5083 Cercas y barandas de aluminio marino para barandillas costeras personalizadas

El aluminio marino 5083 es una aleación ampliamente utilizada para barandillas costeras, cercas y barandas porque combina una excelente resistencia a la corrosión en ambientes de agua de mar, fuertes propiedades mecánicas y buena soldadura.

5083 es una aleación de aluminio-magnesio (Al-MG) que es altamente resistente al agua de mar y a los ambientes químicos industriales. Se usa comúnmente en cascos de botes, construcción naval, plataformas en alta mar y estructuras marinas, aplicaciones donde la exposición a largo plazo a las condiciones de spray de sal y la zona de salpicaduras demandan materiales que no se corroerán rápidamente. Para barandillas y cercas costeras, 5083 ofrece:

• Resistencia superior a las picaduras y el agrietamiento de la corrosión de estrés en ambientes de cloruro
• Alta relación resistencia a peso para barandas y postes estructuralmente eficientes
• Buena formabilidad para diseños ornamentales o ergonómicos personalizados
• Excelente soldadura para la fabricación y reparación en el sitio
• Requisitos de bajo mantenimiento en comparación con los metales ferrosos en las atmósferas marinas

Aplicaciones típicas

• Las barandillas y balaustradas de peatones costeras y frente a la playa
• Marina y barandas de muelles, muelles y pasarelas
• Camina y esgrima de paseo marítimo
• Bastillas de puente en zonas costeras
• Pasamanos de plataforma en alta mar, barreras de seguridad y pasarelas
• Sistemas de barrera de piscina y frente al mar para piscinas e instalaciones de agua salada
• Barandas arquitectónicas personalizadas y cercas decorativas en entornos marinos

Funciones y requisitos de rendimiento

• Resistencia a la corrosión: evita que las picaduras y la corrosión localizada de los iones de cloruro en el agua de mar y el aerosol de sal.
• Integridad estructural: admite cargas vivas, cargas de viento y cargas de impacto según lo requerido por los códigos de construcción locales.
• Durabilidad y longevidad: minimiza el mantenimiento (sin óxido de descamación, sin necesidad de repetición frecuente).
• Seguridad y ergonomía: superficies lisas, alturas y espacios apropiados para cumplir con las regulaciones de seguridad.
• Estética: puede ser anodizado o pintado (capa de polvo) para acabados arquitectónicos específicos.
• Flexibilidad de fabricación: puede doblarse, extruirse, soldar y mecanizarse en perfiles complejos.

Composición de aleación y propiedades químicas

La siguiente tabla resume la composición química típica para la aleación 5083 (porcentaje por peso). Los límites de composición pueden variar ligeramente por estándar (por ejemplo, ASTM B209, ISO 6361, EN 485), así que consulte la especificación aplicable para obtener límites exactos.

Notas:

• MG es el elemento de aleación principal que proporciona un fortalecimiento de la solución sólida y una resistencia a la corrosión mejorada.
• Las pequeñas adiciones de MN y CR mejoran la estabilidad de la estructura de la resistencia y el grano.

Propiedades mecánicas y condiciones de temperamento

5083 está disponible en varios temperaturas; Para las cercas y las barandillas marinas, los temperaturas no tratables dealgables y endurecidos por la tensión y el temperamento recocido son más relevantes. El contenido de MG proporciona fortalecimiento sin tratamiento térmico.

Temperadores comunes utilizados en esgrima y barandas:

• O (recocido): ductilidad máxima, formación más fácil; menor resistencia.
• H111 / H112: Temperadores ligeramente endurecidos por cepa para una buena formabilidad y resistencia moderada.
• H32: endurecido por la cepa y recanse en parte para una mayor resistencia y buena dureza.

Consejo de selección: use O o H111/H112 para flexiones complejas o extrusiones decorativas; Use H32 para puestos estructurales y miembros que requieran un mayor rendimiento.

Estándares y especificaciones

Los materiales y la fabricación generalmente hacen referencia a estos estándares:

• ASTM B209-Especificación estándar para aluminio y lámina de aleación de aluminio y placa
• ASTM B221-Especificación estándar para barras de aluminio y aleación de aluminio, varillas, alambre, perfiles y tubos
• ASTM B928 / B928M-Especificación estándar para tubería sin costura de aleación de aluminio y tubo redondo extruido sin costuras
• EN 573 / EN 485 - Composición química y propiedades mecánicas para aleaciones de aluminio
• ISO 6361 - Aluminio y lámina de aleación de aluminio y placa
• AWS D1.2 - Código de soldadura estructural - Aluminio (para prácticas de soldadura)
• Códigos de construcción locales para alturas de barandas, cargas y espaciado de relleno (por ejemplo, IBC, BS, Eurocodes o estándares regionales)

Fabricación: corte, formación y unión

• Corte: 5083 se corta fácilmente con sierras, tijeras y equipos CNC. Use herramientas de carburo en los alimentos apropiados para reducir los rebabas.
• Formación: buena formabilidad fría; Recocido (o temperamento) para curvas apretadas. Para los perfiles extruidos, diseñe los radios mínimos de curva para evitar agrietarse.
• Soldadura: excelente soldadura usando GTAW (TIG) y GMAW (MIG) con un relleno apropiado (comúnmente ER5356 o ER5183). Consideraciones previas y posteriores a la soldado:
• Use metal de relleno compatible con series 5xxx (ER5356 para mayor resistencia, ER5183 para mejorar la resistencia a la corrosión en algunos casos).
• Evite las aleaciones de relleno tratables con calor.
• Control de distorsión con accesorios; Use soldaduras intermitentes cuando corresponda.
• Las soldaduras en 5083-H116 y los temperatura similares conservan una buena resistencia a la corrosión, pero pueden mostrar una ligera reducción de resistencia en las zonas afectadas por el calor.
• FIJA: Los sujetadores de acero inoxidable (recomendado 316L) son típicos para evitar la corrosión galvánica. Aislar metales diferentes con lavadoras o recubrimientos aislantes cuando sea necesario.
• Acabados superficiales: pulido mecánico, anodización (limitado para aleaciones de alto mg; recomendado previamente) y el recubrimiento en polvo (con recubrimientos de pretratamiento y conversión apropiados) son comunes. Tenga en cuenta que las aleaciones de alto mg pueden mostrar colores anódicos más oscuros; Consulte Anodizer.

Detalles de resistencia a la corrosión

• 5083 muestra una excelente resistencia a la corrosión general y las picaduras en el agua de mar y al agrietamiento por corrosión por estrés en comparación con las aleaciones 5xxx con magnesio más alto (> 5.5%).
• Las barandillas 5083 adecuadamente fabricadas y recubiertas pueden durar décadas en entornos de rociado de sal con inspección de rutina y mantenimiento mínimo.
• Evite el acoplamiento con más metales nobles (por ejemplo, cobre, latón o acero al carbono sin protección) sin aislamiento para evitar la corrosión galvánica. Use sujetadores y accesorios de acero inoxidable compatible diseñados para la exposición marina.

Consideraciones de diseño e instalación

• Dimensionamiento estructural: postes de diseño y rieles para cumplir con los requisitos de carga locales (por ejemplo, carga concentrada de 200 lbf en las cargas uniformes requeridas por el riel superior o el código). Use cálculos de ingeniería o tablas de carga del fabricante.
• Post Incrustación: para las instalaciones costeras, las zapatas impulsadas o concretadas deben resistir la elevación, el fregado y la carga de ondas cíclicas. Se recomiendan subsidios de corrosión y medidas de protección para secciones enterradas (por ejemplo, mangas o recubrimientos protectores).
• Opciones de relleno: balaustres verticales, rieles horizontales, relleno de cable (316 cuerda de alambre inoxidable), paneles de vidrio templado con abrazaderas apropiadas o insertos de metal expandido. Los sistemas de cable requieren hardware de tensión y accesorios de extremo adecuados.
• Expansión térmica: permita el movimiento térmico en carreras continuas largas a través de juntas de expansión o conexiones de deslizamiento en rieles.
• Mantenimiento: Enjuague periódico con agua dulce en ambientes de alta sal, inspeccionar soldaduras, sujetadores y recubrimientos. Reemplace los componentes dañados de inmediato.

Formas y dimensiones de productos típicos

• Perfiles de pasamanos extruidos, extrusiones de calzado base, post extrusiones, soportes de montaje en la pared y piquetes decorativos.
• Tubo y tubería para rieles y puntajes: 5083 tubos extruidos sin costuras o soldados están disponibles en tamaños comunes (por ejemplo, equivalentes de 1 "–3" OD o métricos) y espesores de la pared dependiendo de la necesidad estructural.
• Placa y hoja para soportes y revestimientos: los espesores comúnmente varían de 1.5 mm a 12 mm o más para aplicaciones de servicio pesado.

Muestra de redacción de especificaciones (para documentos del proyecto)

"Suministro e instale 5083 pasamanos de aleación de aluminio, postes y accesorios por ASTM B221 y ASTM B209. La aleación debe ser 5083 con composición química que conforme a los requisitos ASTM y EN. Todas las soldaduras deberán cumplir con AWS D1.2 y usar ER5356 Metal de relleno (o equivalente aprobado). Proporcione la preparación de la superficie apropiada. Fasteners y AWS y el cable de cable de Filler, perteneciente a los 316, el acero infiligado. El sistema se resistirá a las cargas prescritas de código con un factor de seguridad mínimo de 1.5 ".

Ventajas vs alternativas

• Versus acero inoxidable: 5083 es más ligero y típicamente menor costo; El acero inoxidable (316) puede ser más fuerte y más resistente a los arañazos, pero es más pesado y puede ser más costoso. El aluminio evita la mancha de óxido y es más fácil de formar y soldar.
• Versus acero suave (galvanizado): el aluminio elimina la formación de óxido y el mantenimiento a largo plazo asociado con la galvanización dañada; Sin embargo, el acero puede ser inherentemente más fuerte para cargas muy altas y más barato para algunos componentes estructurales pesados.
• Versus otras aleaciones de aluminio: 5083 ofrece resistencia a la corrosión mejorada en muchas aleaciones de la serie 6xxx en condiciones marinas; Su mecanismo de fortalecimiento no tratable de calor simplifica la fabricación y la soldadura.

Las mejores prácticas de instalación

• Use materiales de aislamiento (arandelas de nylon, juntas de goma) entre aluminio y otros metales para evitar la corrosión galvánica.
• Superficies previas al tratamiento antes del recubrimiento en polvo; Asegure el recubrimiento de conversión (por ejemplo, alternativas de cromato o no cromo) para la adhesión y la protección de la corrosión.
• Diseñe para minimizar las grietas y las trampas de agua donde los cloruros pueden acumularse.
• Especifique los accesorios y sujetadores de acero inoxidable clasificados para la exposición marina. Considere los ánodos de sacrificio en entornos extremadamente agresivos para componentes enterrados o sumergidos.
• Para sistemas de cables, tensión e inspeccione periódicamente; Reemplace los cables deshilachados de inmediato.