Magnesio AZ91 y ZK60: mecanizado y ligereza

Las aleaciones de magnesio son materiales metálicos donde el magnesio es el componente principal. La elección entre AZ91 y ZK60 depende fundamentalmente del proceso de fabricación y de los requisitos mecánicos de la pieza:

• AZ91: Es la aleación más común, optimizada para la fundición a presión (HPDC, High Pressure Die Casting). Contiene aproximadamente un 9% de aluminio y un 1% de zinc, lo que le confiere una excelente resistencia a la corrosión y una gran fluidez para llenar moldes complejos.
• ZK60: Es una aleación forjada, caracterizada por su alta resistencia mecánica y tenacidad. Al incorporar circonio, se logra un refinamiento del grano que mejora notablemente sus propiedades estructurales, siendo la opción preferida para componentes sometidos a mayores esfuerzos mecánicos.

Propiedades mecánicas comparativas

Nota: Valores basados en referencias técnicas del sector metalúrgico.

El mecanizado de estas aleaciones se beneficia de su excelente maquinabilidad, requiriendo significativamente menos potencia que el acero o el aluminio. Según el manual de Sandvik Coromant sobre materiales clasificados bajo la norma ISO N, el magnesio permite velocidades de corte muy elevadas, limitadas a menudo por la capacidad de la propia máquina-herramienta más que por el desgaste de la herramienta de corte.

Recomendaciones técnicas

1. Herramientas: Utilice filos extremadamente afilados (razor-sharp). El uso de herramientas desafiladas aumenta la fricción y el calor, elevando exponencialmente el riesgo de ignición de las virutas.
2. Refrigeración: Se recomienda el mecanizado en seco con aire comprimido para evacuar virutas. Si es imprescindible el uso de fluidos, deben ser aceites minerales anhidros. Nunca utilice refrigerantes base agua, ya que pueden reaccionar con las virutas de magnesio generando gas hidrógeno, altamente inflamable.
3. Gestión de virutas: Es imperativo mantener la zona de trabajo limpia. Las virutas finas son altamente combustibles. Se deben emplear aspiradores industriales específicos para polvos metálicos y evitar la acumulación de residuos en la bancada del torno o la fresadora.

El mecanizado de magnesio en España está sujeto a estrictas normativas de seguridad y medio ambiente. Las empresas del sector deben cumplir con la Ley 7/2022, de residuos y suelos contaminados para una economía circular, en lo referente a la gestión de virutas y residuos metálicos.

Requisitos de seguridad obligatorios:

• Equipos de extinción: La normativa exige la presencia de extintores de Clase D (específicos para metales combustibles, como el polvo de magnesio) en las inmediaciones de los centros de mecanizado.
• Certificaciones: Las empresas que mecanizan componentes críticos, especialmente para automoción o aeronáutica, deben operar bajo sistemas de gestión de calidad certificados, como la norma ISO 9001 o la específica IATF 16949.
• Prevención de incendios: Es obligatorio realizar una formación específica para los operarios sobre los riesgos de ignición y los protocolos de actuación en caso de incendio de magnesio, que nunca debe combatirse con agua.

El mecanizado de precisión, a menudo verificado mediante metrología dimensional con máquinas CMM, permite alcanzar tolerancias de hasta ±0,005 mm, cumpliendo con las exigencias de sectores como la electrónica de consumo o la industria aeroespacial.

La versatilidad de estas aleaciones permite su uso en una amplia gama de componentes:

• Automoción: Cajas de transmisión, marcos de asientos y volantes, donde la reducción de peso impacta directamente en la eficiencia del combustible.
• Electrónica: Carcasas de ordenadores portátiles y dispositivos móviles, aprovechando su ligereza y capacidad de blindaje electromagnético.
• Aeronáutica: Componentes estructurales internos donde cada gramo ahorrado es crítico para el rendimiento de la aeronave.

Para proyectos que requieren un acabado superficial superior o una protección extra contra la corrosión, se aplican habitualmente tratamientos como el anodizado o recubrimientos de conversión química, que mejoran la durabilidad del material en entornos húmedos.

• Normas ISO (Organización Internacional de Normalización)^[1]
• UNE (Asociación Española de Normalización)^[2]
• Propiedades y aplicaciones de aleaciones de magnesio (ResearchGate)^[3]
• Guía de seguridad para el mecanizado de magnesio (Vertex AI/Industrial Monitor)^[4]