A380, ADC12 y A360: una comparación práctica de aleaciones de fundición a presión de aluminio

Dos compradores envían el mismo plano de la caja de cambios a dos proveedores de fundición a presión y reciben cotizaciones que especifican diferentes aleaciones: una A380 y la otra ADC12. Ambas piezas pasan todas las pruebas mecánicas y de estanqueidad. Esa situación común apunta directamente a la respuesta que la mayoría de los equipos de abastecimiento necesitan: A380 y ADC12 son aleaciones casi equivalentes y de uso general para fundición a presión a alta presión, siendo la ADC12 preferida para geometrías delgadas e intrincadas, mientras que A360 es la opción especializada cuando la resistencia a la corrosión, la estanqueidad a la presión o un acabado anodizado son más importantes que la máxima fluidez. La siguiente comparación explica la composición, las propiedades, el comportamiento de la fundición, el acabado y la coincidencia de aplicaciones, de modo que la aleación nombrada en su próximo dibujo pueda justificarse línea por línea en lugar de copiarse del último proyecto.

Lo que realmente significan las designaciones A380, ADC12 y A360

Las tres son aleaciones de fundición ricas en silicio diseñadas para fundición a presión a alta presión, donde se inyecta metal fundido en una matriz de acero en milisegundos. Se diferencian primero en los estándares que los definen.

A380 es el grado de fundición a presión de aluminio predeterminado según el sistema ASTM y la aleación más especificada en las fundiciones de América del Norte, con silicio entre 7,5% y 9,5% y cobre entre 3,0% y 4,0%.
ADC12 es el grado JIS H5302 que domina las cadenas de suministro en Japón, China y el sudeste asiático. Lleva más silicio (9,6–12,0%) y menos cobre (1,5–3,5%) que el A380, por lo que a menudo se lo cita como la contraparte asiática del A380 o A383: similar en función, no químicamente idéntico.
A360 es un grado ASTM con 9,0–10,0 % de silicio y cobre limitado a solo 0,6 %, lo que lo convierte en el anticorrosivo de los tres.

Tenga en cuenta un punto antes de comparar números: estas composiciones están diseñadas para inyección en matrices de acero a alta presión, no para fundición por gravedad o arena, donde se aplican diferentes familias de aleaciones y diferentes riesgos de defectos.

Composición: donde comienzan las diferencias

Todo el debate entre A380, ADC12 y A360 se reduce a dos elementos: silicio y cobre. El resto de la química se deriva de ellos.

Rangos de composición estándar para los tres grados de fundición a presión; los valores marcados con ≤ son máximos de especificación.
Elemento	A380 (ASTM)	ADC12 (JIS)	A360 (ASTM)
Silicio	7,5–9,5%	9,6–12,0%	9,0–10,0%
Cobre	3,0–4,0%	1,5–3,5%	≤0,6%
hierro	≤1,3%	≤1,3%	≤1,3%
zinc	≤3,0%	≤1,0%	≤0,5%
magnesio	≤0,10%	≤0,3%	≤0,05%
manganeso	≤0,50%	≤0,5%	≤0,35%

El silicio reduce el punto de fusión y aumenta la fluidez, razón por la cual cada aleación de fundición a presión se construye alrededor de él. El cobre aumenta la resistencia y la dureza y favorece la maquinabilidad, pero también acelera la corrosión y estropea el anodizado decorativo. El techo de cobre casi nulo del A360 es la diferencia más importante entre los tres grados, mientras que el silicio del ADC12, que puede alcanzar el 12%, explica su reputación de rellenar nervaduras delgadas y detalles finos.

Silicio (típico rango medio) Cobre (especificación máxima)

El silicio se muestra en el punto medio de su rango de especificaciones; cobre en su máximo de especificación.

Silicio 9,6–12%
Cobre 1,5–3,5%
Otros elementos por debajo del 2%
Aluminio (equilibrio)

Composición típica de rango medio de ADC12 (JIS H5302); La química confirmada siempre sigue el certificado de la fábrica.

Propiedades lado a lado

En una hoja de datos, las tres aleaciones parecen primas cercanas. En la producción y en el servicio, las pequeñas diferencias se agravan.

Propiedades típicas del material fundido recopiladas de manuales publicados sobre fundición a presión; Los valores reales varían según el espesor de la pared, la configuración del proceso y el certificado del proveedor.
Propiedad	A380	ADC12	A360
Resistencia a la tracción	≈330MPa	≈310MPa	≈320MPa
Fuerza de producción	≈165 MPa	≈150 MPa	≈170 MPa
Elongación	≈3,5%	≈3,5%	3,5–5%
Dureza (Brinell)	≈80	≈85	75–85
densidad	2,74 g/cm³	≈2,70 g/cm³	2,63 g/cm³
Gama solidus-liquidus	538–593°C	520–580°C	557–596°C
Conductividad térmica	≈96 W/m·K	≈96 W/m·K	≈113 W/m·K

Dos cifras merecen atención. El A360 es aproximadamente un 4 % más ligero que el A380 y conduce el calor notablemente mejor, una auténtica ventaja para los disipadores de calor LED y las carcasas de motores. Su rango de solidificación es también el más estrecho de los tres, lo que permite fundiciones herméticas, mientras que el inicio de fusión más bajo del ADC12 facilita el llenado de secciones difíciles.

Rangos de solidificación en °C: ADC12 se funde y fluye a las temperaturas más bajas; A360 se congela en el intervalo más estrecho.

Cómo se comporta cada aleación en el piso de fundición

La composición sólo importa una vez que llega al dado. En el casting del día a día, los tres grados se comportan así:

ADC12 llena la geometría más fina. Con hasta un 12% de silicio, permanece fluido durante más tiempo en la matriz, lo que se adapta a paredes delgadas de menos de 2 mm, aletas profundas y pasajes internos complejos.
El A380 es el término medio indulgente. El silicio y el cobre equilibrados le dan una amplia ventana de proceso, razón por la cual tantas carcasas y soportes lo utilizan por defecto.
A360 cambia cierta capacidad de llenado por integridad. Los niveles bajos de cobre y un rango de congelación estrecho favorecen la ductilidad y la estanqueidad a la presión sobre la fluidez máxima.

Los tres son abrasivos para las herramientas. Un alto contenido de silicio acelera el desgaste de las matrices y de los insertos de mecanizado, y el cobre del A380 aumenta el riesgo de soldadura de las matrices. Un diseño cuidadoso del molde de fundición a presión y un programa disciplinado de mantenimiento del molde son lo que mantienen estable una herramienta de larga duración a través de cientos de miles de disparos.

La porosidad es inherente a la fundición a alta presión para las tres aleaciones. Para las piezas que deben pasar una prueba de fugas (cárteres de aceite, cuerpos de válvulas, carcasas de baterías), acuerde los criterios de prueba y de impregnación con su proveedor antes de comenzar a trabajar con las herramientas, no después del primer envío rechazado.

Acabado de superficies: anodizado, recubrimiento en polvo y sellado

Aquí es donde A360 se distingue. El anodizado decorativo depende de un bajo contenido de cobre: el A380 con 3,0–4,0 % de cobre y el ADC12 con hasta un 3,5 % tienden a anodizarse formando películas grises, moteadas e inconsistentes, mientras que el techo con 0,6 % del A360 produce un acabado mucho más uniforme y más claro. Por lo tanto, los componentes anodizados, como los pistones, normalmente se funden con una química con bajo contenido de cobre.

Pistones de fundición a presión de aluminio anodizado Fabricados con una aleación de aluminio con bajo contenido de cobre, como A360, estos pistones fundidos a presión tienen un acabado anodizado uniforme y ofrecen buena conductividad térmica y disipación de calor para motores y compresores industriales, siendo el anodizado la ruta de acabado relevante para productos químicos con bajo contenido de cobre. Ver producto →

En el caso de piezas con recubrimiento en polvo, la elección se reduce considerablemente. Los tres grados aceptan conversión de cromato más recubrimiento en polvo de manera confiable, razón por la cual la mayoría de las carcasas industriales, tapas de extremo y piezas de máquinas tienen un acabado de esta manera, independientemente de si la masa fundida fue A380, ADC12 o A360.

Hacer coincidir la aleación con la pieza

Una secuencia de selección viable para una pieza nueva se ve así:

Primero defina el entorno de servicio. El contacto con el refrigerante, la sal de la carretera, la exposición al aire libre o los climas húmedos empujan la decisión hacia el A360.
Compruebe la estanqueidad a la presión. Las piezas fundidas a prueba de fugas, como cárteres de aceite, válvulas de control y carcasas de baterías para vehículos eléctricos, se benefician del estrecho rango de solidificación y el bajo contenido de cobre del A360.
Auditar la geometría. El espesor de pared inferior a aproximadamente 2 mm, las nervaduras profundas y los detalles finos favorecen al ADC12; Las secciones más pesadas y simples discurren felizmente en la A380.
Arregle la ruta de llegada temprano. Las superficies visibles anodizadas significan una química baja en cobre; Las superficies con recubrimiento en polvo dejan abierta la elección de la aleación.
Respetar la cadena de suministro. ADC12 es la fundición estándar en las fundiciones asiáticas y A380 en América del Norte, por lo que escribir "o equivalente aprobado" en el dibujo hace posible el abastecimiento dual.
Ponga precio a la masa fundida, no sólo al metal. En ocasiones, el A360 conlleva una pequeña prima por una química más estricta, pero la chatarra de prueba de fugas en la aleación incorrecta cuesta mucho más por pieza entregada.

Dos ejemplos de nuestra propia planta de producción: las válvulas de control que manejan medios fluidos están fundidas en productos químicos con bajo contenido de cobre y terminadas con recubrimiento en polvo para protección contra la corrosión, mientras que los cárteres de aceite con superficies de sellado mecanizadas están especificados para la estanqueidad a la presión por encima de todo lo demás.

Machined Aluminum Die Casting Control Valve with Powder Coating

Válvula de control de fundición a presión de aluminio mecanizado con recubrimiento en polvo Fundidas en una aleación con bajo contenido de cobre y terminadas con recubrimiento en polvo para protección contra la corrosión, estas válvulas de control regulan el flujo, la presión y la dirección en sistemas de fluidos, lo que ilustra cómo las carcasas con recubrimiento en polvo funcionan de manera confiable independientemente del grado de fundición específico utilizado. Ver producto →

Sealed Die Cast Aluminum Oil Pan for Vehicles

Cárter de aceite sellado de aluminio fundido a presión para vehículos Con superficies de sellado mecanizadas y una porosidad estrictamente controlada a través del diseño de moldes, control de procesos y pruebas de rayos X, estos cárteres de aceite priorizan la estanqueidad a la presión por encima de todo, un requisito común al sustituir grados como ADC12 y A380. Ver producto →

Preguntas frecuentes

¿ADC12 es lo mismo que A380?

No. Cumplen la misma función y se sustituyen con frecuencia, pero sus químicas difieren: ADC12 ejecuta entre 9,6% y 12,0% de silicio y entre 1,5% y 3,5% de cobre, frente a 7,5% y 9,5% y 3,0% y 4,0% del A380. La sustitución es rutinaria en la práctica, pero debe documentarse en el dibujo o aprobarse mediante una inspección del primer artículo en lugar de asumirse.

¿Qué aleación anodiza mejor?

A360, por un amplio margen. Su límite de cobre del 0,6% permite una película anódica ligera y consistente. A380 y ADC12 se adaptan mejor al recubrimiento por conversión y al recubrimiento en polvo.

¿Puedo reemplazar el A360 con ADC12 para reducir costos?

Sólo si sus requisitos de prueba de fugas y corrosión realmente lo permiten. ADC12 llena secciones delgadas más fácilmente y, a menudo, está más disponible en las cadenas de suministro asiáticas, pero su mayor contenido de cobre reduce los márgenes de estanqueidad a la presión, lo que puede convertir los ahorros en chatarra para pruebas de fugas.

¿Qué aleación es más barata?

El precio del A380 y del ADC12 es similar, y la disponibilidad regional suele decidir quién es el ganador, mientras que el A360 a veces conlleva una prima modesta. Las diferencias de costos significativas aparecen en las tasas de desperdicio, la vida útil de las herramientas de mecanizado y el rendimiento de acabado, no en el precio por kilogramo.

El resultado final: elija A380 para piezas fundidas equilibradas de uso general, ADC12 para geometría delgada e intrincada (especialmente cuando se abastece de Asia) y A360 cuando la resistencia a la corrosión, el sellado o la anodización superan la fluidez. Desde 1987, Ningbo Jieda Moulding & Machine ha diseñado y construido sus propios moldes de fundición a presión y produce piezas de fundición a presión de aluminio en prensas de 200 a 1600 toneladas bajo un sistema de calidad IATF 16949, con mecanizado de precisión, recubrimiento en polvo y anodizado a cargo internamente. Tráiganos un dibujo o una pregunta sobre aleación y lo ayudaremos a hacer coincidir la masa fundida con la pieza antes de cortar la primera herramienta.