El acero y el aluminio son dos de los materiales más utilizados en diferentes sectores industriales. Pero, ¿en qué se diferencian, cuándo se utilizan y por qué son tan importantes a nivel industrial?
Por una parte, los aceros son un material resistente y duradero, idóneo para la construcción, la fabricación de automóviles o de maquinaria. Y, por otro lado, el aluminio es un metal muy ligero y con buena resistencia a la corrosión que se utiliza para otros usos como la fabricación de objetos y estructuras en las que es necesario reducir el peso.
Pero, ¿cuáles son las principales diferencias entre estos dos materiales y cuál de los dos es el más importante? Desde Aceroa, como proveedores de aceros especiales, respondemos a estas cuestiones en este artículo.
Acero y aluminio, ¿en qué se diferencian?
Si hablamos de las diferencias entre estas dos materias primas, debemos tener claro que su naturaleza es distinta. El acero es una aleación y el aluminio un metal puro. Pero además, presentan diferentes propiedades y características.
Para empezar, su composición y peso son distintos, al igual que su resistencia y capacidad de conducción eléctrica. También difieren en factores como el costo de producción o la facilidad para operaciones de soldadura o reciclado.
Entre las características más conocidas de cada material, el aluminio es más flexible y conduce mejor el calor, mientras que el acero sobresale por su elevada resistencia a altas temperaturas y fuerzas de tracción.
Por lo tanto, cada material ofrece diversas ventajas en función de su aplicación industrial. A continuación, nos centraremos en diez de las diferencias más importantes entre un metal y otro.
1. Resistencia
El acero tiene una resistencia y dureza mucho mayores que el aluminio. Esto se debe a las diferencias que existen entre sus estructuras moleculares.
Se trata de una aleación formada principalmente por hierro y carbono, además de otros elementos, que forma una estructura cristalina fuerte. Mientras que, el aluminio tiene una estructura más débil. Por eso, el acero soporta mejor cargas y esfuerzos sin deformarse.
2. Ligereza
El aluminio tiene aproximadamente tres veces menos densidad que el acero (de 2,7 g/cm³ frente a los 7,7 y 8 g/cm³ del acero). Por lo que, es mucho más ligero y, por lo tanto, más fácil de transportar y manipular.
3. Dureza
La dureza del acero es superior, midiendo en la escala de Mohs valores de dureza de entre 4 y 8,5 frente a los 2,5-3 del aluminio. Esto quiere decir que el acero es mucho más resistente a la deformación o a la capacidad de ser rayado.
4. Oxidación
El aluminio tiende a oxidarse con mayor facilidad en contacto con el aire, formando una capa superficial de óxido de aluminio. Sin embargo, el acero inoxidable contiene cromo (y otros materiales) que evita la corrosión y oxidación. Por esto, el acero es más duradero que el aluminio al ser expuesto a la intemperie.
5. Conductividad térmica
El acero conduce el calor unas 50 veces mejor que el aluminio, con una conductividad térmica de 45-58 W/mK frente a los 205 W/mK del acero. Disipa mejor el calor en ciertos usos prácticos, como la fabricación de radiadores.
6. Conductividad eléctrica
La conductividad eléctrica del aluminio es dos veces más alta que la del acero, siendo de 35,5 m/Ω mm² para el aluminio y de 10-20 m/Ω mm² para el acero. Aunque, una mayor conductividad no implica necesariamente una ventaja. Por ejemplo, en la construcción o fabricación de maquinaria se suelen preferir los materiales con menor conductividad.
7. Reciclaje
Tanto el aluminio como el acero son 100% reciclables. Sin embargo, para reciclar el aluminio se requiere menos gasto energético. En España, aproximadamente las tres cuartas partes del acero se obtienen por reciclaje y es uno de los países de Europa con mayor tasa de reciclado de este material.
8. Resistencia al calor
El punto de fusión del acero está entre 1300-1550 °C, mientras que el del aluminio es de solo 660 °C. Un mayor punto de fusión, permite soportar temperaturas muy superiores antes de fundirse o perder sus propiedades mecánicas.
9. Mecanización
Si bien el aluminio es más blando y requiere menos fuerza para su mecanizado, también hace que sea más complicado obtener la precisión dimensional requerida. Su tendencia a deformarse con más facilidad durante el procesamiento hace que sea necesario disponer de un mayor control y precisión de las herramientas de corte. Esto puede encarecer los procesos al requerir equipos, herramientas y personal más especializado.
En usos que demandan mayor precisión geométrica y tolerancias ajustadas, el aluminio puede no ser la mejor opción desde el punto de vista del mecanizado.
10. Relación resistencia-peso
Aunque el aluminio es más ligero, el acero tiene mejor relación resistencia-peso. Es decir, una pieza de acero del mismo peso que una de aluminio tendrá mucha más resistencia mecánica.
Diferencias entre acero inoxidable y aluminio
Tras ver algunas diferencias entre los dos materiales, podemos concluir que el acero inoxidable es un material ideal para estructuras que requieren soportar grandes pesos y durar décadas, gracias a su extraordinaria resistencia a la corrosión y el desgaste.
En cambio, el aluminio destaca por su gran ligereza, por lo que es más adecuado en usos donde el peso es crucial, como en la aeronáutica. Además, su fácil manipulación lo hace útil para piezas de gran tamaño como tanques o depósitos.
Mientras tanto, el acero inoxidable sigue siendo insustituible para edificios, puentes, otras estructuras, fabricación de moldes, piezas metálicas y un largo etcétera.
Importancia del acero frente al aluminio
Podemos concluir este artículo señalando que el acero es el material más importante en ingeniería y construcción por sus propiedades y supera al aluminio en muchos campos:
- Estructuras de edificios, puentes y obras civiles.
- Fabricación de moldes de inyección, clave para la fabricación de piezas plásticas y metálicas.
- Maquinaria industrial, engranajes, ejes y componentes mecánicos.
- Automoción y transporte pesado como camiones o trenes.
- Tuberías para transporte de fluidos a alta presión.
- Herramientas y utillaje de uso rudo que requieren dureza.
- Electrodomésticos y recipientes a presión como ollas y sartenes.
El aluminio, aunque es más ligero y barato, no puede reemplazar al acero en muchos de estos usos. Por ello, hoy en día, los aceros siguen siendo imprescindibles en la mayoría de industrias y es un material que está presente en la mayoría de objetos de nuestro alrededor.
