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SECCIÓN GENERAL

Introducción ........................................................................... 2

De lo improbable a lo obvio .................................................. 3

Aplicaciones de los perfiles extruidos de aluminio ............. 4

Hydro, su socio ....................................................................... 6

Aluminio: desde la bauxita hasta el reciclaje .................... 10

Propiedades del aluminio .................................................... 13

Elaboración de perfiles de aluminio .................................. 14Diseño y construcción ........................................................... 14Proceso de extrusión .............................................................. 14Matrices ................................................................................. 16

Tratamiento superficial ....................................................... 17

Mecanizado .......................................................................... 18

Embalaje y transporte ........................................................ 19

Reciclaje ............................................................................... 19

Compra de perfiles de aluminio a HAEX ......................... 20

Elementos a tener en cuenta al especificar ........................ 21

SECCIÓN TÉCNICA

Aleaciones ............................................................................. 24Propiedades ........................................................................... 24Sumario de propiedades de las aleaciones ............................ 26

Resistencia a la Corrosión .................................................. 27

Tipos de perfiles de aluminio .............................................. 29

Principios generales de diseño ............................................ 30Paredes de espesor uniforme ................................................. 30Simetría ................................................................................. 30Formas redondeadas .............................................................. 30Diámetro del círculo circunscrito (DCC) .............................. 30Simplifique y facilite ............................................................. 31Disipadores de calor .............................................................. 31Líneas decorativas ................................................................. 31Espesor mínimo de los materiales/DCC ................................ 32Medidas del hueco ................................................................. 32

Uniones ................................................................................. 33Alojamientos para tornillos ................................................... 33Tornillos ................................................................................. 35

ÍndiceJuntas clipadas ....................................................................... 36Acoples .................................................................................. 36Funciones de articulación – bisagras ..................................... 37Conformado ........................................................................... 37Junta a tope ............................................................................ 38Componiendo perfiles ........................................................... 38Uniones de esquina ................................................................ 38Machihembrado ..................................................................... 38Remachado ............................................................................ 39Unión con otros materiales .................................................... 39Pegado con Adhesivo ............................................................ 40Soldadura ............................................................................... 43- Propiedades del material ..................................................... 43- Soldadura MIG, TIG ........................................................... 44- Diseño de perfiles para simplificar soldaduras ................... 45- Soldadura por frotamiento .................................................. 45

Mecanizado .......................................................................... 46Mecanizado ........................................................................... 46- Corte .................................................................................... 46- Rebabado ............................................................................. 47- Fresado ................................................................................ 47- Perforado ............................................................................. 47- Torneado .............................................................................. 48- Roscado ............................................................................... 48- Cizallamiento/punzonado ................................................... 49- Aislamiento térmico ............................................................ 49

Conformado plástico ........................................................... 50

Tratamiento superficial ....................................................... 51Métodos para el tratamiento superficial ................................ 51Tratamiento mecánico de superficies .................................... 52- pulido .................................................................................. 52- vibrado ................................................................................ 52- esmerilado ........................................................................... 52Tratamiento químico de superficies ...................................... 53- decapado ............................................................................. 53- abrillantado y pulido químicos ............................................ 53- cromatizado/fosfatado ......................................................... 53- altisering.............................................................................. 53- plateado con cobre, níquel, plata, estaño ........................... 53Tratamiento electroquímico de superficies ........................... 54- anodizado ............................................................................ 54- anodizado color ................................................................... 55Tratamiento orgánico de superficies ...................................... 55- recubrimiento con pintura en polvo .................................... 55- serigrafiado .......................................................................... 56- AluDekor ............................................................................. 56- láminas protectoras ............................................................. 56

Tolerancias ........................................................................... 57Espesor del material .............................................................. 57Medida de lengüetas .............................................................. 57Tubos redondos ..................................................................... 58Otros tubos ............................................................................ 58Tolerancias de forma ............................................................. 58Tolerancias de longitud ......................................................... 59Tolerancias de fabricación ..................................................... 59

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Introducción

Nuestro Manual para el Diseño de Perfiles deExtrusión de Aluminio ha sido escrito para usted, quese desempeña como profesional a cargo deldesarrollo de productos, como dibujante, proyectista,diseñador, inventor o arquitecto. O como comprador,creador de procesos de producción, en logística o quese dedica de otras formas al desarrollo de productos,tanto existentes como nuevos.

Este Manual está dividido en dos partes; la primeraes una sección general que brinda un panorama denuestra esfera de actividades y productos, seguida poruna sección técnica que brinda un mayor detalle deesas actividades.

Esta sección técnica proporciona información enprofundidad, relativa a conceptos como lasaleaciones, el diseño, la construcción, la fabricación yel tratamiento superficial, todo ello para asistirlo en latarea de desarrollar sus ideas.

El Manual para el Diseño de Perfiles de Extrusión deAluminio debe ser una fuente de información einspiración. En él encontrará prácticamente todo loque precisa saber sobre perfiles de aluminio y lasoportunidades que éstos ofrecen como material deconstrucción. Cuando surja una idea, queremosayudarlo a darle forma y hacerla progresar.

Juntos podemos lograr soluciones y productos quesean funcionales, de bajo coste y rentables.Nuestra entera organización está dispuesta a ayudarlocon el servicio y el soporte necesarios. Contáctenosdirectamente o visite nuestro sitio Web

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Se ha descrito al aluminio acertadamentecomo el “material de la oportunidad” y, hoy endía, después del acero, es el metal de mayorconsumo. Pocos materiales ofrecen talcombinación singular de propiedades –altaresistencia y bajo peso, óptima conductividadeléctrica y térmica, excelente maleabilidad,alta resistencia a la corrosión y acabadosuperficial atractivo – lo que significa quepuede usarse, prácticamente, en toda clase dediseños y aplicaciones de productos. Además,el aluminio puede reciclarse con bajo consumoenergético.

Diseño creativoLa extrusión es un proceso que brindaoportunidades prácticamente ilimitadas de adaptarla forma del producto según sea necesario. Tambiénse pueden incorporar funciones que disminuyenlos costes al utilizar una menor cantidad decomponentes, reducir el acabado y simplificar elensamblaje. Los perfiles extruidos de aluminioconstituyen un requisito previo y una inspiraciónpara los diseños creativos y las soluciones técnicasque mejoran, simplifican y reducen los costes.

De lo improbable a lo obvioAsimismo, en términos relativos el precio de lasmatrices es bajo.

Supere los límitesEl uso de perfiles de aluminio está aumentandorápidamente en todo el mundo y son utilizadoscontinuamente en nuevas aplicaciones. Comomaterial de construcción, los perfiles de aluminiobrindan la oportunidad de pensar de forma diferentey ampliar los límites de lo posible. Tan solo un parde décadas atrás, las escaleras de aluminio fueronuna gran innovación. Las carrocerías de aluminiopara camiones eran algo imposible. Casi ni sepensaba en componentes de construcción como lasventanas de aluminio y las estructuras hechas deperfiles de aluminio no eran factibles.En la actualidad, las escaleras, las carrocerías decamiones, los componentes de edificios y lasconstrucciones con estructuras realizadas conperfiles de aluminio no son sólo una realidad, sinoque son parte de la vida diaria y constituyen unanecesidad para el funcionamiento, la vidaprolongada, el ahorro de energía y una óptimaeconomía. ¿Quién desea acarrear una escalera demadera que pesa más que una de aluminio, no es tanresistente, no durará tanto ni podrá ser reciclada?¿Qué contratista de transportes elegirá unacarrocería de madera y acero que le reduce lacapacidad de carga a la mitad, aumenta los costes decombustible y dura también la mitad?

¡Piense libremente!Los perfiles extrusionados de aluminio continuaránrevolucionando la manera en que desarrollamos yproveemos nuevos diseños y soluciones deproductos. Confiamos que nuestro Manual deDiseño de Perfiles de Extrusión de Aluminio loinspirará y le brindará algunas nuevas ideas.¡Estamos para ayudarlo!

¡Piense libremente – piense en perfiles dealuminio!

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Los perfiles de aluminio se utilizanprácticamente en todas las industrias,productos y entornos. Si realizamos unrecorrido por la vida diaria, encontraremosalgunos ejemplos interesantes.

Automóviles, autobuses, trenes, aviones,camiones, barcos. El uso de los perfiles extruidosde aluminio en el sector de transportes estácreciendo con rapidez. Las excelentes propiedadesdel aluminio se ponen de manifiesto al crearconstrucciones fuertes y ligeras con vidas útilesprolongadas y alta resistencia a la corrosión. Lareducción de cada kilogramo de peso aumenta lacapacidad de carga y reduce el consumo decombustible.

Computadoras, impresoras, televisores, videos,equipos electrónicos. Los frontales, las estructuras ylos disipadores térmicos están con frecuencia hechosde perfiles de aluminio. Las funciones incorporadas enlos perfiles de aluminio que reducen la cantidad decomponentes y simplifican el ensamblaje y la uniónentre componentes, junto con un acabado atractivo yuna óptima conductividad térmica son sólo algunos delos sólidos argumentos para utilizar aluminio en estosproductos.

Refrigeradores, congeladores, cocinas eléctricas,accesorios de cocina. Las estructuras, los tiradores ylos disipadores de calor son ejemplos de perfiles dealuminio en productos de uso doméstico. Un acabadosuperficial atractivo, la facilidad de limpieza, la

Aplicaciones de los perfilesextruídos de aluminio

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durabilidad, el bajo peso y la alta resistencia sonalgunas de las características de los perfiles dealuminio .

Porterías de fútbol, raquetas de tenis, carros degolf. En estos casos resultan decisivos la elasticidady la resistencia combinadas con el bajo peso, lafacilidad de conformado y el acabado superficial.

Ventanas, puertas, fachadas. Un mantenimientomínimo, resistencia y bajo peso, gran estabilidad yprolongada vida útil constituyen las pautas aldecidirse por componentes de construcción dealuminio. La industria de la construcción es uno delos principales consumidores de perfiles dealuminio.

Equipamiento para oficina, accesorios, muebles,iluminación. El marco de la pizarra en la sala deconferencias, los soportes de sujeción para cuadros,los marcos y patas de las mesas, los bastidores ypantallas de iluminación son ejemplos decomponentes fabricados a partir de perfiles dealuminio. La resistencia, el bajo peso, la facilidad deconformado y el acabado superficial atractivo son lascaracterísticas más importantes para elegir los perfilesde aluminio.

Se podrían haber añadido muchos otros ejemplos deproductos fabricados entera o parcialmente conperfiles de aluminio.¡Tal vez su producto pronto pase a formar parte denuestro listado!

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Hydro Aluminium es el mayor productor dealuminio de Europa, con operaciones en la mayoríade los principales mercados en todo el mundo.El negocio de aluminio de Hydro incluye toda lacadena, desde la extracción de la bauxita hasta laproducción de componentes de aluminio terminados,la refusión y el reciclaje. Hydro es uno de losprincipales productores de aluminio primario en el

mundo y nuestros recursos ycapacidades están a disposición de nuestros clientesa través de un suministro fiable de materiales, unacceso continuo a los últimos descubrimientos enmetalurgia y la optimización del uso de losmateriales.Tenemos acceso a una red mundial de contactos ynegocios asociados a una amplia gama de industrias.Podemos brindarle nuestro soporte a través deldesarrollo del producto, diseño y construcción, elcálculo y los análisis estadísticos, que constituyenrecursos importantes en el desarrollo técnico ycomercial de su producto.Hydro también cuenta con recursos a nivel mundialen la investigación y el desarrollo del aluminio.Hydro Aluminium Extrusion, con oficina central enLausanne, es uno de los productores líderes delmundo de perfiles extruidos y componentes dealuminio.

Lea más sobre Norsk Hydro e Hydro Aluminium en:www.hydro.comwww.hydro-aluminium.comwww.hydroaluminio.com.arwww.hydroaluminio.es

Hydro Aluminium forma parte de Norsk Hydro ASA.Hydro es una compañía líder en aluminio y energía, conoperaciones en más de 40 países. Somos uno de los másimportantes del mundo en extracción de gas y petróleooffshore, la tercera compañía del mundo de aluminio y unjugador clave en el desarrollo de fuentes de energíarenovables. Nuestros esfuerzos se concentran en añadir valordesarrollando respuestas y soluciones que aumenten laviabilidad de los clientes y comunidades en todo el mundo.

HYDROUn socio global

Hydro Aluminium Metal Products

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Su socio en aluminio

Hydro Aluminium Metal Products (HAMP) esuno de los principales proveedores de productossemielaborados de aluminio, como son lostochos de extrusión, aleaciones de fundiciónprimarias, alambrón, placas para laminación ylingotes estándar.Un negocio integrado significa un óptimocontrol interno de toda la cadena deproducción, desde la extracción de la bauxita,la fabricación de la alúmina, hasta losproductos terminados de aluminio.

El reciclaje y la fundición del aluminio se hantransformado en un área de negocios significativa enla cual somos uno de los principales protagonistas deEuropa en la actualidad. A través de socios y denuestro propio sistema de producción, HAMP estádesarrollando un sistema de suministro global en estaárea.La calidad del producto, el servicio, la fiabilidady el enfoque ecológico son factores de crecienteimportancia, tanto para nuestros clientes como paranosotros mismos. El soporte técnico y comercial, laactiva labor de investigación y desarrollo y la estrechacolaboración con los clientes nos permiten suministrarproductos con características y calidad óptimas. Laestricta garantía de calidad se aplica a lo largo de todala cadena de producción. Nuestra industria secaracteriza por contar con entornos laborales óptimos,emisiones mínimas y el desarrollo continuo de losmétodos de producción combinado con un

rendimiento energético optimizado. Se da la máximaprioridad a las mejores soluciones ambientales a fin dereducir al mínimo el impacto sobre el medio ambiente ylas personas. Nuestras plantas de reducción fueron lasprimeras en el mundo en recibir la certificación oficial entemas medioambientales. Hoy en día, contamos con lacertificación conforme a ISO 9001, ISO 14001 y EMAS.

HAMP es uno de los proveedores líderes del mundo detochos de extrusión, utilizados como materia prima en lafabricación de perfiles de aluminio. Somos el principalproveedor de las plantas de extrusión en Europa,incluidas aquellas dentro de Hydro Aluminium Extrusion(HAEX), y hemos desarrollado una gama de aleacionesestándar que cubre todos los niveles de resistencia.Además, podemos proveer otras aleaciones parasatisfacer necesidades particulares. A través de HAEX,usted tiene acceso a nuestra selección de aleaciones dealta calidad que combinan una extrusionabilidad superiorcon características óptimas del producto.

Lea más sobre HAMP en:www.hamp.hydro.com

Un negocio integrado significa un óptimo control interno de toda lacadena de producción, desde la extracción de la bauxita, la fabricación dela alúmina, hasta los productos terminados de aluminio y su reciclaje.

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Hydro Aluminium Extrusion, con plantas deproducción en varios países, cuenta con recursospara la extrusión, el acabado superficial y lamecanización, así como para la producción decomponentes y piezas terminadas para clientes entodo el mundo. Hydro Aluminium Extrusion es elproductor líder de perfiles de aluminio de Europay junto con Hydro Building Systems, es elprincipal proveedor a nivel mundial de sistemasde construcción basados en perfiles de aluminio.Con nuestras capacidades especiales en tecnologíade los materiales y de la producción, sumadas a unacooperación estrecha con otras empresas en HydroAluminium, podemos actuar como un socio para eldesarrollo de nuevos productos en etapas tantempranas como la generación de ideas o laplanificación, ofreciendo recursos altamente

cualificados. Brindamos asistencia, tanto en laoptimización de las características y el diseño deun producto, como también en la puesta en marchade la producción. Poseemos vasta experiencia yhabilidades en fabricación y mecanización, lo que

Hydro Aluminium Extrusion es el productorlíder de perfiles y componentes de aluminio,desarrollando sus operaciones en diversosmercados en todo el mundo.

Socio en el desarrollo y proveedor absolu to,desde la idea hasta el producto final

Hydro Aluminium Extrusion

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constituye un recurso importante para nuestrosclientes y también un aporte a las actividadesposteriores como la producción de componentesterminados y la provisión de soluciones paradiferentes líneas de productos. Nuestras plantas deextrusión y centros de fabricación están entre los más

modernos de Europa con acceso a tecnologíapunta y maquinaria para lograr una altaeficiencia, entregas fiables y calidad constante.Contamos con la certificación ISO 9001 yaplicamos los sistemas de gestiónambiental actuales.En HAEX, nuestro personal es elrecurso más importante. Otorgamosprioridad a la capacitacióncontinua, así como también, a lalabor activa en relación concuestiones ambientales, dehigiene y seguridad.

Lea más sobre HAEX en:

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AbundanciaEl aluminio es el metal más abundante en lanaturaleza y el tercer elemento más común en lacorteza terrestre, después del oxígeno y el silicio.La principal materia prima en la producción delaluminio es la bauxita de suelo arcilloso, que recibesu nombre de la región francesa Les Baux dondefue descubierta por primera vez. Los yacimientosde bauxita más importantes de la actualidad seencuentran en Australia, África Occidental, Brasily Jamaica.La bauxita se forma cuando determinadas rocasricas en aluminio se desintegran. Mientras el 8% dela corteza terrestre está compuesta en promedio poraluminio, la bauxita contiene de un 50 a un 60% dealuminio. La bauxita se convierte en alúmina através de un proceso de limpieza, con frecuencia enplantas cercanas a los yacimientos de bauxita. Partedel trabajo ambiental activo de Hydro consiste en larestauración de las áreas circundantes a losyacimientos, una vez extraída la bauxita.

ElectrólisisEl aluminio se extrae de la alúmina medianteelectrólisis (reducción). Esto implica la disoluciónde la alúmina en criolita a alta temperatura, dondese forman los iones de aluminio y oxígeno. Eloxígeno se combina con el carbono de los ánodos,dando dióxido de carbono. La aplicación de unacorriente continua en los hornos de electrólisisdeposita el aluminio en el cátodo mientras que eldióxido de carbono se libera en el ánodo. Elaluminio se precipita al fondo de la cuba de

electrólisis desde donde se transfiere por vacío a uncrisol para ser transportado a una planta de fundición.El aluminio obtenido, a partir de la bauxita a través dela alúmina, se denomina aluminio primario.

Tochos para extrusiónEl aluminio líquido se purifica en la planta defundición y se le añaden materiales de aleación.Luego se le otorga la forma final para las futurasproducciones, las cuales varían según la aplicación:tochos para extrusión, lingotes de fundición,alambrón o placas para laminación.El tocho para extrusión es la materia prima que seutiliza en la extrusión. Los tochos se funden enlongitudes de hasta 8 metros con un diámetro de hasta331 mm. Los tochos se fabrican en una amplia gamade aleaciones y calidades para satisfacer las demandasBauxita.

Extracción de bauxita.

Alúmina.

Aluminio: Desde la bauxitahasta el reciclaje

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de diversas propiedades de producto, resistencia a latracción, etc.

El aluminio es una inversión rentableLa producción del aluminio primario es un procesoque requiere mucha energía. No obstante, cuando seconsidera su ciclo de vida completo, teniendo en

cuenta las propiedades del metal en cuanto a ahorroenergético, aparece una imagen radicalmentedistinta. La energía consumida en la producción dela materia prima se ve altamente compensada por elahorro que genera en etapas posteriores a través deproductos más ligeros, con una vida útil másprolongada y requisitos de mantenimiento mínimos.El rendimiento de la energía es fácil de observar conel uso del aluminio en el sector del transporte.Vehículos más ligeros – automóviles, camiones,ómnibus, trenes, barcos, etc. – requieren menoscombustible y/o pueden aumentar su carga útil.

El aluminio y la técnica de producción de laextrusión son una combinación particularmentepotente. Este material y esta técnica hacen posibleproducir perfiles de aluminio que ahorran lautilización de mano de obra, que disminuyen loscostes, al reducir los requisitos de fabricación y a unensamblaje simplificado.

El metal ecológicoEl aluminio es el metal ideal para reciclaje.Reciclarlo es tan simple, fácil y sin perjuicio al

Aluminio líquido.

Proceso de electrólisis.

Tochos de extrusión

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medio ambiente que con frecuencia se le denominael metal ecológico. Sólo se requiere el 5% deconsumo de la energía original al refundir losproductos de aluminio. Y el aluminio puedereciclarse una y otra vez. No pierde ninguna de suspropiedades y, contrariamente a muchos otrosmateriales, las propiedades del aluminio nunca sealteran. El aluminio es, por tanto, una materia primavaliosa, independientemente de dónde se leencuentre en el ciclo natural.Hydro posee un sistema óptimo de funcionamientopara reciclar y refundir aluminio y se encuentra entrelas principales empresas de Europa de producción dealuminio reciclado.

Un análisis ventajoso del ciclo de vidaMuchas empresas analizan, hoy en día, tanto losproductos existentes como los nuevos desde laperspectiva de su ciclo de vida. Se analiza el flujocompleto, desde la idea y la etapa de diseño, pasandopor los prototipos y la producción, hasta elmecanizado, el ensamblaje, las funciones, elmantenimiento, la vida útil y el reciclaje. En esteanálisis general, el aluminio posee ventajassignificativas y se destaca ampliamente frente a losmateriales de construcción convencionales.

Una perspectiva ecológica completaNuestras operaciones están basadas en un perspectivaecológica completa que abarca desde los yacimientosde bauxita hasta el reciclaje. Este enfoque caracterizaa toda la cadena de producción de Hydro Aluminiume implica la responsabilidad y el compromiso parauna cuidadosa producción de materia prima, un bajonivel de emisiones y un uso eficiente de la energía.

El sistema HAEX asegura que todos los productosresiduales del proceso sean clasificados, recicladosy reutilizados. Todos los desechos de metal serefunden y reutilizan en el proceso de extrusión.Nuestras plantas de anodizado están entre las másmodernas y limpias de Europa. El efluente final delas plantas de limpieza es agua que contiene 0 g dealuminio y un pH de 7.Al mejorar y aumentar continuamente elrendimiento en los procesos de producción, alreducir las emisiones al mínimo y al dar respuestaen forma clara y coherente a las cuestionesambientales, Hydro ha logrado crear un entornopositivo y seguro en sus plantas de producción yalrededores. Las plantas de Hydro para laproducción de metal y perfiles de aluminio estánentre las primeras en la industria en haber recibidouna certificación de acuerdo a las normas ISO14001 y al sistema de gestión ambiental EMAS.Con una perspectiva ecológica completa,cooperamos con nuestros clientes en la tarea deproducir productos finales que minimizan elconsumo de recursos, a la vez que son mejores, noafectan el medio ambiente y son más económicos.

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PesoEl aluminio es ligero, con una densidad de un terciode la del acero: 2.700 kg/m3.

ResistenciaEl aluminio presenta una resistencia a la tracción deentre 70 a 700 MPa dependiendo de la aleación y delproceso de elaboración. Los perfiles extruidos dealuminio con una aleación y un diseño apropiadospueden llegar a ser tan resistentes como el aceroestructural.

ElasticidadEl módulo de elasticidad (módulo de Young) delaluminio es un tercio que el del acero (E=70.000MPa). Esto significa que el momento de inercia debeser tres veces mayor en una extrusión de aluminiopara lograr la misma deflexión que un perfil deacero.

Facilidad de conformadoEl aluminio posee una facilidad de conformadoóptima, una característica que se aprovecha almáximo en la extrusión. El aluminio también sepuede soldar, curvar, estirar, punzonar y fresar.

MecanizadoEl aluminio es fácil de mecanizar. Se pueden utilizarequipos de mecanizado comunes como las sierras y

Propiedades del aluminioperforadoras. El aluminio también es apto para forjatanto en caliente como en frío.

UniónEl aluminio puede unirse utilizando los métodosusuales disponibles como la soldadura, el pegadocon adhesivos, el remachado, etc..

Resistencia a la corrosiónUna fina capa de óxido se forma en contacto con elaire, lo que brinda una excelente protección contra lacorrosión aun en ambientes corrosivos. Esta capa sepuede fortalecer aún más mediante acabadossuperficiales como el anodizado o el recubrimientocon pintura en polvo.

ConductividadLa conductividad térmica y eléctrica son óptimasaun cuando se las compare con el cobre. Más aún,un conductor de aluminio pesa sólo la mitad que unconductor de cobre equivalente.

Dilatación linealEl aluminio posee un coeficiente relativamentealto de dilatación lineal en comparación con otrosmetales. Esto debe tenerse en cuenta en la etapa dediseño para compensar las diferencias en dilatación.

No tóxicoEl aluminio no es tóxico y, por lo tanto, essumamente adecuado para la preparación y elalmacenamiento de alimentos.

ReflectividadEl aluminio es un excelente reflector de la luz y delcalor.

El aluminio posee unacombinación única eincomparable de propiedadesque lo convierten en unmaterial de construcciónversátil, altamente utilizabley atractivo.

Propiedades físicas del aluminio en comparación con otros materiales comunes de construcción

Aluminio Cobre Acero 371 PlásticoResistencia/Resistencia a la rotura N/mm2 250 250 400 50Ductilidad/Alargamiento % 15 25 20 25Elasticidad E, módulo de elasticidad MPa 70.000 125.000 210.000 3.000Densidad kg/m3 2.700 8.900 7.800 1.400Punto de Fusión ºC 660 1080 1500 80Rango de temperatura de trabajo ºC -250–150 -200–300 -50–500 -50–80Conductividad eléctrica m/Ohm-mm2 29 55 7 -Conductividad térmica W/m ºC 200 400 76 0.15Coeficiente de dilatación lineal x10-6/ºC 24 17 12 60-100Amagnético Sí Sí No SíSoldable Sí Sí Sí Sí

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PrecalentamientoEl material inicial para realizar perfiles de aluminioes un tocho de aluminio, elaborado de aluminio pri-mario o bien de aluminio reciclado, secundario. Eltocho de extrusión se fabrica mediante la fundiciónen longitudes de hasta 7 metros y está disponible enuna amplia variedad de aleaciones y dimensionespara satisfacer necesidades y requerimientos especí-ficos. El tocho de extrusión más común es el de undiámetro entre 150 y 300 mm y una longitud entre400 y 1000 mm, dependiendo de la capacidad de laprensa de extrusión y la longitud de la extrusiónterminada.

ExtrusiónLa extrusión consiste en hacerpasar un tocho de aluminioprecalentado (450-500ºC) a altapresión (1600-6500 toneladas,

Diseño y construcciónTodo el proceso de elaboración y produccióncomienza en la mesa de diseño. Es allí donde laextrusión cobra forma y se le incorporandiferentes funcionalidades para un mejorensamblado, un trabajo mínimo de acabado yun montaje más sencillo. Allí es dondepodemos aprovechar todos los beneficios delaluminio y de la técnica de extrusión a fin delograr un producto con óptimasfuncionalidades, de aspecto atractivo y lamejor efectividad en cuanto a coste.

Disponemos de los recursos necesarios paraayudarlo en las etapas de diseño y desarrollo.Nuestros departamentos de servicios técnicos,desarrollo del producto y diseño industrial participanen el diseño del perfil, así como con la realización deajustes para características funcionales y solucionesecológicas.

Podemos crear exactamente la solución que ustedprecisa, probar las secuencias de mecanizado yevaluar las ideas de conexión utilizando nuestroavanzado sistema CAD. Todo ello sin la necesidadde construir ni una matriz o perfil prototipo.

Proceso de extrusión

Elaboración de perfiles de aluminio

La extrusión se desliza sobre una bancada de enfriamento.

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dependiendo del tamaño de la prensa) a través de unamatriz, cuya abertura corresponde al perfil transversal dela extrusión. La velocidad de la prensa de extrusión(normalmente entre 5 y 80 m/min) depende de la aleacióny de la complejidad del perfil.

Enfriamiento y estiramientoLas principales partes de la prensa, son el contenedor dondese coloca el tocho para extrusión bajo presión, el cilindroprincipal con pistón que prensa el material a través delcontenedor, la matriz y el portamatriz. El principio deextrusión se describe en el diagrama inferior. Cuando elperfil abandona la prensa, se desliza sobre una bancadadonde se le enfría con aire o agua, en función de su tamaño,forma, la aleación involucrada y las propiedades requeridas.Para obtener perfiles de aluminio rectos y eliminarcualquier tensión en el material, se les estira. Luego,se cortan en longitudes adecuadas y se envejecenartificialmente para lograr la resistencia apropiada.El envejecimiento se realiza en hornos a unos 190ºC entre4 a 8 horas. Le sigue una verificación final y la extrusiónestá lista para su tratamiento posterior (mecanizado y/oacabado superficial) o entrega al cliente.

Se presiona un tocho de aluminiocalentado a través de una matriz,cuya abertura corresponde al perfiltransversal de la extrusión.

Tratamiento térmico.

La extrusión utiliza presiones altas, 1600-6500 toneladas dependiendo del tamaño de la prensa.

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Matrices para perfiles huecos.

Matriz para perfil semihueco.

Matriz para perfil plano.

Matrices huecas o matrices sólidasLas matrices se dividen en dos grupos: para perfilesde aluminio sólidos o macizos y las utilizadas paraperfiles huecos. Las matrices para perfiles macizosconsisten en una placa plana que forma la figuraexterna del perfil. Las matrices para perfiles huecosse componen de dos partes; aquella en la que elaluminio fluye a través de aberturas y luego sevuelve a soldar mientras fluye sobre el mandrildurante el prensado. La otra parte de la matriz creala superficie externa del perfil.Se pueden extruir hasta doce barras a la vez –

dependiendo del tamaño – en matrices de múltiplessalidas.Las matrices están hechas de acero resistente a altastemperaturas y la abertura de la matriz se realiza porelectroerosión en máquinas controladas por CNC.

Ocasionalmente, losperfiles de aluminioabiertos tienen undiseño tal que nopermiten el uso dematrices planas. Unamatriz con unalengüeta profunda yuna abertura angostano soportará lapresión de laextrusión. Por lotanto, la matriz serádiseñada con un

mandril para soportar la lengüeta aun cuando lamatriz esté abierta. Con frecuencia este concepto sedenomina matriz “semihueca”.

Bajo costeEl coste de las matrices es considerablemente menoral de aquellas herramientas utilizadas para otrosmateriales deconstrucción. Loscostes varían enfunción del tamaño yel tipo de extrusión.Los bajos costes delas matrices tambiénhacen que el procesode extrusión resulteinteresante pararealizar ensayos yprototipos.

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Tratamiento superficialEn su estado natural, el aluminio posee una superficie limpia y atractiva

con una alta resistencia a la corrosión. Existe una gran cantidad de tipos de tratamientossuperficiales para mejorar la resistencia a la corrosión y al desgaste mecánico.

También pueden proporcionar un aspecto decorativo o de otras formasmodificar las propiedades de la superficie.

AnodizadoEl anodizado es un proceso electroquímicoen el cual la película de óxido sobre lasuperficie del aluminio se hace más gruesaartificialmente. El proceso consiste ensumergir el perfil en un baño electrolíticodonde se le conecta una corriente continuaactuando el perfil como ánodo en el circuito.Mientras que la película de óxido natural esde solamente 0,02 µm, el anodizado aumentala capa de óxido a valores entre 5 y 25 µm, enfunción de las características que requiera elproducto. Con el proceso de anodizado, sepuede mantener el color natural del aluminio(anodizado natural) o se puede elegir un colorde una amplia gama de acabados.

Recubrimiento con pintura en polvoEl recubrimiento con pintura en polvo ofreceuna posibilidad prácticamente ilimitada decolores y es muy duradera.

Otros métodos de tratamientosuperficialOtros métodos de tratamiento superficialincluyen el serigrafiado y el uso de láminasprotectoras. El esmerilado, el pulido y eltamboreado son ejemplos de tratamientosmecánicos de superficie.

Para mayor información, ver Sección Técnicaen la página 51

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Es posible, en la etapa de diseño, construir unperfil que reduzca al mínimo la necesidad detareas adicionales y que facilite el montaje y elensamblado. Sin embargo, con frecuencia serequiere alguna clase de tratamiento posterior.

Debido a su ductilidad, el aluminio y los perfiles dealuminio son sumamente adecuados para todo tipo demecanizado. La mayor parte de los perfiles quesuministramos pasan por cierta forma de procesoposterior, como puede ser el tratamiento superficial oel mecanizado.Nuestro programa completo de tratamiento posterior,utilizando nuestros propios recursos y los externos,incluye lo siguiente:

Tratamiento superficial• anodizado• lacado

• tratamiento mecánico de superficies

• tratamiento químico de superficies

Mecanizado• corte transversal

• rebabado

• perforado-taladrado

• torneado

• fresado

• roscado

• punzonado

Unión• soldadura

• pegado con adhesivo

• atornillado• remachado

Conformado plástico• curvado

HAEX – un recurso poderoso para su empresaAl permitirnos hacernos cargo de su procesamiento,usted libera recursos de inversión, reduce los nivelesde stock, optimiza los recursos humanos, disminuyelos tiempos de producción y mejora elaprovechamiento del capital.Contamos con todos los recursos necesarios parasuministrarle el perfil exactamente con el diseño, laforma y el tamaño correctos para su productoterminado.¿Quién realiza el procesamiento – usted o nosotros?Lea más, acerca de las posibilidades y la tecnologíabajo el título Mecanizado en la Sección Técnica,página 46.El campo de posibilidades de tratamientos posterioresdepende de cada empresa del Grupo Hydro.Consúltenos.

Tratamientos posteriores

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Empleamos una completa variedad de métodosde embalaje diferentes. Juntos podremosponernos de acuerdo sobre qué método seadecúa mejor a sus perfiles de aluminio y susrequerimientos. De esta forma evitamos costesinnecesarios y garantizamos que la mercancíasea entregada en forma segura y sin sufrirdaños. Los métodos más usuales de embalajeson los siguientes:

• en paquetes• en plataformas• en cajas de cartón• con o sin envoltura de polietileno• con o sin interfoliado

Embalaje y transporte

Reciclaje

Nuestras plantas de extrusión cuentan con las más modernas líneasde embalaje de la industria. En cada estación se suministra elmaterial de embalaje adecuado de forma automática en lasdimensiones necesarias. Esto asegura un embalaje cuidado,racional y de bajo costo.

El aluminio es fácil de reciclar y puedeser refundido utilizando sólo unafracción de la energía necesaria paraelaborar el aluminio primario.

El aluminio es una materia prima valiosa.En HAEX, todo el material desechado de

aluminio. Poseemos unsistema eficiente parareciclar los recortes ychatarras de nuestrosclientes y estamos

dispuestos a ofrecerinteresantesposibilidades denegocios.

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boceto, pero no está muy seguro de cómo seguiradelante. O quizás tenga un plano que necesiteperfeccionamiento. Llámenos y juntos seguiremosavanzando!

¿Cuánto cuesta?Podemos proporcionarle una idea muy clara de loscostes implícitos en las matrices y la producción,mecanización y tratamiento superficial desde lasprimeras etapas del desarrollo. Llámenos ypermítanos contarle un poco más.

Redacte unaespecificación de los requerimientosCuanto más preparado esté usted cuando se pongaen contacto con nosotros, mejor. En ese casopodremos brindarle nuestro cualificadoasesoramiento de forma directa. Un buen consejo,entonces, es leer las diferentes secciones del Manualde Diseño de Perfiles de Extrusión de Aluminio yredactar una especificación preliminar de losrequerimientos o ‘listado de compras’ para suproducto. ¿Qué uso le dará? ¿Interno o externo?¿Cargas grandes o pequeñas? ¿Estará visible uoculto? ¿Será un perfil grande o pequeño, plano ohueco? ¿Cuáles son sus requerimientossuperficiales? Y así la lista continúa.

Buenas relacionesLas relaciones óptimas yduraderas con nuestrosclientes constituyen elverdadero fundamento denuestro negocio. Alconocerlo a usted, susrequerimientos y suproducto, aumentamos laposibilidad de lograr losobjetivos en común.

Nuestro objetivo es fabricar la soluciónideal a través de un perfil que satisfaga lasnecesidades de rendimiento, calidad,precisión y economía de nuestros clientes.Cuanto antes podamos tomar parte del procesode desarrollo, mejor, ya que usted podráentonces acceder a toda nuestra experiencia,capacidad, know-how y recursos. A continuaciónincluimos una breve guía que le facilitará suplanificación de perfiles y su primer contactocon nosotros en HAEX.

Servicio de ventas yservicios al clientePonerse en contacto connuestro servicio de ventasy servicio al cliente esfácil y rápido. Nuestropersonal de ventasresponde a sus preguntasy atiende sus nuevosproyectos. Losvendedores en nuestras

plantas de extrusión vigilan las órdenes en curso,controlan las entregas, etc. Llámenos o visite nuestrapáginawww.hydroaluminio.com.arwww.hydroaluminio.espara mayor información sobre el centrode servicio al cliente más próximo.

¿Se puede extruír un bichero?¿Se puede elaborar mi producto enaluminio? ¿Se puede extruir unbichero? Estamos deseosos de poderresponder a sus preguntas sobre elaluminio y los perfiles de aluminiocuando vd. lo necesite. Podemosguiarlo por el camino correctodesde el principio. ¡Esperamossu llamada!

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Compra de perfiles de aluminio a HAEX

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Nuestro Manual de Diseño de Perfiles deExtrusión de Aluminio le brinda una gama devariables que deberán ser tomadas en cuentacuando proyecte y diseñe los perfiles. Todas ellasson importantes en cuanto a rendimiento yeconomía.

Cooperación técnicaEn HAEX, podemoscombinar las funciones deproveedor de la extrusión yde socio en el desarrollo.Póngase en contacto connosotros en la etapa inicialde modo tal que podamosfabricar un perfil que ofrezcael mejor rendimiento y lamejor economía.

Asistencia únicaAprovechar las capacidadesespeciales de Hydro liberalos recursos de su empresa.A través de HAEX, ustedobtiene acceso a un socio que asume laresponsabilidad total para la solución de susrequerimientos de procesado y tratamientosuperficial, en forma racional, que ahorra tiempo y eseconómica.

AleacionesElija la aleación adecuada que cumpla con lascaracterísticas y el rendimiento necesarios delproducto. Cuanto mayor porcentaje de aleantes tengauna aleación, más costosa y difícil de fabricar resulta.

Diseño óptimoAnalice los consejos y las sugerencias del Manual.Un diseño de extrusión creativo con funcionesincorporadas simplifica la siguiente etapa y reducelos costes.

Elementos a teneren cuenta al especificar

Optimización de los materialesLos materiales pueden optimizarse utilizando undiseño creativo incluso en perfiles de aluminio conrequerimientos de alta resistencia. Coloque materialdonde sea necesario y no haga la extrusión máspesada y más costosa de lo necesario.

Requerimientos de superficieNo todos los perfiles de aluminiorequieren tener superficies de lamejor calidad. No hay duda deque las exigencias de superficiepara un perfil destinado a uncamión son diferentes a aquellasque forman parte del panel delfrente de un equipo de audio dealta fidelidad. Seleccionar elacabado correcto para laaplicación adecuada ahorradinero.

Tratamiento PosteriorUna cantidad creciente deperfiles extruidos de aluminio se

someten posteriormente a un mecanizado paraobtener componentes terminados. La necesidad deestos procesos puede reducirse ya en una tempranaetapa del diseño. Del mismo modo, también sepueden diseñar, adaptar y preparar perfiles dealuminio teniendo en mente el mecanizado. Todoello para lograr una producción racional y efectivaen cuanto a costes.

Cantidad correctaOptimice sus pedidos/entregas de perfiles dealuminio. Pequeños volúmenes pueden traducirse enmayores costes.

ReciclajeEl aluminio es una materia prima valiosa yreciclamos todos los residuos de la producción.También podemos tomar los residuos de suproducción y reciclarlos de manera efectiva.

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Aleaciones

La elección del material es una decisión funda-mental en el desarrollo de todo producto.El aluminio posibilita darle al productopropiedades físicas y mecánicas adecuadas,a la vez que se logra un aspecto estéticamenteatractivo. Asímismo, la técnica de la extrusión,combinada con la aleación correcta y eltratamiento térmico apropiado, ofrece infinitasoportunidades de aplicación. También forma la

base para el perfeccionamiento de losproductos.El aluminio puro se utiliza en el ámbito comercialtodavía de forma limitada. La mayoría de losperfiles extruidos de aluminio están fabricados apartir de aluminio aleado con otros metales.Los elementos más comúnmente utilizados son elmagnesio (Mg), el silicio (Si), el manganeso (Mn), elzinc (Zn) y el cobre (Cu). El total de material aleantefluctúa entre el 0,2% y el 0,7%.

El aluminio para extrusión utiliza, en su mayoría, aleacionescon los siguientes números de series:

Serie 1000 – AlSerie 6000 – Al + Mg + Si

Serie 7000 – Al + Zn + Mg

La serie 1000 no es susceptible de tratamiento térmico. Estasaleaciones son con frecuencia elegidas para los productos enlos que se desea una alta conductividad térmica y eléctrica.Poseen una baja resistencia.Las series 6000 y 7000 son termotratables. Son las aleacionesde extrusión más comúnmente utilizadas y poseen una ampliagama de aplicaciones.

La serie 6000 posee una alta extrusionabilidad y puede ser

termotratada por solubilización a la temperatura de extrusión.Asimismo, estas aleaciones poseen una resistencia entre mediay alta, son fáciles de soldar y ofrecen una excelente resistenciaa la corrosión, incluso en entornos salinos. La mayoría delmaterial extruido para estructuras está fabricado en estascalidades. Se les utiliza para construcciones bajo carga, tantoen tierra como en el mar.

La aleación 6060 ofrece una resistencia intermedia y es fácilde extruir incluso en perfiles de sección compleja. Es laaleación para extrusión más utilizada. Posee una gran facilidadde conformado para el curvado en estado T4. Las aplicacionesmás comunes son los perfiles de aluminio para ventanas ypuertas, iluminación, marquesinas, barandillas y muebles. Estematerial es sumamente apto para el anodizado, tanto con finesdecorativos como de protección.

AI ZnZinc

CuCobre

MgMagnesio

MnManganeso

SiSilicio

Aumenta la resistenciay la dureza. Posibilidad

de corrosión.Combinada con Mg,

proporciona aleacionestratables térmicamente.

Proporciona aleacionestratables. Aumenta la

dureza y la resistencia.Reduce la resistencia

a la corrosión

Aumenta la resistenciay la dureza.

Buena resistencia a lacorrosión. Aumenta la

soldabilidad.

Combinado conMagnesio proporcionaaleaciones tratables.

Buena resistencia ala corrosíon.

Aumenta el límiteelástico y la carga

de rotura.

Buena resistencia a lacorrosíon.

+

Propiedades que se pueden obtener al alear el aluminio con otros metales.

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La aleación 6101 ofrece prácticamente las mismasposibilidades de producción que la 6060. Es particularmenteadecuada para aplicaciones eléctricas donde se requiere unaresistencia bastante elevada.

La aleación 6063 posee unas características mecánicas un pocomayores que la 6060, pero es también más difícil de extruir,especialmente si la sección del perfil es complicada. Lasaplicaciones son, en su gran mayoría, las mismas que para laserie 6060. Este material es sumamente apto para el anodizado,tanto para fines decorativos como de protección.

La aleación 6005 posee una mayor resistencia que la 6063 peroes un poco más difícil de extruir. El material soportacomparativamente poco estiramiento antes de que exista unadeformación permanente en la condición de termotratado. Estaaleación puede ser expuesta a una mayor corrosiónintercristalina que las series 6060, 6063 y 6082. Es apta para elanodizado con fines de protección pero la calidad de lasuperficie hace que el acabado decorativo resulte más difícil.

La aleación 6082 posee una alta resistencia y es adecuada parala extrusión de perfiles con secciones que no sean demasiadocomplicados. Las aplicaciones más comunes son lasestructuras que soportan carga en la industria naviera, deultramar, del transporte y la construcción, como lasplataformas, puentes, escaleras, andamios y barandillas. Elmaterial es apto para el anodizado con fines de protección.La serie 7000 posee la mayor resistencia de las aleacionesutilizadas en la extrusión. Posee una óptima soldabilidad y unamenor reducción de la resistencia en zonas afectadastérmicamente que la serie 6000. Sin embargo, su resistencia ala corrosión y facilidad de conformado no son tan buenas comolas de la serie 6000. Esta particularidad puede mejorarseañadiendo pequeñas cantidades de Zn, Cr o Mn. Lasaplicaciones más comunes son las piezas de automóviles, loscontenedores para aviones, los cuadros de bicicletas y losbarcos de alta velocidad.

La aleación 7108 posee una alta resistencia y una óptimaresistencia a la fatiga, pero posee una extrusionabilidad yfacilidad de conformado limitadas. Esta aleación es susceptiblea la corrosión por tensiones en áreas sometidas a altas

Condiciones de entrega

F Extruido y enfriado al aire

O Recocido a una temperaturade 350-500ºC, durante 1-5 horas

T4 Termotratado por solubilizacióny envejecido naturalmente a20ºC durante 5-10 días

T6 Termotratado por solubilizacióny envejecido artificialmente

Se pueden obtener propiedades especiales del material mediante untratamiento térmico especial. A modo de ejemplo, mediante un calentamientoprolongado, es decir, un tratamiento térmico más extenso que el tiempo óptimode endurecimiento, se logra una menor resistencia pero, a cambio, la aleaciónse vuelve más dura y en algunos casos posee una mayor resistencia a lacorrosión.

tensiones. La resistencia a la corrosión por tensiones se puedeincrementar levemente mediante el sobre-envejecimiento. Sólose debe llevar a cabo la soldadura en áreas donde la carga seamenor. Las aplicaciones más comunes son las estructuras paraconstrucción y aplicaciones para el transporte donde serequiere una resistencia elevada. El material es apto para elanodizado con fines de protección.

Temperatura – Propiedades mecánicasSe debe tener cuidado al utilizar el aluminio a altas tempera-turas. Las propiedades mecánicas podrían reducirsesignificativamente con temperaturas superiores a los 100ºC,especialmente si el material ha sido térmicamente endurecido otrabajado en frío.En general, las aleaciones 6060, 6063, 6005 y 6082 nodeberían utilizarse en estructuras a temperaturas mayores de100ºC. La resistencia a la tracción disminuye a medida queaumenta la temperatura mientras que el alargamiento hasta lafractura usualmente aumenta. Debe tomarse en cuenta que lascaracterísticas dependen de la aleación, la temperatura y eltiempo. Si el diseñador no está familiarizado con lascaracterísticas de una aleación determinada a una temperaturadada, se puede asumir como punto de partida que laspropiedades como la resistencia a la tracción, la cizalla y lafatiga varían proporcionalmente a la resistencia a la tracción.

Propiedades a baja temperaturaContrariamente al acero, las aleaciones de aluminio no sevuelven frágiles a bajas temperaturas. De hecho, las aleacionesde aluminio aumentan su resistencia y ductilidad mientras quela resistencia al impacto permanece inalterable. A medida quela temperatura desciende por debajo de 0ºC, el límite defluencia y la resistencia a la tracción de las aleaciones dealuminio aumentan.

Los contenidos de magnesio y silicio de las aleaciones del grupo 6000 puedensuperponerse en determinados casos (ver el diagrama anterior). Lasaleaciones, por lo tanto, pueden crearse con un enfoque dirigido a optimizarsu funcionalidad y a la capacidad para producirla. Este proceso se lleva acabo continuamente y hoy en día contamos con una cantidad de variantes delos tipos de aleaciones descritos anteriormente que han sido adaptadas paraadecuarse a condiciones específicas.

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Brinell

Vickers

Rockwell ’F’

Rockwell ’E’

Rockwell ’B’

Rockwell ’K’

Webster

Número de dureza

Sumario de propiedades de las aleacionesHydro Aluminio 1050 1370 6060 6063 6101 6005 6082 7108

Condición

Límite Elástico, Mpa O 20 25

F 35 40

T4 70 95 70 70 125 240

T6 190 225 190 260 290 320

Resistencia a la tracción, Mpa O 65 70

F 80 80

T4 150 190 150 160 225 300

T6 215 250 215 285 315 350

Alargamiento, A5% T4 23 24 23 22 20 15

T6 10 10 10 8 10 12

Dureza Brinell, HB T4 43 47 45 47 65 88

T6 67 81 67 92 100 114

Densidad (kg/m3) 2700 2700 2700 2700 2700 2700 2710 2780

Módulo Elástico (MPa) 70.000 70.000 70.000 70.000 70.000 70.000 70.000 70.000

Coeficiente de dilatación 24E-06 24E-06 23E-06 23E-06 24E-06 23E-06 23E-06 23E-0620-100ºC (ºC-1)

Conductividad térmica 229 235 200 200 218 200 180 14020ºC (W/mK)

Conductividad eléctrica 62 62 52 52 57 52 46 35% IACS

Temperatura de fusión (ºC) 645-658 645-660 600-655 600-655 620-655 615-655 580-650 610-640

EN-AW 6060/63 6063 A 6101 6005A 6082 7108

Relación entre algunos métodosaceptados para medir la dureza.

Los valores de las propiedades mecánicas pueden variar según los diferentes parámetros del proceso. Los valores suministrados soncaracterísticos y pueden garantizarse sobre la presunción de que se ha alcanzado un acuerdo especial.

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Una de las principales razones para elegir elaluminio y sus aleaciones en aplicaciones para laconstrucción es su alta resistencia a la corrosión. Sibien el aluminio es un metal muy activo desde elpunto de vista químico, su comportamiento seestabiliza por la formación de una películaprotectora de óxido en la superficie. En general, estapelícula es estable en soluciones acuosas con pHentre 4,5 y 8,5. No obstante, se deben efectuarconsideraciones adicionales si el pH excede estoslímites o si el entorno contiene cloruros.

Si bien en general son muy estables, a continuación se sintetizanlas clases de corrosión más comunes que pueden afectar a lasaleaciones de aluminio:

Corrosión uniformeLa corrosión se da en forma homogénea sobre toda la superficiedel metal. Con el aluminio y sus aleaciones, esta clase decorrosión se ve principalmente en entornos muy alcalinos oácidos caracterizados por una elevada solubilidad de la películade óxido natural.

PicadoEl picado es la clase más común de fenómeno corrosivo en lasaleaciones ligeras, y está caracterizada por discontinuidadeslocales en la película de óxido, es decir, áreas en las que elespesor de la piel se reduce, se rompe, concentraciones deimpurezas/elementos de aleación, etc. El aluminio es sensible a lacorrosión localizada cuando hay iones de cloruro presentes (porejemplo, agua de mar).El picado progresa en puntos débiles de la piel superficial y enlugares donde la película de óxido tiene daños mecánicos.El picado puede penetrar varios milímetros en un período cortode tiempo si las condiciones son extremadamente desfavorables.Las picaduras pueden presentarse de diversas formas, anchas oestrechas. Las picaduras estrechas con frecuencia pueden serpeligrosas ya que pueden ser profundas y difíciles de detectar.

La elección correcta de la aleación y el acabado superficial, porejemplo mediante el anodizado, el recubrimiento con pintura enpolvo, el recubrimiento con una capa anódica (Zn), la proteccióncatódica por ánodo de sacrificio o la aplicación de corriente, omediante el uso de inhibidores, son métodos que se puedenutilizar para limitar o impedir este tipo de corrosión. Serecomienda la limpieza frecuente, así como la ventilación de lasconstrucciones complejas, y el uso de diseños de perfiles queeviten la acumulación de agua.

Corrosión intergranularLa corrosión intergranular (CIG) consiste en una corrosiónselectiva alrededor de los granos y en las áreas adyacentes sinningún ataque aparente al grano mismo. La razón de que se dé laCIG es una diferencia en el potencial de corrosión entre elcontorno del grano y la mayoría de los granos inmediatamenteadyacentes. Esta diferencia puede ser causada por la distinta

Resistencia a la Corrosión

composición química entre ambas zonas. Esta situación puedeaparecer, por ejemplo, como resultado de un enfriamiento lentodespués de la extrusión. En este caso los granos serán más grandesy las partículas intermetálicas se precipitarán alrededor del grano,aumentando de esta forma la diferencia de potencial entre elcontorno del grano y el interior del mismo.La corrosión intercristalina es difícil de detectar de modo visual yaún más difícil si se mide por pérdida de peso. Sin embargo, si sepermite que la corrosión se propague dentro del metal, las propie-dades mecánicas del material se verán gravemente deterioradas.Las aleaciones de la serie 6000 son normalmente resistentes a laCIG. Sin embargo, esto dependerá de la composición química. Lasestructuras recristalizadas junto con un alto contenido de Si o Cupueden provocar corrosiones de este tipo. La adición de Mn/Crimpedirá o minimizará la recristalización.

La CIG en aleaciones de la serie 7000 está vinculada a losprecipitados de MgZn que son muy anódicos comparados con elaluminio.

Una de las medidas para impedir la CIG es la elección correcta deuna aleación. Lea además las medidas que se indican bajo lasección “Picado”.

Corrosión cavernosaLa corrosión en hendiduras puede ocurrir cuando éstas sonestrechas y están llenas de líquido (por ejemplo, agua). El uso deun sellador antes de la unión puede prevenir la entrada dehumedad. Mediante el uso de un diseño de perfil adecuado, esposible reducir al mínimo el riesgo de la corrosión cavernosas.

Las manchas de agua son una clase de corrosión en hendidurascausada por el agua o la humedad retenida entre perfiles apiladosen contacto. Las manchas de agua son una forma muy común decorrosión. El aspecto varía entre mate, en los casos suaves, ablanco, gris o negro en los casos más graves. Las manchas de aguaen los perfiles generalmente se eliminan mediante el pulido concinta (esmerilado) o el recubrimiento con pintura en polvo.Los perfiles sin tratamiento superficial no deberían almacenarsenunca a la intemperie, aun cuando se utilice una envoltura plástica,debido al riesgo de condensación. El lugar de almacenamientodebería tener una humedad relativa de 45% como máximo, y unavariación máxima de temperatura de +/-5ºC. Durante el transportede un área fría hacia un área más cálida, se debería aumentar latemperatura gradualmente para evitar la condensación.

Corrosión galvánicaLa corrosión galvánica ocurre cuando dos materiales metálicosestán en contacto en presencia de un electrolito. La corrosiónaumentará en el material menos noble (el ánodo) y disminuirá en elmás noble (el cátodo). Como el aluminio es menos noble que losmateriales de construcción más comúnmente usados, a excepcióndel zinc, el magnesio y el cadmio, este tipo de corrosión puede serbastante grave en el aluminio.

El efecto protector que brinda la capa de óxido puede versegravemente deteriorado mediante la unión con un material másnoble. Esto se torna especialmente peligroso en atmósferas o enagua con altas concentraciones de cloruros y otros elementoscorrosivos.

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Resistencia a la corrosión endiversos ambientesLa atmósferaLa corrosión es insignificante en el aire puro del campo.El aluminio no se corroe donde existen altos niveles dedióxido de azufre pero su aspecto puede tornarse oscuroo mate en determinadas circunstancias.

AguaPuede producirse picadura por agua estancada. Lacomposición del agua es el factor importante ya que lapresencia de iones de cobre, calcio, cloruro y bicarbonatoaumentan el riesgo de manera considerable. Sin embargoesto se puede prevenir mediante la limpieza y secadoregulares. De este modo, el aluminio es sumamente apto,por ejemplo para fabricar cacerolas.

Agua de marLas aleaciones con contenido de silicio, magnesio ymanganeso exhiben una alta resistencia a la corrosión enagua de mar. Por el contrario, deberían evitarse lasaleaciones de cobre.

SueloLa resistencia a la corrosión depende en gran medida de lahumedad del suelo y su pH. A las superficies de aluminioen contacto con el suelo conviene tratarlas con una capagruesa de bitumen o, por ejemplo, un recubrimiento conpintura en polvo.

ÁcidosLa mayoría de los ácidos inorgánicos poseen un alto efectocorrosivo en el aluminio – excepto el ácido nítrico. Las altastemperaturas, las concentraciones de ácido elevadas y losaltos niveles de impurezas en el aluminio aumentan elíndice de corrosión de manera significativa.

ÁlcalisLos álcalis fuertes son altamente corrosivos. El hidróxidode sodio reacciona violentamente con el aluminio. Lavelocidad de corrosión puede reducirse en ambientesdonde el pH sea entre 9 y 11 utilizando silicatos. Elcemento húmedo posee un pH alto y por lo tanto corroelas aleaciones de aluminio.

Compuestos orgánicosEl aluminio es sumamente resistente a la mayoría de loscompuestos orgánicos. Sin embargo, puede darse lacorrosión con ciertos líquidos anhídricos.

Otros materialesEn la práctica, el problema de la corrosión ocasionado porel contacto con otros materiales es en general reducido.La capa natural de óxido brinda una óptima protección.

La mayoría de las clases de corrosión del aluminio pueden estarrelacionadas con algún tipo de unión galvánica con un materialdiferente.

La corrosión galvánica se puede evitar o minimizar mediante lassiguientes acciones:De ser posible, evite el uso de materiales que presenten grandesdiferencias de potencial galvánico (no se incluye el aceroinoxidable). Sin embargo, si esto no es posible, los materiales dediferentes calidades deben ser aislados eléctricamente de formacorrecta. Es muy importante utilizar material aislante que tengala resistencia eléctrica adecuada y evitar el contacto metálico entoda la construcción. Esto se puede verificar con mediciones deresistencia (utilizando un multímetro).Se puede proteger el aluminio mediante ánodos de sacrificio.El material más noble puede tratarse de forma superficial, porejemplo, con un recubrimiento metálico (Al/Zn), un

recubrimiento orgánico (laca, pintura,plástico, caucho) o un recubrimientoespecial para tornillos y tornillos. Elacabado superficial debe realizarsecorrectamente; esto significa que esteacabado no debe aplicarse únicamente enel material menos noble. En consecuencia,

un defecto en el recubrimiento superficial puede generar unarelación cátodo/ánodo muy desfavorable (una gran área catódicaen relación con una pequeña área anódica provoca una corrosiónsignificativa). La corrosión galvánica en combinación con lacorrosión cavernosa puede ocasionar ataques concentrados. Enfunción de esto, es importante evitar la concentración de líquido/agua en las hendiduras entre los materiales de diferentescaracterísticas.Evite la transferencia de iones de los materiales nobles de lassuperficies de aluminio, por ejemplo, las gotitas de un tubo decobre sobre una superficie de aluminio generará la precipitacióndel metal cobre. El resultado será la corrosión del aluminio(corrosión por deposición). El siguiente paso será la corrosióngalvánica entre las partículas de aluminio y las de cobre en lasuperficie del aluminio. En pocas semanas se puede generar unacraterización considerable.

Corrosión filiforme (CFF)La corrosión filiforme en superficies pasivadas se evidenciacomo ataques delgados, filiformes y poco profundos queprogresan debajo de las capas superficiales como la pintura.La corrosión normalmente comienza como defectos en elrecubrimiento (por ejemplo, en las costuras) y siguedeterminado sentido, como por ejemplo, el sentido de laextrusión. El frente de ataque está constituido por la humedadque penetra la capa superficial y reduce el oxígeno generando unárea anódica.

La CFF consiste principalmente en un problema estético, perolos productos de la corrosión pueden causar deformación en lashendiduras estrechas o la exfoliación del acabado superficial. Elataque extenso de la CFF observado durante las pruebas decorrosión puede atribuirse a una región superficial reactiva máselevada con una composición química impredecible, que puedeformarse durante la transformación termomecánica de laaleación. Está comprobado que es necesario la extracción almenos de 2 g/m2 de metal de aluminio por ataque químico antesde realizar un cromatizado en forma apropiada. En tanto ello sehaga correctamente, las perfiles de aluminio de las series 6060/6063 mostrarán una alta resistencia a la CFF.

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Tipos de perfiles de aluminio

Existen tres tipos de perfiles de aluminio:

• Los perfiles planos sin cavidades

• Los perfiles huecos con cavidades• Los perfiles semihuecos

La relación entre el área transversal de laabertura y el cuadrado de la abertura en elagujero de la extrusión determina si la extrusiónes semihueca o no.

Perfiles de aluminio planosEl diagrama muestra el rango de las dimensionesmáximas para una extrusión maciza.

El diámetro del círculo que circunscribe a laextrusión (DCC) es la medida del tamaño de laextrusión y determina el espesor del material, lastolerancias y el precio.A continuación se describen los límites según loscuales la mayoría de las plantas en HAEX puedenproveer perfiles extruidos de aluminio de aluminioen función del DCC.

Perfiles de aluminio huecosSegún el diagrama, las siguientes medidas se aplicaríana los perfiles de aluminio abiertos:

Tubo cuadrado, un máximo de 150 x 150 mm

Tubo rectangular, un máximo de 240 x 25 mm

Tubo circular, un diámetro máximo de 160 mm

Los tamaños máximos pueden variar en función de la aleación, el espesor del material, la complejidad y lastolerancias. Contáctenos para averiguar los límites definidos. HAEX fabrica en sus distintas plantasperfiles de aluminio que pesan entre 80 g/m y 30 kg/m.(*). Consulte con su planta más cercana paraconocer sus capacidades.

(*) Los materiales especiales están sujetos a condiciones especiales de venta.

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El sueño de todo diseñador creativo

SimetríaCon perfiles de aluminio de diseños simétricos se obtiene unflujo equilibrado del material a través de la matriz, al tiempoque se distribuye la carga en ella en forma pareja. Además, laforma del perfil es más precisa y se reduce considerablementeel riesgo de rotura de matrices.

Formas redondeadasComo norma, se deben redondear todos los ángulos. Los radiosnormales varían entre 0,4 a 1,0 mm. Si el diseño exige bordes oángulos más agudos, se puede usar un radio de 0,3 mm comomínimo.

Diámetro del círculo circunscritoSiempre intente reducir el círculo circunscrito. Además defacilitar la extrusión, ayuda a mantener bajo el coste deproducción y el valor de la matriz.

Si usted trabaja en el desarrollo y la mejora deproductos nuevos y existentes, utilizar el aluminiocomo componente le brinda prácticamente unsinfín de oportunidades de diseño.Para lograr el diseño exitoso de un producto, leserán de gran ayuda algunas pautas de diseño.Estas pautas le ayudarán al diseñador a lograr

Principios generales de Diseño

perfiles de aluminio con una mejor funcionalidady extrusionabilidad y, en consecuencia, menorescostes de producción y una mayor economía entodo sentido.Las siguientes páginas contienen información deayuda para su tarea de diseño.Contáctenos si precisa más ayuda.

Paredes de espesor uniformeEl espesor uniforme de pared en un perfil reduce la carga en lamatriz y por lo tanto minimiza el riesgo de que ésta se dañe.Las grandes diferencias en el espesor de las paredes dentro deun perfil también deberían evitarse para reducir al mínimo lasdiferencias en el aspecto superficial después del anodizado. Elespesor uniforme de la pared se obtiene modificando la formade la extrusión y colocando el material donde más se necesita.

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Simplifique y faciliteUna modificación que no produce ningún efecto en el aspectofuncional del perfil pero que simplifica y facilita la producciónsupondrá menores costes de producción y una mejor economía.Veamos algunos ejemplos.

Una menor cantidad decavidades reduce loscostes.

La tendencia hacia una extrusiónhueca brinda un mejor controldimensional.

Incrementar el tamañopuede reducir el peso yaumentar la rigidez.

Disipadores de calorEl diseño de las aletas aumenta la superficie de la extrusión yla conductividad térmica.

Líneas decorativasLas líneas decorativas en una extrusión pueden ocultarirregularidades y protegerla contra daños durante lamanipulación y la fabricación.

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5,004,754,504,254,003,753,503,253,002,752,502,252,001,751,501,251,00

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400

Espesor mínimo de los materiales

Relación recomendada entre laprofundidad (h) y el ancho (b) enperfiles de aluminio planos.

Espesores mínimos recomendados del material (en mm) en relación con el diámetro del círculo circunscrito.

Relación recomendada entre superficie yel ancho del hueco.

Relación altura – ancho para perfiles dealuminio huecos.

Ancho del Relación de super-hueco b (mm) ficie A:b2

2-3 2,03-5 3,0

5-50 3,550-80 3,0

80-120 2,0>120 1,5

Relación máxima entre lasuperficie y el ancho del hueco

Ancho Relaciónb (mm) h:b

<1 1,01-2 2,02-3 2,53-4 3,04-5 3,55-15 4,0

15-30 3,530-50 3,050-80 2,5

80-120 2,0>120 1,5

Relación máxima entre la profun-didad(h) y el ancho (b) del hueco

en perfiles de aluminio planosMínima - Relación

distancia b (mm) h:b

6-10 máx. 310-20 máx. 520-30 máx. 6>30

Relación ancho-alturaen perfiles huecos

Aleación 6082 Aleación 6060 1 = Extrusión sólida. 2 = Extrusión hueca

Ancho y profundidad del hueco Superficie – ancho del hueco Altura – ancho

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En el caso de las juntas angulares, el montaje decubiertas, etc. los perfiles de aluminio puedendiseñarse y extruirse con alojamientos para tornillosautorroscantes o tornillos plásticos. El consumo dematerial de las muescas para tornillos es

Las oportunidades que brinda el proceso de extrusión para diseños creativosgenera uniones fuertes, estables, rápidas y eficaces, ya sea para unir una extrusión con

otra o para unir una extrusión con otro material.

Existen diversas ventajas que puedenobtenerse al unir varios perfiles de aluminiopequeños en una unidad mayor. Se simplificala manipulación. La extrusión, el acabadosuperficial y una gran cantidad demecanizados pueden realizarse en forma másracional. Los perfiles de aluminio máspequeños pueden producirse con un menorespesor de material, mayor precisión y, enmuchas casos, menores costes de matriz.

Los siguientes ejemplos muestran unaamplia gama de métodos de unión.Esperamos poder inspirar al diseñador de laextrusión para generar mejores soluciones.

insignificante, pero los costes de fabricación seránconsiderablemente menores en comparación con laforma convencional de perforar y roscar agujeros detornillos. Obviamente, los alojamientos para tornillospara metales pueden roscarse en la forma usual.

Uniones

Alojamientos para tornillos

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Tamaño Longitud Altura Garganta

L (mm) H (mm) G (mm)

M4 7,4 4,0 4,5M5 8,4 4,5 5,5

M6 10,5 5,0 6,5

M7 11,5 6,0 7,5M8 13,5 7,0 8,5

M10 17,5 8,5 11,0M12 19,5 9,5 13,0

M14 22,6 10,5 15,0

M16 24,6 11,5 17,01/4” 11,8 5,0 7,0

5/16” 13,2 6,0 8,53/8” 15,0 7,0 10,2

7/16” 16,5 8,0 12,0

1/2” 19,7 9,5 13,59/16” 21,3 10,5 15,2

5/8” 24,5 11,5 17,0

Alojamientos porta tornillos

Diámetros de agujeros para tornillos autorroscantes

Dimensiones del canal para cabezas de tornillos/tuercas

( ) tornillos de rosca fina.

Diámetro Diámetro Paso del Longitudde rosca central tornilloD (mm) d (mm) S (mm) L (mm)

2,2 1,6 0,79 52,9 2,0 1,06 63,5 2,6 1,27 73,9 2,9 1,34 9

4,3(4,2) 3,1 1,69(1,41) 94,9(4,8) 3,4(3,6) 2,12(1,59) 135,6(5,5) 4,1(4,2) 2,31(1,81) 166,5(6,3) 4,7(4,9) 2,54(1,81) 16

8,0 6,2 2,129,6 7,8 2,12

Diámetro Diámetro Toleranciadel agujero de rosca (±)

(mm) (mm) (mm)

1,8 2,2 0,152,5 2,9 0,153,0 3,5 0,153,5 3,9 0,153,8 4,2 0,154,3 4,8 0,154,8 5,5 0,155,5 6,3 0,157,0 8,0 0,158,5 9,6 0,15

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Acero inoxidable Acero galvanizado en caliente

Entorno Se necesita Métodos Se necesita Métodosaislante alternativos aislante Alternativos

Inmerso en ambientes No 1) Pintar caras de contacto No 1) 2) Protecciónsalinos (agua de mar) Componente sellador catódica

Protección catódica

Inmerso en agua dulce tratada No 1) Separador No 1) 2) Separador

Inmerso en agua dulce N o Pintar caras de contacto No 2) Separadorcalcárea (dura) Componente sellador (aislación)

Separador

Clima continental N o Ninguno N o Ninguno

Ambientes marinos moderados No 1) Pintar caras de contacto No 1) 2) SeparadorComponente sellador (aislación)Separador

Ambientes marinos agresivos Sí Pintar caras de contacto Sí 2) SeparadorComponente selladorSeparador

1) Sin aislante, se debe tomar una o más de las medidas inhibidoras de la corrosión.2) El recubrimiento con zinc tiene una vida útil limitada aun cuando se utilice aislante.

TornillosCuando sea necesario que dos o más elementos puedan serdesmontados, un tornillo con una arandela y una tuerca son la mejorforma de unir los elementos. Normalmente se utilizan tornillosgalvanizados o de acero inoxidable. Una buena forma de evitar lacorrosión es pintar las superficies de contacto con cromato de zinc yun componente sellador.

Para ensamblar una esquina en forma correcta, taladre y rebabe elagujero y luego utilice un tornillo con un fuerte ajuste. La diferenciaen diámetro entre el tornillo y el agujero puede ser de hasta 1 mm.En juntas más sencillas no es necesario rebabar los bordes pero enese caso la tensión de apoyo en el agujero (bearing stress) y latensión de corte del tornillo deberían ser inferiores a lasrecomendadas.

En el caso de juntas unidas con tornillos y sometidas a cargaspesadas, el agujero deberá ser rebabado y la diferencia en diámetroentre el agujero y el tornillo deberá ser, como máximo, de 0,15 mm.Si se utilizan tornillos galvanizados en caliente, la diferencia endiámetro deberá ser de alrededor de 0,3 mm en función del diámetrodel tornillo antes de ser galvanizado. Se deberá elegir la longitud deltornillo de forma tal que la sección cilíndrica sin rosca pase a travésde todo el agujero escariado.

Los tornillos de acero deberán aislarse de las estructuras de aluminioen entornos altamente corrosivos. El material aislante más común esel neopreno y el nylon. Cuando se utilice neopreno, debe tratarse deuna clase que no contenga carbón como aditivo.

La siguiente tabla establece las medidas que deben tomarse cuando se utilizan tornillos de aceroinoxidable y galvanizados en baño caliente en estructuras de aluminio en diversos entornos.

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Ensamble de perfiles-AcoplesAl unir una extrusión a otra, se pueden colocar deslizandoambas en forma longitudinal a lo largo de guías especialmentediseñadas o bien a presión. El cierre se puede lograr mediantedeformaciones especialmente diseñadas, tornillos o bienespigas cilíndricas.

Las cajas en general se construyen cortando un perfil yluego uniendo ambas partes. Ambas se sujetan mediante lacolocación de una cubierta. Esta técnica facilita el ensamblede componentes electrónicos y reduce también los costes dematriz al reemplazar una extrusión hueca relativamentecostosa con una extrusión plana de aluminio. Es más fácilde extruir y por lo tanto más económica su producción.

Juntas clipadasLa elasticidad del aluminio lo hace ideal para las juntasclipadas. Ésta es una forma eficaz de unir dos perfiles dealuminio ya que presenta muchas ventajas. La mayor deellas es que ambas partes pueden separarse rápidamentepara dar acceso a montajes internos.Diseñada de la forma adecuada, esta técnica de unión es idealpara muchas aplicaciones. Por ejemplo, se pueden acoplarmuchos perfiles de aluminio para crear un panel completo. Losperfiles de aluminio que no puedan producirse como una unidadúnica pueden hacerse en dos partes y luego acoplarse o cliparse.Se debe tomar en cuenta el riesgo de cambios permanentes en laforma por la pérdida de elasticidad del material al diseñarconexiones a presión. Debe considerarse especialmente en lasconexiones que se unen y separan con frecuencia. En estoscasos se deberán utilizar clips de plástico, resortes de acero oelementos similares para la función de resorte.

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ConformadoEl conformado puede ser una buena solución si se necesita unajunta permanente entre dos perfiles de aluminio o un perfil dealuminio y otro material. Las excelentes características delaluminio se aprovechan al máximo al tiempo que existe laoportunidad de optimizar el diseño de en el perfil.Las aberturas largas y estrechas en el perfil, quenormalmente no podrían extruirse, pueden producirseabriendo la abertura y luego conformándola hasta lograrla dimensión deseada.

Funciones de articulación –bisagrasLos perfiles de aluminio brindan muchas oportunidades de diseño defunciones de juntas y articulación integradas. Un diseño correcto puedepermitir un movimiento de 90º sin la necesidad de mecanizado. Colocaralojamientos de tornillos en los perfiles de aluminio para el ensamblaje yla conexión de otras partes es una buena idea. Una solución elegante es laarticulación Rotal de Hydro.

La articulación Rotal.

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Uniones de esquina

Escuadra de unión de esquinaextruida.

Unión de esquina utilizando unaescuadra de unión de acero.

Unión simple de dos perfiles dealuminio que van atornillados,remachados o pegados.

Unión machihembradaUna unión machihembrada es una unión más durable ypermanente.

Junta a topeLas juntas a tope se pueden hacer utilizando espigas de guía oatornillando en sentido longitudinal.

Componiendo PerfilesDividir una gran extrusión en varios perfiles más pequeñoscon frecuencia puede ser ventajoso desde el punto de vistaeconómico. Los perfiles de aluminio también se puedendiseñar de manera tal que juntos formen una estructura mayorcon la resistencia suficiente como para soportar cargas aúnmayores.

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Unión con otros materiales

RemachadoCuando no resulta práctico roscar perfiles de aluminio deparedes delgadas o para juntas que serán unidas/separadas enforma continua, se usan juntas que utilizan tuercas ciegas oinsertos roscados.

El remachado es un método útil para las juntas permanentes.

Al unir otros materiales, los perfiles de aluminio debendiseñarse tomando en consideración las propiedades deaquellos materiales como la elasticidad, la resistencia, evitandola corrosión, etc. Mediante el diseño de soluciones creativas deextrusión, se pueden lograr juntas resistentes y funcionales conla mayoría de los materiales.

Tuerca ciega. Remachado.

Inserto roscado.

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Pegado con AdhesivoEl adhesivo constituye un complemento importante para lastécnicas de unión convencionales. El aluminio es, porexcelencia, el metal más unido con adhesivo. Se han utilizadojuntas de adhesivo en aviones desde 1940. Existen muchosotros ejemplos de adhesión del aluminio, por ejemplo, losferodos de frenos de los automóviles han sido adheridas a laszapatas de freno que son de aluminio. Existe una amplia gamade adhesivos y tratamientos previos de superficies y variedadde métodos de adhesión para elegir. No siempre resulta fácilseleccionar la combinación correcta, ni tampoco la adhesiónestá libre de riesgos si no se cuenta con el know-how necesario.

Para efectuar la elección correcta del adhesivo, se debe contar con información detallada disponible sobre:

La distancia entre las moléculas del material a ser adherido yaquellas del adhesivo debería ser de 0,5 nm (media millonésimade mm) como máximo para poder aplicar una carga. Para lograresta proximidad es preciso que el adhesivo tenga una tensiónsuperficial menor que la del material a ser unido, de lo contrarioel adhesivo formará una gota en lugar de fluir sobre lasuperficie. Las superficies disímiles poseen distintaspropiedades. La presencia de impurezas y óxido significa queno se está dando la interacción prevista entre el adhesivo y elaluminio. Las superficies a ser unidas deben estar limpias ypreparadas, a fin de lograr como resultado una unión uniforme.

Tipos de adhesivos

• Qué materiales serán unidos, así como el tratamientosuperficial que se les ha realizado

• El ambiente al cual se expondrá la junta unida (interior, enel campo, industrial, marino, etc.)

• Temperaturas normal, máxima y mínima• Cargas, frecuencia entre cargas y tipo de carga

• El tamaño y la forma del área unida, preferentemente con unesquema o dibujo

• Condiciones de producción (tamaño del lote, requisitos deproductividad, posibilidad de curado con calor)

• Cualquier otro requisito para la junta (estético, fácilmenteseparable)

Se curan en contacto con el metal en ausencia de oxígeno. Mayor tiempo decurado en aluminio que en acero. Máxima abertura de la junta 0,6 nm.Utilizado como componente sellador y compuesto fijador para tornillos.

Superadhesivos, rápido curado en condiciones húmedas, requieren como mínimoun 40% de humedad relativa para curar. Máxima abertura de la ranura 0,25 nm.

Adhesivos de 1 ó 2 componentes que también curan rápidamente atemperatura ambiente. Buena resistencia al impacto y al pelado.

Los adhesivos más comunes utilizados en uniones estructurales.Adhesivos de 1 ó 2 componentes. Normalmente requieren de curado porcalor para una mayor resistencia. Los aditivos fortalecen a los adhesivos,los hacen más flexibles y les brindan una mayor resistencia al peladopero presentan peores propiedades ante altas temperaturas.

Adhesivos de 1 ó 2 componentes, rápido curado con óptima flexibilidad.La resistencia depende del espesor de las juntas unidas. Los adhesivosson muy resistentes al agua pero no unen todas las superficies de igualmanera, un factor que puede proporcionar propiedades de adhesióndeficientes a largo plazo para las uniones. Este problema se puedesolucionar utilizando una imprimación. Estos adhesivos se utilizan en laindustria automotriz para unir metal a la fibra de vidrio.

La primera clase de adhesivos que se utilizó con metales. Requiere depresión (0,3-0,7 MPa) y calor (<150ºC) para curar.

Adhesivos costesos, de alta temperatura cuyo uso es relativamente complejo.Soportan temperaturas superiores a los 300ºC durante cientos de horas.

Ofrecen posibilidades de alta productividad y por lo tanto son utilizadosen la producción industrial masiva de estructuras con cargas pequeñas.

Se curan a través de la evaporación de un disolvente. Existen muchostipos y calidades. Son principalmente utilizados para unir otros materi-ales (madera, caucho, plásticos, vidrio) al aluminio. Normalmente no selos utiliza con fines estructurales.

Son adhesivos de resistencia relativamente baja pero excelentespropiedades frente a altas temperaturas y óptima flexibilidad.

Con frecuencia utilizados en forma de cinta. No se curan y por lo tanto poseen unaresistencia relativamente baja. Se los utiliza, entre otras cosas, para fijar bandasdecorativas, etc., al aluminio en automóviles y para el recubrimiento electrolíticoexterior anodizado o pintado del aluminio en camiones, caravanas y automóviles.

17-30 MPa

Cianoacrilatos

Acrilatos modificados(Alto rendimiento)

-50 a 177ºC

Poca información.Variable.

Bueno después de suficientetratamiento superficial previo.

25-35 MPa -70 a 120ºC

Bueno después desuficiente tratamientosuperficial previo.(imprimación)

-55 a 200ºC25-45 MPa

17-25 MPa -160 a 80ºC

12-16 MPa -50 a 80ºC

Bueno después de suficientetratamiento superficial previo.

30 MPa -50 a 176ºC

20 MPa

3-6 MPa +60 a 250ºC Bueno después delcorrecto tratamientosuperficial previo y conadhesivos de alta calidad.

Resinas epóxicas

Poliuretanos

Fenólicos

Adhesivosanaeróbicos

Resistencia: Rango detemperatura:

Resistenciaquímica:

Poliamidas

Adhesivoscalientes (hot-melt)

Adhesivos decaucho

Adhesivos desiliconas

Adhesivossensibles a lapresión

Tipo deadhesivo

Propiedades

Ventajas de la unión

• Se pueden unir diversos materiales- Se puede evitar la corrosión galvánica

• La unión es permanente

• Permite estructuras más fuertes y rígidas

• Permite una distribución más uniforme de la carga y tensiónen las juntas. Se evitan las concentraciones de tensión

• Los adhesivos sellan y unen al mismo tiempo, se puede evitarla corrosión en ranuras

• Bajo coste de acabado

• Excelentes características de fatiga

• Amortigua la vibración

• Bajo peso y cantidad de componentes

Limitaciones de la unión

• La manipulación inmediatamente posterior a la unión esdeficiente

• Las altas temperaturas dan como resultado una menorresistencia

• Una construcción pegada es difícil de desensamblar parareparación y mantenimiento

• La necesidad de un tratamiento previo de la superficie antesde la unión

- es esencial para la unión estructural y para lograr unacalidad satisfactoria en ambientes corrosivos

- Es necesario para asegurar que el adhesivo humedezca lasuperficie

• Aspectos de higiene, ambientales y de seguridad

Ventajas y limitacionesUna junta unida con adhesivo presenta muy buenas propiedades. Para aprovechar al máximo estaspropiedades es importante pensar en la unión con adhesivo ya desde la etapa de diseño.

Construcción de las unionesEs importante conocer los tipos de cargas a las que seexpondrán las uniones. Al unir una junta es esencial:

Cizallamiento

Tracción/Compresión

Plegado

Clipaje

• Maximizar la tracción, el corte y la compresión

• Minimizar el plegado y el clipaje

• Maximizar el área sobre la que se extenderá la carga

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Es posible agrupar la mayoría de las juntas en cuatro clases básicas.

Los siguientes son ejemplos de soluciones (las flechas muestran el sentido en que la junta absorbe mejor las cargas):

Tratamiento de la superficie antes de la adhesión

Una unión pegada es una cadena con una cantidad deeslabones donde el más débil determina la resistencia y la vidaútil de la junta.

Se puede utilizar uno o más de los siguientes procesos para eltratamiento previo de la unión:

• Limpieza – desengrase (con base ácida, alcalina odisolvente)

• Esmerilado o granallado con posterior limpieza

• Atacado químico, recubrimiento de transformación,anodizado

• Imprimación

4. Junta solapada.

3. Junta a tope

2. Junta en T

1. Junta angular o esquinada

En este contexto no constituye un problema encontrar untratamiento previo que le dé una calidad suficientemente alta.La cuestión radica en especificar el nivel de calidad y encontrarel tratamiento que la cumpla, al tiempo que sea económica yambientalmente justificable, aun en la producción masiva.

Juntas básicas unidas con adhesivo

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SoldaduraUtilizadas adecuadamente, las extraordinariasoportunidades de diseño que ofrecen los perfilesde aluminio pueden facilitar el ensamblaje yeliminar, eventualmente, la necesidad desoldadura u otro tipo de proceso posterior.Para obtener los mejores resultados, en la etapainicial deben confeccionarse planos de los métodosde unión propuestos y una descripción de lafunción de la junta.

La mayoría de las aleaciones de aluminio pueden soldarseutilizando métodos convencionales, aunque se handesarrollado métodos especiales de soldadura para aluminio.La soldadura posee las siguientes ventajas de unión:

• La soldadura es el método más seguro y fácil de lograrjuntas estancas al aire y al agua.

• Es posible soldar materiales de espesores que van de 1 mmhasta varios centímetros. Usando un equipo especial esposible soldar papel de aluminio.

• La soldadura es rápida y puede competir con otros métodosde unión desde el punto de vista económico.

• En general, la soldadura ahorra materiales en la unión.

PROPIEDADES DEL MATERIAL

Formación de óxidoUna de las desventajas de la soldadura es la tendencia delaluminio a formar óxido. Esto significa que no es posiblefundir directamente dos componentes de aluminio. La capa deóxido posee dos propiedades que afectan el resultado de lasoldadura: un alto punto de fusión (2060º), lo que significa queel óxido no se funde durante la soldadura y además el caloraplicado combinado con el oxígeno acelera la formación deóxido. Eliminar la capa de óxido durante la soldadura puedelograrse de diversas maneras – durante el proceso desoldadura, utilizando un fundente que disuelva y elimine elóxido, o antes de la soldadura, mediante un cepillo de acero.Al soldar en una atmósfera protegida (TIG o MIG) el arcovoltaico rompe la capa de óxido al tiempo que el gas protege lamasa fundida contra el oxígeno del aire e impide la formaciónde más óxido.

La conductividad térmica del aluminio es cuatro veces mayorque la del acero. Esto significaría que se necesita cuatro vecesmás calor para calentar el aluminio en contraposición al acero,para lograr la misma temperatura local. Sin embargo, esto noes necesariamente así ya que entran en juego otras propiedadesdel metal.

Calor específicoEl calor específico es la cantidad de calor necesario para elevarla temperatura de 1 kg de material en 1ºC. El calor específicode las diversas aleaciones de aluminio no es significativamentediferente y en general es casi el doble que la del acero.

Punto de fusiónEl punto de fusión del aluminio puro es aproximadamente660ºC y entre 570ºC y 660ºC para la mayoría de las aleaciones.El punto de fusión del acero es alrededor de 1500ºC.

A pesar del bajo punto de fusión del aluminio, su capacidadtérmica específica y la conductividad térmica hacen que serequiera una cantidad igual o mayor de calor para soldar, que lanecesaria para el acero.

Creación de porosEl riesgo de la generación de poros en la soldadura, provienedel hidrógeno que se disuelve en la fundición.Si la cantidad de hidrógeno disuelta es demasiado grande, elexceso se separa como gas durante el enfriamiento y crea porosen la junta.

El hidrógeno puede ser absorbido por elementos como lahumedad y las impurezas en el metal o el metal de aporte, asícomo por la llama de gas o el arco voltaico.

Los aditivos de aleación también afectan la tendencia del metalfundido a absorber hidrógeno.

Formación de grietasLa formación de grietas está asociada con la resistencia yelasticidad del material así como con las tensiones que surgendebido al calentamiento dispar durante la soldadura. Laspropiedades de resistencia se reducen a temperaturas cercanas alrango de fusión. El riesgo de formación de grietas es alto si seimpide la deformación mediante la fuerte fijación de las piezas.Las grietas de soldadura pueden aparecer en la junta de lasoldadura o bien en la superficie de separación entre la unión dela soldadura y el mismo material .

Un tiempo prolongado de enfriamiento aumenta el riesgo deformación de grietas mientras que la soldadura rápida parecetener el efecto contrario.

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SOLDADURA POR FUSIÓN

Los métodos más comunes de soldadura por fusión son lasoldadura con electrodo de tungsteno en gas inerte (TIG) y lasoldadura con electrodo consumible de metal en gas inerte(MIG).

En general, ambos métodos dan óptimos resultados. Lasoldadura con gas se utiliza en escalas limitadas y la soldaduraal arco se usa aún menos.

Metales de aporteEl espesor de las piezas a soldar determina la cantidad demetal de aporte. Los metales de aporte están normalizados yestán disponibles en forma de alambre o varilla con diámetrosentre 2 a 6 mm. El alambre de 2 mm se utiliza para materialescon un espesor de 1-2 mm y el alambre de 5-6 mm se usa paramateriales con un espesor de 8-10 mm. Es importante que elmetal de aporte esté limpio y seco. Si la superficie estácontaminada, puede limpiarse por pasivación o cepillado.

Ver la tabla para la elección del metal de aporte.

Soldadura MIGLa soldadura MIG ha sido desarrollada a partir de la soldaduraTIG a fin de acelerar el proceso de soldadura. La diferenciaentre ambos métodos radica en que la MIG utiliza un materialde aporte para soldar en lugar de tungsteno. El metal de aportese introduce automáticamente como un alambre en el arcovoltaico. Este método puede usarse para todo tipo de unionesy todas las posiciones de soldadura dando buenos resultados.La MIG se utiliza para materiales con un espesor superior a 3mm, pero con un equipo especial se pueden soldar materialesde hasta 0,7 mm. La principal ventaja de la soldadura MIG esla alta velocidad de soldadura y la óptima penetración. Laextensión del área afectada por el calor es menor que concualquier otro método de soldadura debido a la velocidad delproceso.

La deformación por la soldadura será entonces menor que conla TIG. La gran velocidad de soldadura puede ser uninconveniente en el caso de uniones cortas en lugares difíciles.La desventaja del método es que es difícil utilizarlo sobre

material de poca sección. Por tanto, si se han de soldar materia-les tanto de bajo como de alto espesor, es necesario disponer deequipo TIG y MIG.El equipo para soldadura MIG requiere de un mantenimiento yuna limpieza rigurosos y es más costoso. La velocidad desoldadura se aproxima a los 35-70 cm/min para materiales conun espesor de 4-20 mm. Para mejorar los parámetros desoldadura, conviene usar argón ‘super limpio’ (Ar 99,9) comoatmósfera protectora.

Soldadura TIGEl método TIG no requiere de fundente, lo que lo hacesumamente apto para el aluminio. La TIG se aprovecha mejorcon materiales de entre 0,7 mm a 10 mm de espesor yespecialmente para uniones cortas.La soldadura TIG puede utilizarse en toda clase de aleacionessoldables y, realizada correctamente, proporciona la soldaduramás libre de fallos de todos los métodos convencionales.

Soldadura TIG No 0.7 10 150-200 1,2-1,3 0.5 5 10-20 1,2Arcocorto: 3

Soldadura MIG No Arco 15 150-200 1 1 5-10 20-30 1corto: 1,6Arco deimpulso: 0.7

Soldadura con gas Sí 1 3 300-400 3,5-4 0.2 – 1 1,6Soldadura con arco eléctrico Sí 3,5 3,5 150-250 1,5-1,6 0.4 – 10 1,4

Método de soldadura Fun-

dente

Espesormínimo del

materialetc.

Espesormínimo delmaterial

etc.

Tempe-ratura

ºC

Precalentamiento 1) Velocidad de soldadura 2) Costo 2)Extensióndel áreaafectada

por elcalor 2)

Manual Auto-mática

Inver-sión

Costesvariables

Inversión

1) Se debe tener en cuenta durante el precalentamiento que el material trabajado en frío o endurecido por envejecimiento se ablanda(pierde características mecánicas) a temperaturas superiores y cercanas a 150ºC.2) Valores relativos.

AleacionesEstandárA HydroAluminio

1050 S-Al99.51370 S-Al99.5 Ti

6060/6101 S-AlSi 5 (1-3)

6063/6005 S-AlSi 5 S-AlMg 3 (2)

6082 S-AlMg 5 (2)

S-AlMg 5 S-AlMg 57108 S-AlSi 5 S-AlSi 5

S-AlMg 4.5 Mn S-AlMg 4.5 MnAleaciones 6060/6101Estandár B 1050 6063/6005 7108

Hydro Aluminio 1370 6082

Elección del metal de aporte para diversascombinaciones de aleaciones

1) AlSi5, un metal de aporte más ventajoso desde el punto de vista de lasoldadura, brinda una menor resistencia a la rotura que el AlMg5 y unamayor emisión de ozono.2) Más apropiado para el anodizado decorativo posterior.3) A altas velocidades, el alambre AlMg5 es más controlable en los equiposMIG más modernos.La soldadura manual es de por sí rápida y puede seracelerada significativamente mediante mecanización o automatización.

Soldadura por fricciónLa soldadura por fricción (FSW) es un método de uniónnovedoso. Consiste en someter a presión las superficies delaluminio a ser unido y accionar una herramienta giratoriadentro del metal deslizándola a lo largo de la unión. Laherramienta giratoria genera una temperatura en el metal deentre 100 y 150ºC por debajo del punto de fusión del aluminioy mezcla el material en un estado plástico sin derretirlo. Estemétodo no requiere aporte de metal ni atmósfera protectora, ygenera una soldadura prácticamente libre de deformaciones porel calor. El método es apto para unir perfiles de aluminio deentre 2 y 8 mm de espesor y la velocidad de soldadura es dealrededor de 1 m/min.

Una herramienta giratoria es deslizada a presión en el metala lo largo de la unión.

FSW no requiere de metal de aporte ni de atmósfera protectora, y genera unasoldadura prácticamente libre de deformaciones por el calor.

Este método, patentado por el Welding Institute en Cambridge,Gran Bretaña, en 1992, ha sido desarrollado por varios sociosindustriales internacionales. Hydro Aluminium ha participadode forma activa a través de su centro de investigación enKarmøy, Noruega. Se prevé que este método tendrá un granpotencial y que reemplazará a los métodos de soldaduraconvencionales en su gran mayoría. Hydro AluminiumExtrusion posee su propio equipo FSW de uso industrial.

Otros métodos de soldaduraLos otros métodos de soldadura incluyen la soldadura eléctricapor puntos y la soldadura continua, la soldadura por centelleo,así como la soldadura por presión en frío y en caliente. Los

métodos como la explosión, el láser de alta frecuencia, elultrasonido y la soldadura por haz electrónico son utilizados encircunstancias especiales.

Diseño de perfiles dealuminio para simplificar soldadurasSe puede simplificar la tarea de soldar y aumentar laresistencia de la unión en la etapa de diseño. En consecuencia,los perfiles de aluminio pueden optimizarse teniendo encuenta la preparación de la unión, la compensación del mate-rial, las barras de respaldo y una cantidad reducida desoldaduras.

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A veces es necesario algún tipo de mecanizadoaun cuando las propiedades y las funciones dela extrusión hayan sido optimizadas. En general,los perfiles de aluminio pueden mecanizarseutilizando todos los métodos disponibles paraotros metales.

Del mismo modo, se pueden utilizar normalmentetodas las máquinas usuales para mecanizar elaluminio. Sin embargo, durante los últimos años

se ha desarrollado una serie de máquinas(incluidas las máquinas múltiples controladas porCNC y los centros de mecanizado) paramecanizar aluminio. Estas máquinas permiten unprocesamiento más veloz, racional y de menorcoste.

En HAEX utilizamos la más moderna tecnologíapara lograr un mecanizado cualitativo con altaprecisión y mínima tolerancia.

Se pueden lograr mayores velocidades de corte con el aluminioque con el acero. La mayor parte de las aleaciones de aluminiopermiten velocidades de corte mucho mayores y en muchoscasos, este método resulta ser una solución económica y muyventajosa.Las óptimas propiedades de corte del aluminio no dependen

CorteLos perfiles de aluminio se pueden cortar con precisión sin laformación de rebabas. El aspecto del corte, la aleaciónutilizada y la resistencia de la extrusión determinan el tamañode los dientes, la cantidad de revoluciones por minuto, lacantidad de dientes, el diámetro de la cuchilla y el avance. Lacantidad de dientes debería ser suficientemente amplia comopara lograr un corte limpio de manera efectiva.

Al cortar perfiles de aluminio delgados, varios dientes debenestar en contacto con el material y es siempre necesario el usode un lubricante para herramientas de corte.

simplemente de la aleación y su estado, sino también de larelación entre la herramienta y su diseño, el lubricante y elmetal. En general, se puede decir que el trabajo de corte selogra de manera más económica y racional si se utilizanherramientas con un gran ángulo de corte y se eliminaneficazmente las virutas.

Mecanizado

Mecanizado

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RebabadoEl rebabado o desbarbado es un proceso que consiste eneliminar las pequeñas virutas y cualquier rebaba restante en elcorte. El método más común es el mecánico, utilizando uncepillo o una máquina esmeriladora. El desbarbado abrasivo entambor, en el cual los fragmentos se eliminan por frotamientoutilizando piedras circulares, es un método adecuado para elrebabado de piezas más pequeñas y medianamente grandes.

Perforado- taladradoComo sucede en la mayoría de los mecanizados, la perforacióndebe hacerse a gran velocidad. Cuando se utilicen machosestándar, éstos deberán afilarse para reducir la presiónrequerida y obtener un mejor resultado. Únicamente serequieren machos especiales de aluminio para los agujerosprofundos o para aleaciones blandas. Es importante destacarque el agujero será significativamente mayor que el diámetrodel macho al perforar en aluminio, particularmente cuando seperfora en aleaciones blandas. Cuando se perforan agujerosprofundos se genera gran cantidad de calor, especialmente si setrata de un diámetro considerable. El enfriamiento, por lotanto, es esencial para evitar la contracción del agujero.

FresadoLas herramientas para fresar el aluminio poseen pasos mayoresque los equivalentes para el acero y por lo tanto unas ranurasmás espaciosa para las virutas.Como sucede con otros cortes, se requiere de una altavelocidad de corte para obtener un óptimo resultado. Unasuperficie de gran calidad exige mayor potencia y estabilidaden la herramienta y en el mecanismo de avance.

Existe una diferencia entre las máquinas de fresado radial yperiférico, en función de dónde está situada la superficie a serfresada respecto de la línea central del eje de fresado.

Cuando se esté fresando una superficie con una máquina defresado radial, el diámetro del fresado debe ser como mínimoun 20% mayor que el ancho de la superficie que está siendotratada. Durante el fresado, se deben mover 2/3 de la superficiecontra el sentido del corte y 1/3 en el sentido del corte.

Cuando se esté fresando en forma periférica (es decir, una fresatangencial, una fresa frontal, una fresa de tres cortes o unafresa tupí), los dientes de fresado deben moverse en la línea deavance (fresado de avance vertical descendente).

Vibrado Cepillado.

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TorneadoEl aluminio se puede tornear en tornos estándar, especiales yautomáticos, lo que debe llevarse a cabo a altas velocidades derotación. Las piezas a ser torneadas deberán estar sujetasfirmemente para evitar la vibración. Los separadores entre laspiezas y el montaje evitan las marcas en el metal y ladeformación.

RoscadoSe pueden hacer roscas internas y externas utilizando todos losmétodos de mecanizado disponibles así como a través de ladeformación plástica. Las aleaciones termotratables brindanresultados de gran calidad. Los machos de roscar para el aceropueden utilizarse para roscas por debajo de los 6 mm pero serequieren machos de roscar especiales para diámetros mayores.

Las roscas internas se pueden hacer ya sea con machos deroscar en serie o con un único macho de roscar. La ranura paravirutas deberá ser grande y ancha, bien redondeada y pulida ytener un gran ángulo de labio cortante.

La superficie posterior debería correr radialmente o cortarse aun diámetro menor para evitar que las virutas se fijen entre laherramienta y la rosca cuando se extrae el macho de roscar.

Los machos de roscar especiales, normalmente, se dividen entres clases.

El primero posee un agujero pulido con el ángulo contrario a lalínea de corte de modo tal que las virutas son empujadas haciadelante, al frente del macho de roscar durante el roscado.Otra de las clases está diseñada para que la rosca se interrumpade ranura en ranura.

Finalmente existe otra clase que posee una estría helicoidalpara virutas para cortes más ligeros con mejor presión duranteel roscado. Las roscas externas se realizan utilizandoherramientas de roscado comunes o terrajas.

Las roscas también se pueden formar plásticamente medianteel laminado sin la formación de virutas. De esta manera seobtiene una rosca sumamente fuerte.

El diámetro externo de la pieza a ser roscada deberá ser de 0,2a 0,3 veces el tamaño del paso del tornillo en comparación conel diámetro nominal de la rosca.

Es muy importante que las líneas centrales de la pieza de metaly de la herramienta estén alineadas.También se obtienen óptimos resultados al roscar hasta M5.

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Cizallamiento / punzonadoLa tarea de punzonado usualmente se desarrolla en prensas detipo excéntrico mediante una herramienta de corte(cizallamiento). Los troqueles para aluminio son ligeramentediferentes de aquellos diseñados para otros metales. Serecomienda el uso de punzones y matrices de acero templadocomo herramientas. Las rebabas se evitan afilandoregularmente el punzón y la matriz. Asimismo, la fuerza decorte requerida puede ser reducida significativamente si lasuperficie del punzón está afilada en ángulo (corte). El ángulode la pieza pulida deberá como máximo ser equivalente alespesor de la parte del material que debe cortarse. En algunos

casos, especialmente cuando se realizan agujeros porpunzonado, puede resultar ventajoso pulir el punzón en ángulomientras se mantiene la matriz plana.Si la parte cortada es lo que va a utilizarse, el punzón deberádejarse plano independientemente de la forma de la matriz. Esimportante mantener un espacio adecuado entre el punzón y lamatriz durante el proceso efectivo de corte. El espacio sedetermina en función de la composición del material y elgrosor del material cortado.

Chapaextractora

PunzónMatriz

Punzón

Matriz

Chapaextractoraarmada conresortes

Herramientas de prensacon chapa extractora

Aislamiento térmicoEl alto coeficiente de conductividad térmica del aluminiono es deseable en aplicaciones donde se intenta lograr bajastransferencias de calor. Existen muchas formas de aislamiento.Comúnmente se utilizan dos técnicas que reducensignifica-tivamente la capacidad conductora. En la primera,el perfil es extrusionado en una sola pieza y se inyecta conpoliuretano un espacio cerrado del perfil. Una vez que elpoliuretano se endurece, el perfil se divide en dos partes lascuales se mantienen unidas por el poliuretano. De esta formase interrumpe el puente térmico (rellenado y fresado).

En el otro método, dos perfiles de aluminio se unen utilizandobandas de PVC o poliamida. El perfil se conforma a lo largode estas de manera de que queden firmemente unidas. Estaforma de aislamiento posibilita el uso de diferentes colores enel interior y el exterior de la ventana.

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Conformado plástico

Los cuatro métodos principalespara realizar curvas son:

Los perfiles de aluminio pueden ser curvados utilizando elmismo equipo que para otros metales. El curvado puede darsecon el metal templado para radios mayores, pero aquellos demenor tamaño usualmente requieren de un metal recocido o enestado T4. Es posible endurecerlos hasta la máxima resistenciadespués del curvado.

Si se necesita una capa anodizada completa sin grietas, elcurvado deberá realizarse antes del anodizado.

La necesidad de curvado deberá tomarse en cuenta en la etapade diseño.

No se deberán producir lotes grandes en condición T4 ya queexiste el riesgo de que se deje el material almacenado y seautotemple.

El material en la zona curvada puede resultar más duro que enel resto, en el caso de grandes tensiones, por ejemplo, conradios muy pequeños. Esto es importante si el material originalse encuentra en condición T4 y debe templarse a T6. En talescasos, la parte curva puede recocerse.

CurvadoAlta precisión de modelado. El perfil se sujeta firmemente por ambos extremos y laforma se determina por la herramienta en movimiento.

Conformado por estiradoCon o sin soportes internos y externos. El perfil se sujeta firmemente y rota junto con laherramienta. Este método es apto para radios pequeños y puede llevarse a cabo repet-idamente.

Máquina de curvar de rodillosEs utilizada para curvar perfiles de aluminio con grandes radios. Se desliza el perfilentre tres ruedas de las cuales una es ajustable. Es posible variar el radio en el mismocomponente utilizando máquinas controladas por CNC.

Curvado por prensado (estampado)Apta para operaciones simples en lotes grandes. Las piezas se modelan en unaherramienta compuesta de dos partes como , por ejemplo, una prensa excéntrica ohidráulica u otro equipo sencillo.

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Tratamiento superficial

Existen dos razones fundamentales para tratar lasuperficie de los perfiles de aluminio: una esestética y la otra para darle a la superficiepropiedades especiales.Los métodos de tratamiento están divididos encuatro clases principales: el mecánico, el químico, elelectroquímico y el orgánico, que abarcan una serie

de técnicas diferentes. Algunas de las propiedadesque pueden modificarse y perfeccionarse medianteel tratamiento de superficie son la resistencia a lacorrosión, la estructura superficial, la dureza, eldesgaste, la reflectividad y la capacidad deaislamiento eléctrica.

Dándole forma al perfilEl proceso de extrusión brinda oportunidades para mejorar lasuperficie ya desde la etapa de diseño. Los perfiles de aluminio degrandes dimensiones pueden dividirse en partes y pueden ocultarselas variaciones estructurales de los perfiles con una distribución nouniforme del material, por ejemplo mediante ranuras decorativas enla superficie.

Tipo Técnica Características

Esmer i lado/Cepi l lado Líneas finas en el sentido del esmerilado. Otorga un débil aspecto mate sedosoP u l i d o Pule la superficie y las líneas del esmerilado desaparecen parcialmente

Mecán ico Pulido por vibrado Superficie mate a brillante, apto para áreas pequeñasPulido a espejo Otorga un acabado muy brillante/espejo

Decapado Proceso previo en diversos tipos de tratamientos, otorga una superficie mate limpiaQ u í m i c o Abr i l l an tado Otorga un acabado muy brillante/espejo

Cromat izado/Fosfat izado Tratamiento previo al recubrimiento con pintura en polvoA l t i se r ing Tratamiento previo al recubrimiento con pintura en polvo, altamente resistente a la corrosiónRecubrimiento electrolítico concobre, estaño, níquel, plata * Otorga una óptima soldadura, conductividad y reflectividad.

E lect roquímico A n o d i z a d o Otorga una capa dura, clara o coloreada de óxido. Para fines decorativos o una mejorprotección de la superficie

Pulido electrolítico Otorga una superficie suave con alta reflectividad

Recubr im ien to Recubrimiento con pintura en polvo Otorga varios grados de superficies protectoras y decorativasorgánico de Ser ig ra f iado Impresión de texto, dibujos decorativos, etc.la superficie Recubrimiento con láminas protectoras Con fines decorativos, de protección u otras propiedades

Métodos para el tratamiento superficial

Muchos problemas pueden evitarse si se indica al fabricante enlos dibujos las caras vistas del perfil.

* estos procesos de recubrimiento electrolítico se llevan a cabo, principalmente, con métodos electroquímicos.

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EsmeriladoEl esmerilado produce una superficie decorativa, no reflexiva,que puede variar entre el aspecto arenado y el aterciopelado.Se deberán anodizar o pintar las superficies esmeriladas paraevitar la corrosión.

VibradoUn buen método para piezas de aluminio más pequeñas paraeliminar las rebabas, suavizar los bordes filosos y pulir hastacierto grado.

Tratamiento mecánico de superficies

Los acabados superficiales especiales pueden lograrse portratamientos mecánicos como el pulido y el cepillado. Estosmétodos eliminan todos los defectos pequeños en la superficie,

logran un área uniforme y posibilitan un tratamiento posteriorpara imprimirles una superficie reflexiva o decorativa.

PulidoEl pulido es un proceso que consiste en el esmerilado, aceitadoy pulido con paño en varias etapas, automatizadas o manuales.Se puede lograr una superficie suave, de reflexión brillante ysin rasguños, con buen lustre, con una pérdida insignificantede brillo del material.

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Tratamiento químico de superficies

DecapadoEl decapado es un proceso que se realiza en soluciones ácidaso alcalinas. Elimina las pequeñas impurezas distribuidasuniformemente en la superficie como el aceite, la suciedad y lasiempre presente capa de óxido. Se puede lograr una superficiegrisácea mate en función de la aleación, el estado de lasuperficie, la composición química y la temperatura del baño, yel tiempo de secado. El decapado se utiliza como untratamiento previo antes del anodizado o el recubrimiento conpintura en polvo.

Abrillantado y pulido químicoLos baños de pulido químico atacan las irregularidades delmaterial dándole una superficie uniforme. Este tratamiento leda a la superficie un acabado brillante pero al mismo tiempo essumamente sensible y debe ser posteriormente tratado medi-ante anodizado o pintura.

Cromatizado/FosfatadoEl cromatizado o el fosfatado se realiza para mejorar laadhesión entre el substrato de aluminio y el recubrimiento conpintura en polvo. También se mejora la resistencia a lacorrosión. Estos métodos de recubrimiento también se utilizanpara los componentes que requieren una óptima conductividadeléctrica.

AltiseringSe trata de un proceso novedoso y un reemplazo ecológico delcromatizado. Está basado en el uso del óxido de manganeso que,– contrariamente al cromatizado amarillento, – existe en lanaturaleza. El altisering se utiliza en parte como un tratamientoprevio a la pintura, y en parte como un tratamiento superficialcon fines de protección en ambientes fuertemente corrosivos. Seusa en componentes que precisan conductividad eléctrica como,por ejemplo, en la industria de las telecomunicaciones.

Plateado con cobre, níquel, plata, estañoSon métodos para el tratamiento superficial que logran óptimas propiedades de soldadura, reflectividad y conductividad tanto parala electricidad como para el calor. Estos métodos se utilizan en componentes para telecomunicaciones , automoción, etc...

Cromatizado/Fosfatado/Altisering

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AnodizadoEl anodizado consiste en un proceso electroquímico que creauna capa considerablemente más gruesa de óxido que la que seforma naturalmente. Esto brinda protección contra el desgastemecánico y la corrosión además de convertir la superficie enaislante eléctrico.

El proceso implica colocar el perfil en un baño electrolítico conuna corriente continua en la que éste actúa como ánodo (de allíel nombre). Cuando se aplica la corriente se forma una capa deóxido que pasa a formar parte integral del material. El espesorde la capa está determinado por una combinación de la

temperatura y la composición del baño,la corriente aplicada y el tiempo deanodizado.

La capa de óxido creada consiste en unacantidad de poros abiertos que vuelvenel material sensible a la corrosión. Portanto, el proceso se completa medianteel cierre de los poros con un sellado.

La capa de óxido anódico tambiénpuede colorearse según una ampliagama de tonos. El coloreado se realizaantes del sellado.

Tratamiento electroquímico de superficies

PropiedadesLa capa de óxido anódico formada por el anodizado brindauna excelente resistencia a la corrosión. La superficie noresulta normalmente afectada por el contacto con soluciones ysustancias con pH entre 4 y 8,5. La superficie puede sermanchada y dañada por sustancias fuertemente alcalinas.Es importante recordar este dato para los componentes dealuminio para la construcción, que deberán ser protegidos delcemento durante el trabajo.La capa de óxido natural del aluminio posee un espesorcercano a los 0,02 µm. Mediante el anodizado, el espesor de lacapa de óxido puede aumentarse a 25 µm.La dureza de la capa anódica es mayor que la del acero, elníquel y el cromo, y es la misma que el corindón (óxido dealuminio). Adicionalmente, el punto de fusión de la superficieaumenta hasta cerca de los 2000ºC.

La capa de óxido formada por el anodizado posee óptimascualidades aislantes y un voltaje de ruptura de 500 – 600 V enun espesor de 12 – 15 µm. La resistencia al desgaste y lacorrosión de la superficie puede mejorarse aumentando elespesor de la capa anodizada. La tabla siguiente describe losespesores recomendados para diversas aplicaciones.Los perfiles de aluminio anodizados son aptos para una gama deaplicaciones arquitectónicas y decorativas que exigen unasuperficie bonita y duradera. Las perfiles de aluminioanodizados reducen al mínimo la necesidad de mantenimiento.Sin embargo, por razones estéticas, deben ser limpiadosperiódicamente, por ejemplo, con agua y detergentes neutros.No se deben usar ácidos fuertes ni alcalinos.

Espesor recomendado de la capa de anodizado

Espesor de la capa en µm Aplicación

25 Superficies fuertemente afectadas por la corrosión o el desgaste, especialmente a la intemperie en ambientescorrosivos

20 Exposición fuerte o normal a la intemperie , por ejemplo,materiales de construcción, vehículos y barcos

20 Fuerte exposición en interiores a productos químicos, en aire húmedo, por ejemplo, la industria alimentaria

15 Desgaste relativamente fuerte en interiores, por ejemplo, barandillas o elementos decorativos a la intemperie

10 Exposición normal en interiores o exteriores en aire sin vapor de agua y puro. Para reflectores, accesorios,fajas decorativas en vehículos, equipos deportivos

5 Exposición normal en interiores

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Anodizado colorAntes del sellado final de los poros se puede colorear elrecubrimiento de óxido anódico utilizando uno de los dosmétodos siguientes:La tintura se realiza directamente después del anodizado enuna operación diferente. Se utilizan agentes colorantesorgánicos o inorgánicos. El proceso se completa con el sellado.Existen muchos colores disponibles. Sin embargo, las tinturasorgánicas no son resistentes a la luz ultravioleta y este métodoes más apto para productos que serán utilizados en interiores.

La coloración electrolítica se realiza en una operacióndiferente posterior al anodizado, utilizando una corrientealterna. Los pigmentos, que consisten en sales metálicas,penetran en los poros. Este proceso se continúa con el sellado.El resultado es muy resistente a los efectos de la luzultravioleta y es sumamente apto para los productos que van ala intemperie. Los colores varían desde el bronce dorado alnegro.

Tratamiento orgánico de superficies

Recubrimiento con pintura en polvoEl recubrimiento con pintura en polvo de los perfiles dealuminio es un método ecológico de pintura sin disolventes quebrinda un amplio espectro de colores. Este método presenta lassiguientes ventajas:

- amplia gama de colores- variedad de acabados superficiales- óptima resistencia a la corrosión- óptima resistencia al desgaste y bajo frotamiento de superficie

Los recubrimientos con polvo son resistentes a la luzultravioleta y, por lo tanto, aptos para productos a ser utilizadosa la intemperie.

Es importante un tratamiento previo correcto para lograr unresultado satisfactorio y duradero. El tratamiento previonormal consiste en el desengrasado y decapado así como en elcromatizado. El recubrimiento con pintura en polvo permiteelegir entre toda la gama de colores RAL y NCS.

56

Láminas protectorasSe pueden aplicar láminas protectoras a la mayoría de losperfiles extruidos de aluminio para proteger las superficiesvisibles contra daños durante el mecanizado, el transporte y elensamblaje. Se logran mejores resultados en máquinas deaplicación con cilindros de prensa adaptados a la forma de laextrusión y a temperaturas que van desde los 15º a los 40ºC.Debe tenerse en cuenta el espesor de la película cuandodurante el proceso se requieren tolerancias muy concretas. Lapelícula tiene un espesor de 50 µm.

SerigrafiadoSe puede lograr un resultado duradero y decorativo en losperfiles de aluminio utilizando el serigrafiado. Esto se puedellevar a cabo tanto en superficies sin tratamiento como en lasanodizadas. Se pueden obtener resultados especialmenteduraderos si la serigrafía se realiza entre los procesos deanodizado y sellado. Los poros en la capa de óxido absorben latinta y el sellado final cierra los poros, brindando así unaprotección adicional contra el desgaste.

AluDekorAluDekor es un proceso de tratamiento superficial queposibilita darle a un perfil de aluminio una superficie con unefecto madera o mármol o cualquier otro efecto que puedaproducirse mediante fotografía o gráficos computarizados.AluDekor no consiste en una capa delgada de láminasuperficial; se trata de un método de tratamiento que penetra ypasa a formar parte del recubrimiento con pintura en polvo. Lasuperficie es resistente al clima y a los rayos ultravioletas loque la hace sumamente apta para el uso en exteriores.Asimismo, los perfiles de aluminio tratados con AluDekorpueden ser mecanizados y curvados en la forma usual sin dañarla superficie.

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Tolerancias

Perfiles de aluminio planos

Espesor del material

Tolerancias medida g:

Usar la medida G y la distancia A.

Medida de la abertura (huecos)

0-30 >30-60 >60-100 >100-150 >150-200 >2000-1,5 0,15 0,15 0,201,5-3 0,15 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,403-6 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,456-10 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,5010-15 0,20 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,5515-30 0,25 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,6030-40 0,30 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,6540-50 0,3550-60 0,4060-80 0,5080-100 0,60100-120 0,70120-150 0,80150-180 0,90180-210 1,10210-240 1,20240-270 1,40

270- 1,50

Medidasnominales

del materialpara B, Hy T (mm)

desde - hasta

ToleranciasB y H± mm

Tolerancias del espesor T del material(en función del ancho B y H de la extrusión)

± mm

Definiciones:

CCD = Diámetro circulo circunscritoT min. = Espesor minimo del material

Factor =CCD

T min.

0-6 0,306-15 0,35 0,5015-30 0,40 0,55 0,9530-40 0,45 0,60 1,00 1,7040-50 0,50 0,65 1,05 1,7550-60 0,55 0,70 1,10 1,80 2,6060-80 0,60 0,75 1,20 1,90 2,7080-100 0,70 0,90 1,30 2,00 2,80100-120 0,80 1,00 1,40 2,10 2,90120-150 0,90 1,10 1,50 2,20 3,00150-180 1,00 1,20 1,60 2,30 3,10180-210 1,10 1,40 1,80 2,50 3,30210-240 1,20 1,50 1,90 2,70 3,50240-270 1,40 1,70 2,10 2,80 3,60

270- 1,60 1,80 2,20 2,90 3,70

Medidanominal

para G, mmdesde - hasta

Tolerancias para la medida de la abertura Gen función de la distancia A

± mm

>5-15 mm >15-30 mm >30-60 mm >60-100 mm >100 mm

Las tolerancias descritas se refieren a perfiles de aluminio de complejidad media.En algunos casos puede ser deseable/posible obtener tolerancias menores /más ajustadas.

5858

Tubos redondos Otros tubos

Diámetro D: ± 1% de D, mínimo ± 0,30 mm

Espesor de pared T: ± 10% de T, mínimo ± 0,20 mm

Ovalamiento: Incluida en la tolerancia del diámetroExcentr ic idad: Incluida en la tolerancia del espesor de pared

H y B: Las mismas tolerancias que para losperfiles de aluminio planos

Espesor de pared T: ± 10% de T, mínimo ± 0,25 mm

Tolerancias de formaRectitud

Torsión /revirado)

Planitud

Ángulo

Radio deencuentro

H máxima 1.5 mm por metro (L)

h máxima 0.75 mm en 500 mm (l)

Desvío H en mm en función de la longitud i en metros

2

3,0

3 4 5 6

4,5 6,0 7,5 9,0

Desviación h en mm en función del ancho B

50

2,62

100 150 200 250

5,24 7,86 10,48 13,10

0,87 1,75 2,63 3,50 4,38

L < 1000: V máx 1°

L 1000-3000: V máx. 1° por metro

L > 3000: V máx. 3° por longitud

Tolerancia

L < 3000: h = 0.0175 x B x L in metre L > 3000: h = 0.0524 x B

Tolerancia

Desvío F en mm en función del ancho B

190

0,95

210 240 270 300

1,05 1,20 1,35 1,50F máx. ± 0,005 x B

160130100

0,800,650,50

60

1,57

70 80 90 100

1,83 2,09 2,36 2,62

1.05 1.22 1.40 1.57 1.75

Factor

– 60

> 60

Desvió a en mm en función de la altura H

Tol. ±

1°

1,5°

50

0.87

1,31

40

0.70

1,05

0,0175xH

0,0262xH

Máx. ± 10% de R

Esquina viva:Mín. 0,3

Máx. ± 10% de R

Esquina viva:Mín,0.3

59

Tolerancias de longitud

0-50 3,0 3,5

50-100 3,5 4,0

100-250 4,0 5,0

250- 5,0 6,0

Círculocircunscrito

desde - hasta

Tolerancia de longitudpara longitud L ± mm

3000-5000

Ángulo de corte: 90° ± 1°

5000-8000

0-50 0,25 0,50 0,75 1,00

50-100 0,50 0,75 1,00 1,25

100-150 0,75 1,00 1,25 1,50

150-200 1,00 1,25 1,50 1,75

200- 1,25 1,50 1,75 2,00

Círculocircunscrito

desde - hasta

Tolerancia de longitudpara longitud L ± mm

0-200 200-500 500-1000 1000-3000

Ángulo de corte: 90° ± 0,5°

Corte de prensa Nuevo corte (adicional)

Tolerancias de Mecanizado

Nuestros mecanizados se ajustan a lastolerancias DIN ISO 2768-2 intermedias.

Nuestra fabricación de perfiles de aluminioy componentes se somete a verificaciones periódicas

de calidad y control de tolerancias comoparte de nuestra labor ISO 9001.

Personalmente, siempre estoy dispuesto a aprender,

aunque no siempre me agrada que me enseñen.

Winston S. Churchill (1874-1965)

Todos los errores están permitidos, excepto uno:¡aferrarse a lo antiguo!

Assar Gabrielsson (1891-1962)

Las mentes son como paracaídas.Sólo funcionan al abrirse.Sir James Dewar (1877-1925)

Pocas cosas son tan difíciles de soportarcomo el fastidio de un buen ejemplo.

Mark Twain (1835-1910)

No basta con hacer lo mejor;se debe saber qué hacer, y LUEGO hacer lo mejor.

W. Edwards Deming (1900-1993)

Haz lo correcto. Le agradará a algunas personasy asombrará al resto.Mark Twain (1835-1910)

Esos son mis principios. Si no le agradan, tengo otros.Groucho Marx (1890-1977)

No logro entender por qué las personas se asustan de las ideas nuevas.A mí me asustan las viejas.

John Cage (1912-1992)

Toda idea realmente novedosa parece alocada al principio.Alfred North Whitehead (1861-1947)

Lo importante es no dejar nunca de cuestionarse.Albert Einstein (1879-1955)

No he fracasado; he descubierto 10.000 maneras que no funcionan.Thomas Edison (1847-1931)

¡No mezcle las cosas con los hechos!Groucho Marx (1890-1977)

Se necesita toda una nueva forma de pensar para solucionarlas cosas que hemos creado con la antigua forma de pensar.

Albert Einstein (1879-1955)

Hydro Aluminium ExtrusionRoutes de Chavannes 31, CH-1007 Lausanne, SUIZA.

Tel: + 41 21 621 83 83; Fax: + 41 21 621 83 43.

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08430 La Roca del Vallés (Barcelona). ESPAÑA

Tel: + 34 93 7078200; Fax +34 93 8422027

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Hydro Aluminio Aldural

Calle 4 s/n, Parque Industrial Pilar

AR-Pilar B1629MXA

Buenos Aires, ARGENTINA

Tel + 54 2322 496060; fax +54 2322 496060 ext. 211

www.hydroaluminio.com.ar

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