Un tocho de aluminio es una barra sólida semiacabada de aluminio con estructura y geometría internas controladas, producida para su conformado o mecanizado posterior. Por el contrario, el término aluminio se refiere al metal en cualquiera de sus múltiples formas comerciales, desde lingotes en bruto y fundiciones hasta chapas, placas, láminas, polvo y componentes acabados. Para los ingenieros y compradores, la diferencia práctica es la siguiente: cuando las propiedades mecánicas son estrictas, la estructura del grano es predecible, la porosidad interna es baja y la precisión de mecanizado es alta, hay que elegir el tocho; cuando el almacenamiento a granel, la refundición o las piezas de fundición de bajo coste son aceptables, el lingote de aluminio genérico, la chatarra o el metal de fundición pueden ser el punto de partida adecuado.
A qué se refiere la gente cuando dice “aluminio”
La palabra “aluminio” es muy amplia. En el comercio y la ingeniería, puede significar metal de aluminio elemental, una clase de aleaciones de aluminio, un lingote fundido, una placa, una plancha o un componente acabado. El contexto decide si el hablante se refiere a la materia prima para refundición, al material semiacabado o a la aleación utilizada en una aplicación. Cuando lea documentos técnicos, compruebe si el texto utiliza los términos “lingote”, “tocho”, “bloom” o “planchón”, porque son categorías industriales estándar con formas y usos distintos.
¿Qué es un tocho de aluminio?
Un tocho es un producto metálico semiacabado de sección redonda o cuadrada y área transversal limitada. En la producción de aluminio, los tochos sirven como materia prima para la extrusión, el mecanizado CNC, la forja o el laminado posterior. Las palanquillas suelen producirse mediante colada continua o trabajando en caliente un lingote o bloom para darle una forma de barra controlada. Las características distintivas son una química consistente, una microestructura interna refinada, una baja porosidad y unas inclusiones mínimas, que conducen a un rendimiento mecánico reproducible durante el procesamiento posterior.
Cómo se fabrican los tochos: principales procesos
Hay varias rutas para fabricar tochos de aluminio. Cada una de ellas influye en la estructura interna del tocho y en su coste.
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Colada continua por enfriamiento directo (CC)
El aluminio fundido se vierte en un molde refrigerado por agua mientras la barra emergente se retira constantemente y se rocía con agua para una solidificación controlada. Las palanquillas de CC suelen presentar una buena limpieza y son la materia prima más habitual para la extrusión y la forja. -
Palanquillas de fundición homogeneizadas
Tras la colada, los tochos se someten a un tratamiento térmico de homogeneización que reduce la microsegregación e iguala la distribución de los elementos de aleación. Este paso mejora la extrudibilidad y las propiedades mecánicas finales de las aleaciones tratables térmicamente. -
Palanquillas laminadas en caliente a partir de lingotes
Los lingotes grandes pueden laminarse en caliente o trabajarse en caliente para obtener barras del tamaño de palanquillas; esta ruta puede refinar los granos y cerrar la porosidad de la colada, aunque el coste de procesamiento es mayor. -
Producción de palanquilla de extrusión y producción de palanquilla de forja
Los tochos de extrusión suelen ser largos troncos cilíndricos dimensionados por diámetro y longitud. Los tochos de forja suelen ser bloques más cortos y pesados, optimizados para el trabajo en prensa o martillo. Ambos tipos exigen un control preciso de la química y el tratamiento térmico.
Razones metalúrgicas por las que los tochos difieren de las piezas moldeadas de aluminio genéricas
El rendimiento superior que suelen exhibir los tochos tiene su origen en la metalurgia y el control de procesos:
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Control de la estructura del granoLa solidificación y homogeneización controladas producen granos uniformes que se mecanizan y deforman de forma predecible.
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Menor porosidad y menos inclusiones: la cuidadosa fusión, filtración y fundición reducen el atrapamiento de gases y partículas no metálicas que comprometen la resistencia y la vida a la fatiga.
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Química de aleación homogénea: los límites de las especificaciones de producción de los tochos son más estrictos, lo que ayuda a obtener tolerancias más ajustadas en el rendimiento mecánico.
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Compatibilidad con el tratamiento térmicoPalanquillas para aleaciones termotratables: las palanquillas para aleaciones termotratables se funden y homogeneizan para obtener una respuesta estable al tratamiento por disolución y al envejecimiento.
Estas ventajas microestructurales explican por qué las piezas mecanizadas a partir de tocho a menudo soportan cargas más elevadas y tienen una vida a fatiga más larga que las piezas de fundición equivalentes.
Comparación clara: tocho vs lingote vs componente fundido vs plancha
| Aspecto | Palanquilla | Lingote | Componente fundido | Losa / Placa |
|---|---|---|---|---|
| Forma típica | Barra redonda o cuadrada | Bloque rectangular, cónico | Forma próxima a la red, geometría compleja | Bloque plano ancho para rodar |
| Método de producción | Fundición en CC, fundición por extrusión, trabajo en caliente | Moldes de fundición simples | Fundición en arena, coquilla o molde permanente | Molinos de colada continua o de desbastes |
| Uso principal | Extrusión, forja, mecanizado CNC | Almacenamiento, refundición | Piezas finales o semiacabadas | Laminación a chapa |
| Limpieza interior | Alta | Variable | Variable, a menudo mayor porosidad | Moderado a alto |
| Repetibilidad mecánica | Alta | Bajo a moderado | Variable, a menudo inferior al tocho | Moderado |
| Industrias típicas | Aeroespacial, automoción, ingeniería de alta precisión | Fundiciones de aluminio | Bienes de consumo, carcasas, bloques de motor | Construcción naval, chapas gruesas |
(Véanse las notas específicas de cada aleación en la tabla de aprovisionamiento que figura a continuación).
Aleaciones típicas utilizadas para palanquillas y por qué es importante la aleación
La producción de palanquillas utiliza una amplia gama de aleaciones de aluminio. La elección depende del equilibrio deseado entre solidez, resistencia a la corrosión, soldabilidad y conformabilidad.
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Serie 2xxx (por ejemplo, 2024, 2219)Alta resistencia y resistencia a la fatiga para aplicaciones estructurales aeroespaciales, pero soldabilidad limitada.
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serie 5xxx (por ejemplo, 5052, 5083)aleaciones marinas no tratables térmicamente con excelente resistencia a la corrosión y soldabilidad.
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Serie 6xxx (por ejemplo, 6061, 6063)Aleaciones termotratables versátiles que equilibran resistencia, extrudibilidad y soldabilidad; muy comunes para tochos de extrusión.
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Serie 7xxx (por ejemplo, 7075, 7050)aleaciones de muy alta resistencia utilizadas en aeronaves y aplicaciones de alto rendimiento; requieren una fundición y homogeneización cuidadosas.
Los fabricantes de palanquilla suelen ofrecer una gama de productos químicos, y los compradores deben especificar la serie de aleación y el temple, ya que el procesamiento posterior y las propiedades finales dependen en gran medida de la selección de la aleación y del tratamiento térmico.
Propiedades mecánicas, inspección y puntos de especificación
Cuando reciba palanquillas, inspeccione y compruebe:
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Informe sobre la composición química (certificado de fábrica) que confirme los elementos de aleación y los límites.
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Estructura del grano e inspección de inclusiones mediante micrografía o métodos END para las piezas críticas.
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Porosidad y limpieza probados con análisis metalúrgicos apropiados cuando se pretenda un uso a fatiga crítica.
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Tolerancias dimensionales y rectitud para palanquillas de extrusión, de modo que la alimentación y la alineación de la matriz permanezcan estables.
Una práctica común de contratación es exigir un certificado completo de pruebas de laminación (MTC) y añadir criterios de aceptación para las pruebas ultrasónicas o la inspección radiográfica de las piezas sometidas a grandes esfuerzos.
Cuadro: lista de comprobación típica para la compra de tochos
| Requisitos del comprador | Especificación típica o método de aceptación |
|---|---|
| Aleación y temple | Especifique el número de aleación y el temple (por ejemplo 6061-T6 o 7075-T651) |
| Certificado químico | Certificado de pruebas de molienda que indique la composición y los límites de oligoelementos |
| Tratamiento térmico | Detalles de la homogeneización y ciclos de solución/envejecimiento recomendados |
| Geometría | Tolerancias de diámetro, longitud y rectitud |
| Pruebas mecánicas | Valores del ensayo de tracción, alargamiento, límite elástico (si es necesario) |
| Limpieza | Criterios de aceptación de muestras metalográficas o END |
| Trazabilidad | Número de colada y fecha de colada vinculados al certificado |
| Estado de la superficie | Eliminación de incrustaciones, límites del grosor de la piel en caso de extrusión |
Por qué los ingenieros eligen tochos para componentes críticos
La elección suele obedecer a tres razones prácticas:
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Rendimiento mecánico predecible
La fundición controlada y la homogeneización permiten a los diseñadores basarse en los valores de tracción y fatiga publicados con márgenes de seguridad más reducidos. -
Mecanizado de precisión y acabado superficial
Las palanquillas se mecanizan limpiamente y permiten tolerancias más estrechas, lo que reduce el coste de acabado. -
Fiabilidad de la formación
Para extrusión o forja, los tochos producen un flujo consistente a través de matrices o prensas, lo que conlleva menos defectos en la pieza final.
Coste, plazo y sostenibilidad
Las palanquillas tienen un precio unitario más elevado que los lingotes genéricos o las piezas fundidas refundidas debido a un control más estricto del proceso y a los pasos añadidos (homogeneización, inspección). Sin embargo, el coste total de la pieza puede ser inferior cuando la materia prima de los tochos reduce la chatarra, las rectificaciones y los rechazos en el mecanizado o el conformado. Los compradores deben sopesar el ahorro de materia prima con los márgenes de mecanizado, el tiempo de ciclo y el valor de la mejora del rendimiento.
Desde el punto de vista medioambiental, el reciclaje del aluminio sigue siendo muy eficaz. Las palanquillas suelen incluir materias primas secundarias, y la producción de piezas a partir de palanquillas suele reducir los residuos totales del ciclo de vida gracias a la mayor duración de las piezas y a su mejor reciclabilidad al final de su vida útil.
Hojas de ruta de fabricación: cuándo especificar el tocho en un plano o un pedido
Si su componente debe cumplir alguno de los siguientes requisitos, especifique tocho:
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Alta exigencia de fatiga o carga cíclica
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Tolerancias dimensionales estrictas que superan la capacidad típica de las piezas de fundición
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Aleación de alta resistencia (series 2xxx o 7xxx) que debe homogeneizarse antes del conformado
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Mecanizado interno profundo donde la porosidad sería catastrófica
En una orden de compra, incluya la aleación, el revenido, la homogeneización, los requisitos del certificado de fresado, las tolerancias dimensionales y cualquier criterio de aceptación acordado mediante END o micrografía.
Ejemplos prácticos de aplicaciones que prefieren tochos
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Accesorios estructurales y componentes mecanizados aeroespaciales (accesorios del tren de aterrizaje, enlaces de control).
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Componentes de automoción de alto rendimiento y llantas personalizadas.
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Herramientas de precisión, plantillas y utillajes que requieren tolerancias estrechas y un comportamiento repetible del material.
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Extrusiones especializadas en las que la limpieza de los tochos garantiza perfiles sin defectos a altas velocidades de extrusión.
Cuadro: reglas prácticas para elegir las materias primas
| Necesita | Prefiera | Por qué |
|---|---|---|
| Precio unitario del material más bajo | Lingote o refundición | Aceptar menor consistencia |
| Alta repetibilidad en el mecanizado | Palanquilla | Microestructura controlada |
| Formas de fundición complejas con baja demanda mecánica | Casting | Requiere un mecanizado mínimo |
| Productos planos de gran tamaño | Losa o placa | Producido por laminadores |
Diferentes usos prácticos de la terminología de los tochos
En el lenguaje de marketing o posventa, “tocho” a veces significa simplemente “no fundido” o “mecanizado a partir de un bloque macizo”, aunque el producto haya nacido como barra y no como tocho. En aras de la claridad en la adquisición y la ingeniería, evite los términos comerciales y especifique los atributos técnicos reales requeridos. Las normas de la industria y los certificados de los laminadores proporcionan los verdaderos detalles de trazabilidad que necesitan los compradores.
Ejemplo de pliego de condiciones que puede copiar en una petición de oferta
Suministro de tochos de extrusión de aluminio, aleación 6061, ruta de producción DC fundido y homogeneizado, diámetro nominal 200 mm, longitud 6.000 mm, se requiere certificado de prueba de laminación que muestre la composición química y los valores de tracción, tolerancia de rectitud 2 mm por 6 m, inspección ultrasónica opcional a petición del comprador.
Utilice los códigos exactos de aleación y temple reconocidos en las normas en lugar de la palabra “aluminio” sola.
Tabla: familias de aleaciones habituales y usos típicos de los tochos
| Familia de aleaciones | Usos típicos de los tochos | Propiedades clave |
|---|---|---|
| 1xxx (aluminio puro) | Contenedores eléctricos, químicos | Conductividad eléctrica, resistencia a la corrosión |
| 2xxx | Piezas estructurales de aeronaves | Alta resistencia, resistencia a la fatiga |
| 5xxx | Extrusiones marinas y estructuras soldadas | Resistencia a la corrosión, soldabilidad |
| 6xxx | Extrusiones y marcos generales | Resistencia equilibrada, extrudabilidad |
| 7xxx | Piezas aeroespaciales sometidas a grandes esfuerzos | Muy alta resistencia, requiere un procesamiento cuidadoso |
Preguntas frecuentes
Billet de aluminio frente a fundición: Preguntas frecuentes sobre rendimiento y suministro
1. ¿Es más resistente un tocho de aluminio que una pieza de fundición?
2. ¿Se pueden fabricar tochos de alta calidad a partir de aluminio reciclado?
3. ¿Cuál es la forma y el tamaño típicos de un tocho?
4. ¿Significa “pieza billet” que se mecanizó a partir de un bloque único?
5. ¿Se utilizan los tochos sólo para extrusión?
6. ¿Cómo se compara el precio de la palanquilla con el de los lingotes de aluminio?
7. ¿Qué documentación debo esperar con un envío de tochos?
Como mínimo, debería recibir un Certificado de ensayo en fábrica (MTC). Para piezas aeroespaciales o de automoción críticas, busque:
- Resultados de la inspección por ultrasonidos (para grietas internas)
- Verificación granulométrica
- Registros del ciclo de homogeneización
8. ¿Todas las aleaciones de aluminio soportan igual de bien la extrusión?
9. ¿Es más económico mecanizar a partir de tocho que utilizar piezas de fundición?
10. ¿Puedo fundir un tocho y darle otra forma?
Recomendaciones finales para compradores e ingenieros
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Utilice un lenguaje preciso en los planos y las órdenes de compra: especifique el número de aleación, el temple, el requisito de homogeneización y las obligaciones de ensayo en lugar de la palabra “aluminio” por sí sola.
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En el caso de piezas críticas para la fatiga o de alta precisión, insista en palanquillas con homogeneización documentada y un certificado de prueba de laminación.
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Para aplicaciones de refundición a granel sensibles a los costes, siguen siendo adecuados los lingotes o las piezas fundidas de menor calidad. Equilibre el coste de la materia prima con el postprocesado y el rendimiento del ciclo de vida de la pieza.
