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ALUMINIO. Juan David Cervantes Abrahán Cerró Javier Antonio Contreras Will Leyton Abrahán Marriaga. DEFINICIÓN.
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ALUMINIO Juan David Cervantes Abrahán Cerró Javier Antonio Contreras Will Leyton Abrahán Marriaga
DEFINICIÓN • El aluminio es un elemento químico, de símbolo Al y número atómico 13. Se trata de un metal no ferroso. Es el tercer elemento más común encontrado en la corteza terrestre. Los compuestos de aluminio forman el 8% de la corteza de la tierra y se encuentran presentes en la mayoría de las rocas, de la vegetación y de los animales.
CARACTERÍSTICAS • Características físicas • Alta conductibilidad eléctrica y térmica. • Comportamiento no magnético. • Excelente resistencia a la corrosión. • Material ligero, su densidad es de 2698,4 kg/m³. • El aluminio es dúctil y maleable pero a temperatura cercana a su punto de fusión se vuelve quebradizo.
Características mecánicas • Es blando, su modulo de elasticidad es de 10x 106 PSI. • La máxima resistencia a tracción del aluminio es de 160-200 N/mm2 en estado puro, y de 1400-6000 N/mm2 en estado aleado. • El alargamiento oscila entre el 5 y el 35 % según se trate de aluminio de dureza natural. • Su carga de rotura oscila entre los 8 y los 25 kg/mm2 en función de los metales de aleación. • No trabaja bien a bajas temperaturas, alto limite de endurecimiento del cual puede fallar por fatiga incluso a bajos esfuerzos. • Las aleaciones de Al tienen baja dureza, lo cual lo lleva a una mala resistencia al desgaste.
Características químicas La capa de valencia del aluminio está poblada por tres electrones, por lo que su estado normal de oxidación es III. Existe en la naturaleza dos isotopos de este elemento, el 27Al y 26Al
APLICACIONES Y USO • El aluminio es uno de los metales más importantes, tanto en cantidad como en variedad de usos. • Distintos usos ya sea estando en estado puro o en aleación.
ILUSTRACIONES Trailers y tanques de Aluminio. Papel aluminio, de aluminio puro. Culata de motor aleación de aluminio. Coupe solo Aluminio. Utensilios cocina aleación. Latas, de aluminio puro.
PRODUCCIÓN • El aluminio es el tercero de los elementos mas abundantes de la corteza terrestre en un 8%. • Uno de los mas caros en obtener.
Materia prima Bauxita Contiene Se presenta en varias formas hidróxidas Aglomerado de varios compuestos Nombre Principales Yacimientos Entre el 20% y 30% de aluminio Les baux Las costas, Australia, África, y Brasil La gibbsita Al (OH)3, la boehmita AlOOH y la diásporo AlOOH Caolinita, cuarzo óxidos de hierro y titanio
OBTENCIÓN DEL ALUMINIO • Se realiza de dos formas: • La extracciones la alúmina a partir de la bauxita( proceso de Bayer).
La extracción del aluminio a partir de la alúmina ( proceso de electrolisis).
Datos interesantes • Cada tonelada de aluminio requiere entre 17 y 20 MWh de energía para su obtención, y consume en el proceso 460 kg de carbono, lo que supone entre un 25% y un 30% del precio final del producto, convirtiendo al aluminio en uno de los metales más caros de obtener. • El aluminio obtenido tiene un pureza del 99,5% al 99,9%, siendo las impurezas de hierro y silicio principalmente. De las cubas pasa al horno donde es purificado mediante la adición de un fundente o se alea con otros metales con objeto de obtener materiales con propiedades específicas. Después se vierte en moldes o se hacen lingotes o chapas.
Aluminio puro Contiene material blanco poco resistente a la tracción Primera aleación de aluminio Se clasifican en series Para mejorar sus propiedades mecánicas duraluminio Desde 1000 a 8000 Magnesio, manganeso, cobre zinc y silicio Alemán Alfred Wilm
Las series 2000, 6000 y 7000 son tratadas térmicamente para mejorar sus propiedades. El nivel de tratamiento se denota mediante la letra T seguida de varias cifras, de las cuales la primera define la naturaleza del tratamiento. Así T3 es una solución tratada térmicamente y trabajada en frío.
FUNDICIÓN DE PIEZAS La fundición es proceso de fabricación en el cual el elemento o pieza que se desea fabricar se obtiene vertiendo una masa fundida normalmente metálica en un molde cuya forma es el negativo de la pieza.
FUNDICIÓN POR PRESIÓN O INYECCIÓN Proceso de fundición que se caracteriza por ser el Aluminio fundido introducido a altas presiones en el molde; generalmente dicho molde es de acero. Se caracteriza por: • La gran precisión dimensional • El excelente acabado superficial de las piezas obtenidas • Por la alta productividad del proceso
FUNDICIÓN EN MOLDE DE ARENA Es el más sencillo y versátil de los procesos de fundición del aluminio. Es normalmente elegido para la producción de: • Cantidades pequeñas de piezas fundidas idénticas • Grandes piezas fundidas • Piezas fundidas para la construcción
FUNDICIÓN EN MOLDE METÁLICO La fundición en molde metálico permanente llamados coquillas, sirven para obtener mayores producciones. En este método se vierte la colada del metal fundido en un molde metálico permanente bajo gravedad y bajo presión centrífuga. Puede resultar caro, difícil o imposible fundirlas por moldeo. , al ser el molde metálico, la velocidad a la que se enfría la pieza es mayor además, la precisión de las piezas obtenidas es mayor, así como sus acabados superficiales. En cambio, no es bueno para moldear piezas complejas.
EXTRUCCIÓN • La extrusión es un proceso tecnológico que consiste en dar forma o moldear una masa haciéndola salir por una abertura especialmente dispuesta para conseguir perfiles de diseño complicado • El aluminio debido a sus propiedades es uno de los metales que más se utiliza para producir variados y complicados tipos de perfiles que se usan principalmente en las construcciones de carpintería metálica.
SOLDADURA • Soldadura (TIG)
DOBLADO • Se puede doblar o curvar el aluminio según el espesor y la forma del perfil , es aconsejable no elegir un radio de curvatura demasiado estrecho, considerando siempre la dirección de grano.
TRATAMIENTOS PROTECTORES SUPERFICIALES(ANODIZADO) • Después de extruido o decapado este material para protegerse de la acción de los agentes atmosféricos, forma por si solo una delgada película de oxido de aluminio(Al2O3), que le confiere unas mínimas propiedades de intoxicación y anticorrosión.
Anodizado duro • Cuando se quiere mejorar de forma sensible la superficie protectora de las piezas, donde se pueden obtener capas de 150 micras según el proceso y la aleación. Las propiedades del anodizado duro son: • Resistencia a la abrasión • Resistencia eléctrica • Resistencia química • Porosidad secundaria
RECICLAJE • El aluminio es 100% reciclable sin merma de sus cualidades físicas , y su recuperación por medio del reciclaje se ha convertido en una faceta importante de la industria del aluminio.
Toxicidad • Este metal fue considerado durante muchos años como inocuo para los seres humanos. Debido a esta suposición se fabricaron de forma masiva utensilios de uso cotidiano, sin embrago se han hecho investigaciones que demuestran que pueden producir efectos adversos a plantas animales y seres humanos. • La exposición al aluminio por lo general no es dañina, pero la exposición a altos niveles puede causar serios problemas para l a salud.
