vs. Resistencia a la corrosión)

• Elija ADC12 cuando: La colabilidad y la precisión en los detalles son las principales prioridades. La pieza funcionará en un entorno controlado donde la corrosión no es un problema importante.
• Elija A360 cuando: El componente estará expuesto a entornos hostiles (p. ej., marinos, exteriores) o funcionará a altas temperaturas. El bajo contenido de cobre del A360 le otorga una resistencia a la corrosión muy superior, pero es menos fluido y más difícil de fundir que el ADC12.

vs. A413 (Fluidez general vs. Estanqueidad a la presión)

• Elija ADC12 cuando: Necesita una fluidez excelente para piezas complejas generales, como carcasas electrónicas o cuerpos de motores.
• Elija A413 cuando: El requisito más crítico es la estanqueidad (hermeticidad). El A413 es una aleación eutéctica con mínima contracción, lo que la hace ideal para componentes hidráulicos, cuerpos de válvulas y recipientes a presión.

vs. B390 (uso general vs. alta resistencia al desgaste)

• Elija ADC12 cuando: Su aplicación requiere un buen equilibrio entre la capacidad de colada para formas complejas, una resistencia adecuada y una buena relación calidad-precio. Una resistencia al desgaste estándar es suficiente.
• Elija B390 cuando: La propiedad más importante es resistencia extrema al desgaste y a la abrasiónEl B390 es una aleación hipereutéctica con un contenido muy alto de silicio (~17%), lo que la hace ideal para pistones, cilindros y piezas de compresores. Sin embargo, esto conlleva una gran dificultad para fundir y mecanizar.

Requisito/Escenario	Utilice	Por qué
Características intrincadas/de pared delgada; mejor llenado de la matriz	ADC12 (A383/AC-46100)	Seleccionado sobre el A380 cuando la complejidad de las características y el relleno son críticos.
Equilibrio de propósito general (costo/resistencia/capacidad de colada)	A380	El “valor predeterminado” amplio para muchas piezas de HPDC cuando la geometría es menos exigente.
Mayor resistencia a la corrosión / mejor comportamiento a temperaturas elevadas	A360	Mejora el rendimiento frente a la corrosión y altas temperaturas en comparación con el A380/ADC12, pero con cierto sacrificio en cuanto a la capacidad de fundición.
Carcasas estrictamente estancas a la presión	A413	Conocido por su excelente estanqueidad a la presión con herramientas adecuadas y control de proceso.
Muy alta resistencia al desgaste	B390	Alta dureza/desgaste; baja ductilidad: diseñar con cuidado.

Acabado de superficies en ADC12

El acabado adecuado puede proteger contra el desgaste, proporcionar atractivo cosmético o mejorar el rendimiento térmico.

• Recubrimiento en polvo/pintura → Ruta recomendada
  El ADC12 es un sustrato excelente para estos acabados. Un pretratamiento multietapa exhaustivo (limpieza y recubrimiento de conversión con o sin cromo) es esencial para garantizar la máxima adhesión y un rendimiento a largo plazo.
• Anodizado → Solo funcional, no decorativo
  El ADC12 puede recibir un anodizado duro funcional (Tipo III) para mayor resistencia al desgaste. Sin embargo, su alto contenido de silicio provoca que el acabado adquiera un color gris oscuro o moteado. No se recomienda el anodizado decorativo (Tipo II), ya que lograr una apariencia consistente y estéticamente agradable es prácticamente imposible. Siempre analice muestras antes de iniciar la producción.
• Tratamiento previo:Gestione la exposición y la adhesión de la porosidad (por ejemplo, chorro de arena, recubrimientos de conversión) en conjunto con sus rutas de fundición y mecanizado.

DFM y prevención de defectos para ADC12

Las buenas prácticas de diseño son clave para aprovechar las fortalezas del ADC12 y evitar defectos de fundición comunes.

Lista de verificación de DFM

• Paredes delgadas: Diseñe las paredes lo más uniformes posible. Si bien ADC12 puede rellenar paredes hasta ~1.0 mm, es fundamental mantener la consistencia.
• Relación costilla-pared: Las nervaduras deben tener un espesor entre 0.5 y 0.7 veces mayor que la pared a la que están unidas, evitando así que se produzcan huecos por contracción en la unión.
• Filetes (radios internos): Utilice filetes generosos de al menos 0.5–1.0 mm (o 0.5 veces el espesor de la pared) para mejorar el flujo del metal y reducir las concentraciones de tensión que pueden provocar desgarros en caliente.
• ángulos de tiro: Aplique un mínimo de 1° de ángulo de inclinación a todas las superficies paralelas a la dirección de apertura de la matriz; 2° es más seguro y mejora la expulsión de la pieza.

Contramedidas de procesos y defectos

• Compuertas, ventilación y desbordamientos: Estos deben diseñarse cuidadosamente (a menudo con simulación Moldflow) para garantizar un llenado rápido y suave que permita que escape el aire atrapado, evitando así la porosidad del gas.
• HPDC de vacío: Para piezas críticas, el uso de vacío para evacuar el aire de la cavidad de la matriz antes de la inyección reduce drásticamente la porosidad y mejora las propiedades mecánicas.
• Gestión térmica de la matriz: El control preciso de la temperatura de la matriz es crucial para evitar la solidificación prematura (cierre en frío) y reducir el estrés térmico que provoca el desgarro en caliente.

Defectos comunes y sus soluciones

• Errores de funcionamiento / Paradas en frío: Relleno incompleto del molde.
• Solución: Mejore la fluidez ajustando los parámetros del proceso (temperatura del metal/matriz, velocidad de inyección); verifique el DFM para secciones delgadas y rutas de flujo.
• Porosidad de los gases: Burbujas de aire o gas atrapadas.
• Solución: Optimice los respiraderos y los desbordes; utilice HPDC de vacío; asegúrese de que el lingote esté limpio y seco.
• Desgarro en caliente: Grietas que se forman a medida que la pieza se enfría.
• Solución: Agregue filetes generosos en DFM; optimice el enfriamiento de la matriz para garantizar una solidificación uniforme.

Aplicaciones y notas de casos

El ADC12 se utiliza en diversas industrias para piezas que requieren formas complejas y buena estabilidad.

• Carcasas para telecomunicaciones: Su excelente fluidez permite la fundición de aletas delgadas y complejas para la disipación del calor, mientras que su estabilidad es clave para lograr la clasificación IP de resistencia al agua y al polvo. El diseño debe contemplar el roscado CNC de orificios para insertos roscados.
• Componentes automotrices: Se utiliza para piezas de motor, cajas de transmisión y carcasas de sensores que tienen geometrías complejas pero que no están sujetas a las cargas estructurales más elevadas.
• Carcasas para herramientas eléctricas: El ADC12 puede conformar las formas complejas y ergonómicas de las carcasas de taladros y sierras, que deben ser ligeras pero lo suficientemente resistentes como para soportar los impactos en la obra. El diseño debe incluir nervaduras de refuerzo y soportes sólidos para los puntos de montaje.

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