Generalidades Del Aluminio

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Departamento Tcnico GENERALIDADES DEL ALUMINIO

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1. GENERALIDADES TCNICAS DEL ALUMINIO.

El aluminio es un metal no ferroso, y es el ms abundante de los metales, constituye cerca del 8% de la corteza terrestre. Sus propiedades han permitido que sea uno de los metales ms utilizados en la actualidad. Es de color blanco y es el ms ligero de los metales producidos a gran escala. La almida, que es extrada de la bauxita y mezclada con la criolita es la fuente del aluminio. El aluminio puro es demasiado blando, debidamente aleado se obtiene resistencias comparables al acero, por lo cual es til para toda industria, desde la construccin, decoracin, minera, iluminacin hasta la industria aeronutica. El aluminio es el nico metal que proporciona dureza con bajo peso, y es sumamente fcil de pulir, tenaz, dctil, y maleable, posee gran resistencia a la corrosin, decoracin, minera, iluminacin hasta la industria aeronutica. El aluminio es el nico metal que proporciona dureza con bajo peso, es sumamente fcil de pulir, tenaz, dctil y maleable, posee una gran resistencia a la corrosin y alta conductividad trmica y elctrica, teniendo la mejor relacin de beneficios-costo que cualquier otro metal comn. 2. PROPIEDADES FSICAS 2.1 Color. Es un metal blanco plateado, con una alta reflectividad de la luz y el calor. 2.2 Densidad La ligereza de la masa ( peso) del aluminio es una de las propiedades ms conocidas que este metal posee. Un centmetro cbito de aluminio puede tener una masa aproximadamente de 2,699 g, comparado con los 7,85 g del acero y 8,46 g del cobre. Su peso es casi un tercio del acero. Esta ventaja ha permitido el desarrollo de muchas industrias como la aeronutica y el transporte, adems de facilitar la manipulacin de los perfiles, reduciendo los costos de transporte y mano de obra. 2.3 Conductividad Elctrica. Aparte del cobre, el aluminio es el nico metal comn que posee una alta conductividad como para ser usado como conductor elctrico. Su conductividad representa el 63,8% de la del cobre. Sin embargo, con igual masa de base, el aluminio dobla la capacidad conductiva del cobre. Para una misma capacidad de conduccin elctrica, un conductor de aluminio puede tener la mitad de la masa, que la que podra tener la seccin transversal de un conductor de cobre.

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2.4 Conductividad Trmica. El aluminio tiene una alta conductividad trmica, que slo es superada por el cobre, siendo adems cuatro veces ms grande que la conductividad del acero. Su temperatura de fusin es de 660,2 0C. Por ello ofrece grandes ventajas al ser usado en utensilios de cocina, industria qumica, aire acondicionado, disipadores de calor entre otras industrias. 2.5 Reflectividad.

El aluminio es muy reflectivo en la luz y con la radiacin solar, ms que ningn otro metal corriente, una superficie de aluminio limpia refleja de 80 a 85 por ciento de radiacin visible incidente. Se requiere un tratamiento de la superficie por medio de tcnicas especiales elctricas y qumicas para generar toda la potencia reflectora del aluminio.

2.6 Resistencia a la corrosin Se debe a la formacin espontnea de una pelcula delgada de xido de aluminio que es insoluble en agua, la cual protege del medio ambiente y la corrosin, tanto en forma de metal puro como cuando forma aleaciones, la cual de las mismas ventajas que el acero inoxidable y lo hace verse muy bien en comparacin con el acero.

2.7 No es txico. El aluminio y sus derivados son eternamente no txicos. En efectos una prueba de ellos es que est presente en los utensilios de cocina, envases industriales, etc.. los que no producen efectos nocivos.

2.8 Apariencia.

El aluminio es uno de los metales blancos que posee brillo natural de apariencia atractiva, siendo muy utilizado por arquitectos y diseadores. Sin embargo adicionalmente a sus condiciones naturales, se le puede dar diversos tipos de acabado de textura y color, que se caracterizan por su resistencia al paso del tiempo.

2.9 Propiedades magnticas. El aluminio y sus aleaciones son ligeramente paramagnticos.

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2.10 Elasticidad. El mdulo de elasticidad del aluminio es ms bien bajo y es sensible a los cambios pequeos en la cantidad de impurezas presente. El alargamiento elstico del aluminio y sus aleaciones bajo un esfuerzo dado, es cerca de tres veces ms grande que el del acero. Esto es ventajoso en el caso de los miembros estructurales que requieren resistir al impacto.

3. PROPIEDADES MECANICAS.

3.1 Resistencia a la Ruptura. El aluminio puro comercial posee una resistencia a la ruptura sobre los 90 Mega pascales y este valor puede aproximarse al doble cuando es trabajado en fro.

Sus propiedades mejoran largamente al someter al aluminio a aleaciones con pequeos porcentajes de otros metales como el cobre, magnesio, silicio, manganeso o zinc. Algunas de estas aleaciones pueden incrementar su resistencia y dureza mediante tratamiento trmico, especialmente con aleaciones de silicio magnesio.

3.2 Resistencia a la Tensin.

El aluminio posee una resistencia a la tensin de aproximadamente 300 Mpa, en condiciones normales de tratamiento trmico, sobre el 70% de la resistencia que posee el acero. 3.2 Resistencia a la flexin. La resistencia tpica a la flexin de la aleacin 6061 T6 es de 270 Mpa, igual que la resistencia del acero. Esta aleacin posee una alta resistencia considerando su reducida masa. 3.3 Mdulo de elasticidad

Medida de la rigidez de un material. El mdulo de elasticidad se mantiene constantes sobre el rango elstico de un material, actuando del mismo modo para aleaciones de aluminio. En consecuencia, todas las estructuras de aleacin de aluminio de la misma dimensin, sufrirn igual flexin sobre una carga, sin embargo la rigidez y la tensin no sern de igual magnitud. Con un tratamiento trmico o trabajo en fro, se incrementa el lmite de resistencia a la tensin de una aleacin, ms no altera su mdulo de elasticidad.

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4. PRODUCTOS. 4.1 Productos extrudos. La extrusin se realiza en una prensa que obliga al material caliente a pasar por una matriz cuya seccin es la del perfil deseado. Entre los productos extrudos tenemos los siguientes:

Barras ngulos Platinas Vigas Tubos Perfiles estndares-arquitectnicos-personalizados.

4.2 Productos planos.

Se producen por laminacin que consiste en reducir un metal a chapa o perfilados, haciendo pasar los lingotes o barras por entre los cilindros laminadores. Entre los productos tenemos:

Lminas en planchas. Lminas en bobinas Lminas perfiladas

4.3 Productos Trefilados. El trefilado consiste en hacer pasar las barras o hilos de metal por orificios que reducen su dimetro. Entre los productos tenemos:

Alambres. Barras

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4.5 Productos fundidos Se producen vaciando el material en moldes de forma apropiada. As se producen:

Accesorios para tubera. 5. ALEACIONES DE ALUMINIO. El aluminio puro es relativamente dbil, por ello se han desarrollado diversas aleaciones con diversos metales como el cobre, magnesio, manganeso, silicio y zinc, por lo general, en combinaciones de dos o ms elementos junto con fierro y silicio, obtenindose una infinidad de aleaciones para una gran variedad de aplicaciones incluso con caractersticas superiores al acero. La Aluminium Association Inc,- AA, ha clasificado las aleaciones de aluminio mediante la siguiente nomenclatura:

Serie 1000 : Aluminio con un mnimo de pureza de 99% Serie 2000: Aleado con Cobre. Serie 3000: Aleado con Manganeso. Serie 4000: Aleado con Silicio Serie 5000: Aleado con Magnesio Serie 6000: Aleado con Silicio- Magnesio. Serie 7000: Aleado con Zinc.

5.1 Aleacin serie 1000: Entre las caractersticas sobresalen : su alta resistencia a la corrosin , excelente acabado, maleabilidad, alta conductividad elctrica y trmica y excelente reflectividad. 5.2 Aleacin serie 2000: aleacin binaria de aluminio cobre, muy utilizable en la fabricacin de piezas para la industrial de la aviacin y aplicaciones estructurales en los casos que se requiera peso ligero combinado con resistencia. Posee excelente resistencia a la corrosin intercristalina, pero presenta problema en corrosin por picadura, se recomienda la utilizacin de productos con tratamiento trmico.

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5,3 Aleacin serie 3000: aleacin binaria de Aluminio-Manganeso, presenta buena resistencia mecnica , buena maquinabilidad y alta resistencia a la corrosin, muy utilizado para techado y planchas para paredes que estn expuesta a la atmsfera marina. 5,4 Aleacin serie 4000: aleacin binaria Aluminio-Silicio, presenta alta resistencia al calor, adems se utiliza como barras para soldar, se han utilizado como forjados en forma de cilindros en los motores radiales de aviacin y otros de combustin interna. 5,5 Aluminio serie 5000: aleacin binaria Aluminio- Magnesio, presenta buena resistencia mecnica, alta resistencia a la corrosin y muy buena soldabilidad. Esta serie presenta , la mejor resistencia a la corrosin marina y atmosfrica . 5,6 Aluminio serie 6000: aleacin ternaria Aluminio-Magnesio-Silicio, presenta buena resistencia mecnica media, buena resistencia a la corrosin buena maquinabilidad y soldabilidad. Dichas aleaciones resultan satisfactorias en lugares urbanos, descubiertos, pero son atacadas con mayor rapidez que las aleaciones 6.TEMPLE El temple consiste en el endurecimiento de un metal mediante un calentamiento profundo y sometindolo a un enfriamiento brusco. Esencialmente el proceso de temple consta de dos fase, la primera tiene por objeto mejorar la dureza, y la flexibilidad del metal modificando su estructura interna por el calor y la segunda consiste en un enfriamiento brusco, el cual permite que el metal las caractersticas previamente adquiridas, especialmente la dureza y flexibilidad. 6.1 Sistema bsico de normalizacin.

F: Material extrudo sin temple, sin ningn tratamiento posterior. O: Recocido mediante tratamiento trmico. H: Endurecido mediante tratamiento trmico ( por deformacin) T: Temple obtenido por tratamiento trmico con o sin tratamiento mecnico.

6.2 Temples ms utilizados. La letra T indica que material ha sido sometido a tratamiento trmico. El nmero final indica el tipo de tratamiento trmico. (T4,T5,T6,T7)

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