Diseñado para aplicaciones marítimas

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8

El rendimiento es tan importante en el astillero como en alta mar.

Los clientes desean materiales de alta calidad y fácil uso que les den la

libertad de expresar su visión. Eficiencia estructural. Calidad indiscutible.

Y auténtica versatilidad.

Por eso hoy en día muchos de los mejores barcos, tanto pequeños

como grandes, están construidos con aluminio de Alcoa. Desde que

desarrollamos las aleaciones endurecidas de la serie 5xxx para ofrecer

la dureza, manejabilidad y resistencia a la corrosión que requieren

las aplicaciones marinas, el aluminio se ha convertido en el material

preferido para diseños innovadores en los que la durabilidad, los costes

de funcionamiento y de construcción, la idoneidad y alta velocidad son

factores prioritarios.

Haciendo olas

Fotografías cortesía de Heesen Yachts, Países Bajos, 2008

Fotografías cortesía de Heesen Yachts, Países Bajos, 2008

Fotografías cortesía de Damen Shipyards Group, Países Bajos, 2008

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CRN

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alia

, 200

8

Sea cual fuere su profesión -arquitecto, diseñador, constructor u operario

de barco- la virtud del aluminio reside en que siempre está de su parte.

Su reducido peso y resistencia suponen velocidades más altas, cargas

útiles más grandes, eficiencias energéticas más elevadas y mejores

posibilidades de control. Es fácil de manejar y mantener y permite crear

los diseños más impresionantes. En lo que concierne a su resistencia a la

corrosión, durabilidad y reciclabilidad, es incomparable y los productos

Nautic-Al de Alcoa le brindan el saber hacer del líder tecnológico

mundial y aleaciones diseñadas especialmente para el uso marítimo.

Gennaro Candida Di Matteo | CRN Yachts, Chief Operating Officer

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008

Puesto que su peso específico es una tercera parte del de acero, un casco y superestructura de aluminio suelen pesar menos que la mitad que una construcción de acero con una resistencia equivalente. El reducido peso se traduce en niveles más altos de capacidad, velocidad, eficiencia energética y autonomía e inherentemente confiere una maniobrabilidad superior. La ventaja es incluso mayor en barcos de menos de 30 metros (en los que el peso del casco es más crítico) como consecuencia del espesor mínimo de las láminas.

Más fuerzaUn casco de aluminio aguantará cargas límite considerablemente más altas que un casco comparable hecho de plástico reforzado con fibra de vidrio (GRP) y, puesto que el aluminio es menos frágil, el riesgo de que el casco se agujeree es menor. Además, los agujeros pequeños no se amplían con la presión externa como en el caso del GRP. El aluminio tiene una mayor eficiencia estructural (relación rigidez-densidad) que el acero y, con magnesio como principal elemento de aleación, la resistencia a la fatiga de los productos de la serie 5xxx figura entre las más altas de todas las aleaciones de aluminio.

Más resistenciaCon una microestructura diseñada para una excelente resistencia a la corrosión en los entornos marinos más adversos, las láminas de aluminio pueden utilizarse sin protección adicional como por ejemplo pintura y ánodos de sacrificio, con todo lo que implica para el mantenimiento a largo plazo. No obstante, son idóneas para una larga serie de tratamientos en caso necesario.

Más sencillezPor supuesto, el aluminio es muy fácil de manejar y muy versátil -fácil de cortar, doblar, laminar en frío y de maquinar con herramientas estándar. Las aleaciones 5XXX de Alcoa se pueden soldar rápidamente utilizando procesos de soldadura GMA-W o GTA-W. El aluminio es más resistente a la distorsión durante la soldadura que el acero; además, las uniones soldadas propiamente dichas son muy dúctiles para la subsiguiente deformación en frío. En resumen, estos factores brindan enormes ahorros de costes al constructor.

Capacidad totalAlcoa, líder mundial indiscutible en producción y tecnología del aluminio, le permite beneficiarse al máximo del diseño técnico, la ingeniería y el apoyo a la producción. Todos los productos marinos de aluminio de la amplia gama Nautic-Al se someten a ensayos para garantizar que cumplan los estándares internacionales más altos. Y tal como es de esperar de una empresa calificada por el Foro Económico Mundial como una de las corporaciones más ecológicas del mundo cada año desde que existe esta clasificación, los productos de Alcoa son fáciles de reciclar: casi el 70% de todo el aluminio producido se sigue usando.

En la construcción naval del siglo XXI, es simplemente la solución lógica.

Aluminio navalNavegación ligera

w w w . a l c o a . c o m / e m p / n a u t i c a l

Fotografías cortesía de Mondo Marine, Italia, 2008

De acuerdo con el estándar EN 485-2, se establecen los siguientes límites. Las pruebas de tensión se realizan según el estándar EN 10002-1.

En la especificación para uso marino y, otros casos procedentes, los materiales se suministran de acuerdo con los estándares ASTM B928 y ASTM B209 o, a petición, de acuerdo con las normas de Lloyd’s Register, Det Norske Veritas, RINA o Bureau Veritas.

(1) Solo para información

Propiedades mecánicas

Fotografías cortesía de Mondo Marine, Italia, 2008

Aleación TempleEspesor

mm

Resistencia a la tracción

RmMPa

Límite elástico Rp0,2MPa

Alargamiento mín. %

Radio de curvatura Dureza

HBW (1)

Más de Hasta Min. Max. Min. Max. A50 A 180° 90°

EN AW- 5754

OH111

≥ 1,5 3,0 190 240 80 16 1,0 t 1,0 t 52

3,0 6,0 190 240 80 18 1,0 t 1,0 t 52

6,0 12,5 190 240 80 18 2,0 t 52

12,5 70,0 190 240 80 17 52

EN AW-5154A

OH111

≥ 1,5 3,0 215 275 85 15 1,0 t 1,0 t 58

3,0 6,0 215 275 85 17 1,5t 58

6,0 12,5 215 275 85 18 2,5 t 58

12,5 50,0 215 275 85 16 58

EN AW- 5086

O H111

≥ 1,5 3,0 240 310 100 13 1,0 t 1,0 t 65

3,0 6,0 240 310 100 15 1,5 t 1,5 t 65

6,0 12,5 240 310 100 17 2,5 t 65

12,5 70,0 240 310 100 16 65

H112

≥ 8,1 12,5 250 105 8 69

12,5 40,0 240 105 9 65

40,0 70,0 240 100 12 65

H116 H321

≥ 1,5 3,0 275 195 8 2,0 t 2,0 t 81

3,0 6,0 275 195 9 2,5 t 81

6,0 12,5 275 195 10 3,5 t 81

EN AW- 5083

O H111

≥ 1,5 3,0 275 350 125 13 1,5 t 1,0 t 75

3,0 6,0 275 350 125 15 1,5 t 75

6,0 12,5 275 350 125 16 2,5 t 75

12,5 70,0 275 350 125 15 75

H112

≥ 8,1 12,5 275 125 12 75

12,5 40,0 275 125 10 75

40,0 70,0 270 115 10 73

H116 H321

≥ 1,5 3,0 305 215 8 3,0 t 2,0 t 89

3,0 6,0 305 215 10 2,5 t 89

6,0 12,5 305 215 12 4,0 t 89

Aleación Características Usos típicos Temples

5754Excelente resistencia a la corrosión,

altas temperaturas, gran dureza, buena manejabilidad y, soldabilidad.

Aplicaciones con tiempos prolongados a temperaturas superiores a 66°C. Estructuras soldadas, separadores.

0 H111

5154A

Muy buena resistencia a la corrosión. Buena soldabilidad y deformabilidad.

Durabilidad media-alta (más alta que la de 5754). Alta resistencia a la fatiga. Buenas

propiedades de anodización.

Estructura soldada, tanques de almacenamiento, tanques a presión,

tanques, mástiles.

0 H111

5086Alta durabilidad con excelente resistencia a la corrosión en entornos marinos. Buena manejabilidad y aptitud para soldadura.

Láminas y placas para astilleros, bidones, estructuras de soporte, estructuras

soldadas, mamparos, cascos de barcos de patrulla y de trabajo.

0 H111H116 H321

5083Aleación más fuerte con excelente

resistencia a la corrosión y muy apta para soldadura.

Chapas y planchas para astilleros, cascos de barcos, lanchas rápidas, yates, tanques de almacenamiento de gas natural líquido (LNG), equipos químicos, superestructuras soldadas (de gran durabilidad), tanques a

presión.

0 H111H112H116 H321

Los límites dimensionales de los productos que se pueden suministrar dependen de las aleaciones y temples. En la siguiente tabla, se indican los límites absolutos solo para fines informativos.

Tolerancias dimensionalesLas tolerancias dimensionales permitidas son conformes a los límites establecidos en los respectivos estándares aplicables (es decir, EN 485-3, EN 485-4 y ANSI H35.2). Unas tolerancias más estrictas se pueden acordar con el cliente.

ProductoEspesor (mm) Ancho (mm) Longitud (mm)

Mín Máx Mín Máx Mín Máx

Laminados en frío 3,0 8,0 980 2400 800 15000

Laminados en caliente 8,0 40,0 900 2020 1000 12000

Referencia EN 573-3

Composición química

Productos laminados

Dimensiones

Aleación % Si Fe Cu Mn Mg Cr Zn TiOtras (%)

unidad total

5754Mín.Máx.

-0,40

-0,40

-0,10

-0,50

2,63,6

-0,30

-0,20

-0,15

-0,05

-0,15

5154AMín.Máx.

-0,50

-0,50

-0,10

-0,50

3,13,9

-0,25

-0,20

-0,20

-0,05

-0,15

5086Mín.Máx.

-0,40

-0,50

-0,10

0,20,7

3,54,5

0,050,25

-0,25

-0,15

-0,05

-0,15

5083Mín.Máx.

-0,40

-0,40

-0,10

0,41,0

4,04,9

0,050,25

-0,25

-0,15

-0,05

-0,15

La excelente resistencia a la corrosión de las aleaciones Nautic-Al es una de sus características más importantes. Las soldaduras de estos productos suelen ser tan resistentes a la corrosión como la aleación padre. En ciertas condiciones, tales como la exposición a altas temperaturas, es posible que las aleaciones con un porcentaje igual o superior al 3% de magnesio sean susceptibles a corrosión intergranular y corrosión por exfoliación, aunque las incidencias son poco frecuentes y completamente evitables.

Todos los productos Nautic-Al cumplen o superan el estándar ASTM B928 para láminas y placas de altas aleaciones de magnesio y aluminio para usos marinos y entornos similares. Por consiguiente, satisfacen los requisitos del ensayo ASTM G66 (ASSET), para evaluar la suscepti-bilidad a la corrosión por exfoliación de las aleaciones de aluminio de la serie 5xxx, y del ensayo ASTM G67 (NALMT), para determinar su susceptibilidad a la corrosión intergranular por la pérdida de masa después de la exposición al ácido nítrico.

Características de soldaduraEl aluminio marino Nautic-Al de Alcoa puede soldarse en procesos de soldadura TIG, MIG, de rayos de electrones y por puntos. Las propiedades mecánicas en la zona afectada por el calor después de la soldadura * para aleaciones de placas y láminas marinas se resumen en la siguiente tabla:

Aleación 5754 5154A 5086 5083

Densidad 2.68 x 103 kg/m3 2.68 x 103 kg/m3 2.67 x 103 kg/m3 2.66 x 103 kg/m3

Coeficiente medio de expansión térmica (20÷100ºC)

23.7 x 10-6 por ºC 23.8 x 10-6 por ºC 23.8 x 10-6 por ºC 23.8 x 10-6 por ºC

Rango de fundición aproximado 595÷645 ºC 595÷645 ºC 585÷640 ºC 580÷640 ºC

Conductividad térmica132 W/m ºC

(a 25 ºC)129 W/m ºC

(a 25 ºC)126 W/m ºC

(a 25 ºC)117 W/m ºC

(a 25 ºC)

Módulo de elasticidad 70.5 GPa 70.5 GPa 71 GPa 71 GPa

Coeficiente de Poisson 0.33 0.33 0.33 0.33

Potencial de solución electrolítica -0.86 V* -0.86 V* -0.88 V* -0.91 V*

*Versus 0.1 N de electrodo calomel en una solución acuosa que contiene 53 g de NaCl más 3 g de H2O por litro.

Características de corrosión

Propiedades físicas típicas

Propiedades tecnológicas típicas

Aleación Temple Espesor (mm)

Rm (MPa)

Rp,02 (MPa)

57540

Todo ≥ 190 ≥ 80H111

5154A0

Todo ≥ 215 ≥ 85H111

5086

0

Todo ≥ 240 ≥ 100

H111

H112

H116

H321

5083

0

Todo ≥ 275 ≥ 125

H111

H112

H116

H321

* Soldadura de unión a tope. Relleno 5356 ó 5183.

European Mill ProductsAvenue Giuseppe Motta 31-33CH-1202 Geneva Switzerland

T: +41 22 919 60 00F: +41 22 919 61 00W: www.alcoa.com/emp

www.alcoa.com/emp/nautical

Organismo certificador Aleación Temple Espesor máx.

aprox.Referencias de homologación

Uso previsto

Especificación de material

Procedimiento de certificación

Documento de inspección

RINA (RegistroItalianoNavale)

5083

O

40 mmNúm. certificadoCTC189706 VE Construc-

ción de barcos

Normas RINA

Esquema alternativo Collaudo II (COLALT)

Según EN10204 3.1

H111

H321

H116

Otras aleaciones/temple incluidos en las

normas RINANo disponible No disponible Prueba testigo

Según EN10204 3.2

AmericanBureau ofShipping

ABS

5083

O 60 mm

40 mm

Núm. certificadoVE803591

Construc-ción de barcos

Normas de ABS

Prueba testigo

Según EN10204 3.2 + Certificado

ABS

H111

H112

H116

H321

DNV(Det Norske

Veritas)

NV-5052H32

10 mm

Núm. certificado AMM 2930 de la aprobación del

fabricante por parte de DNV

Construc-ción de barcos

Normas de DNV

MSA (Manu-facturerSurvey

Arrangement)de DNV núm.

R-1612

Según EN10204 3.2

H34

NV-5754

O50 mm

H111

H3210 mm

H34

NV-5154AO

10 mmH111

NV-5083

O

50 mmH111

H112

H11640 mm

H321

NV-5086O

17 mmH116

Otras aleaciones/temple incluidos

en las normas DNV pero no incluidos

en el certificado de homologación

Construc-ción de barcos

Prueba testigoSegún

EN10204 3.2

Lloyds Register 5083

O60 mm Núm. certificado

MD00/2605/0006/6ª de LR

Construc-ción de barcos Normas de LR Prueba testigo

Según EN10204 3.2 + Certificado LR

H111

H32140 mm

H116

Certificaciones