Definición
El aluminio es un elemento químico que se representa en la tabla periódica con el símbolo ‘Al’. Se considera el tercer elemento más abundante en la corteza terrestre y se encuentra presente en la mayoría de las rocas, la vegetación y los animales.
Es un metal no ferromagnético que se utiliza en una amplia variedad de aleaciones para fabricar una diversidad de utensilios, envases y componentes de maquinaria.
Aluminio
- Símbolo: Al
- Metal no ferromagnético
- Aluminio primario: Se obtiene de la bauxita.
- Aluminio secundario: aluminio reciclado.
- Punto de fusión: 660ºC
- Aleaciones: Serie 1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, 8000.
Historia del aluminio
En la antigüedad, se utilizaba en la tintorería y la medicina en forma de una sal doble conocida como alumbre, la cual todavía se utiliza. Sin embargo, en el siglo XIX, con los avances en la física y la química, se identificó la existencia de un metal previamente desconocido. Inicialmente, se le llamó “aluminum”, nombre propuesto por el británico Sir Humphry Davy en 1809.
Posteriormente, en 1825, el físico danés Hans Christian Ørsted, conocido por su descubrimiento del electromagnetismo, logró aislar algunas muestras iniciales del metal impuro mediante electrólisis. El aislamiento total puro se logró dos años después, en 1827, gracias a Friedrich Wöhler.
En 1855, Henry Sainte-Claire Deville obtuvo y exhibió el primer lingote de aluminio puro al 97% durante la Exposición Universal, junto con las joyas de la corona francesa. La producción era tan costosa en esa época que se consideraba un metal extremadamente valioso.
En 1889, Karl Josef Bayer desarrolló un método para extraer alúmina a partir de la bauxita. Esto, junto con la disminución de los precios del aluminio, marcó el inicio de sus primeras aplicaciones industriales.
En la década de 1960, comenzó el reciclaje del aluminio, ya que el costo de reciclarlo era un 95% menor que el de extraerlo de la bauxita. Esto contribuyó a que el ciclo de vida del producto se convirtiera en un proceso sostenible y circular.
Fabricación del Aluminio
Se basa en los conceptos de aluminio primario y secundario. En el caso del aluminio primario, se obtiene directamente de la bauxita. Para extraerlo a partir de este mineral, el óxido de aluminio de la bauxita se disuelve primero mediante el proceso conocido como Bayer y luego se separa a través de la electrólisis ígnea.
Hace 50 años, se necesitaban 21 kWh de energía para producir 1 kg de este metal. En la actualidad, el consumo de energía se ha reducido a 14 kWh. Por esta razón, se recurre cada vez más al de tipo secundario, cuya fabricación requiere significativamente menos energía.
El aluminio secundario, obtenido del reciclaje, es un material que conserva su calidad durante el proceso. Otra ventaja es que, para la refundición, solo se necesitan entre 2 kWh y 4 kWh por cada kg.
Al igual que con la producción de acero, es posible ajustar las propiedades durante su fabricación. Para lograrlo, la masa fundida se mezcla con otros elementos de aleación. Cuando la masa fundida adquiere las propiedades deseadas, se vierte y se deja solidificar. Luego, se procesa para formar chapas, perfiles u otros productos semiacabados.
Propiedades mecanicas del aluminio
Estamos hablando de un metal no ferromagnético y ligero con una baja densidad, lo que lo hace ideal para una amplia gama de aplicaciones en industrias como la fabricación de envases (latas) y paneles. Tiene un punto de fusión muy bajo (660 °C) y es un metal blando y maleable.
Este material es conocido por ser un buen conductor de electricidad y calor, a diferencia del acero. Su conductividad térmica es de aproximadamente 235 W/mK (vatios por metro y Kelvin), mientras que la del acero es de 80 W/mK. Debido a su eficiente conductividad, a veces es necesario precalentarlo antes de la soldadura. Además, el aluminio no es magnético y no reacciona ante la presencia de un imán.
Otra propiedad destacada del aluminio es su flexibilidad y capacidad para soportar deformaciones, ya que puede absorberlas de manera elástica. Las de este metal pueden flexionarse hasta tres veces más que las de acero. La flexión depende de la geometría y del módulo de elasticidad, pero no de la resistencia del material.
En cuanto a la temperatura de difusión, es de alrededor de 600 °C. Debido a su bajo punto de fusión, puede moldearse eficazmente, pero a largo plazo, no es adecuado para temperaturas superiores a 100 °C. Debido a su composición, posee una buena resistencia a la corrosión en entornos con pH neutro. Sin embargo, puede sufrir corrosión en ambientes ácidos o alcalinos.
Aleaciones del Aluminio
El aluminio se alea con otros metales para contribuir a su endurecimiento. Entre los elementos con los que se combina se incluyen el magnesio, el manganeso, el cobre, el zinc, el silicio, e incluso el titanio y el cromo. Las series de aleaciones de aluminio son las siguientes:
Serie 1000
Esta serie se compone principalmente de aluminio puro, con un contenido de aluminio que ronda el 99%. Es una serie no endurecible por tratamiento térmico y se utiliza principalmente en aplicaciones donde la resistencia no es una preocupación principal, como en la fabricación de utensilios de cocina y envases.
Serie 2000
Las aleaciones de esta serie contienen cobre como principal elemento de aleación. Son conocidas por su resistencia a la corrosión y su buena maquinabilidad. Se utilizan en aplicaciones aeroespaciales y a menudo se denominan “aleaciones de aluminio-cobre”.
La serie 3000
Estas aleaciones incorporan manganeso como elemento de aleación principal. Ofrecen una excelente resistencia a la corrosión y se utilizan en aplicaciones que requieren resistencia a la intemperie, como la fabricación de paneles y revestimientos.
Serie 4000
Incluyen silicio como elemento de aleación principal. Son conocidas por su facilidad de soldadura y se utilizan en aplicaciones que requieren buena resistencia a la corrosión y soldabilidad, como en la industria de la soldadura fuerte y en la fabricación de componentes automotrices.
Eso no es todo
La serie 5000
Estas aleaciones se componen principalmente de magnesio. Ofrecen una excelente resistencia a la corrosión y son ideales para aplicaciones marinas y en ambientes agresivos. También se utilizan en la construcción de barcos y aeronaves.
También existe la serie 6000
Las aleaciones de esta serie contienen magnesio y silicio como elementos de aleación principales. Son conocidas por su buena resistencia estructural y se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, incluyendo perfiles de construcción, marcos de ventanas, y componentes de transporte.
Serie 7000
Incorporan zinc como elemento de aleación principal y son conocidas por su alta resistencia mecánica. Se utilizan en aplicaciones donde la resistencia es fundamental, como componentes aeroespaciales y estructurales.
Serie 8000
Esta serie abarca aleaciones que contienen una variedad de elementos metálicos y no metálicos, lo que les da propiedades específicas según la composición exacta. Se utilizan en aplicaciones especializadas y su composición varía según el objetivo deseado.
Usos aluminio y aplicaciones
El aluminio rara vez se encuentra en su forma pura al 100%; en general, se utiliza aleado con otros metales para mejorar sus características. En el caso del aluminio puro, se emplea principalmente en la fabricación de espejos para uso doméstico y en la elaboración de telescopios reflectores.
Debido a sus aleaciones, el aluminio suele encontrar aplicaciones en diversas industrias, como el transporte, donde se utiliza como materia prima para la construcción de estructuras de aviones, automóviles, trenes de alta velocidad, metros, tanques, superestructuras de buques y bicicletas.
Este artículo puede resultarte útil: Cumbrera ¿Qué es y cuáles son sus características?
Asimismo, el aluminio es un material esencial en la construcción de estructuras portantes en edificios y se utiliza en la carpintería metálica para la fabricación de puertas, ventanas, cierres y armarios. Además, con este material se pueden fabricar utensilios de cocina y herramientas.
Por otro lado, el aluminio se utiliza en la industria del embalaje de alimentos, como en el papel de aluminio y las latas. Debido a sus propiedades, el aluminio se emplea como conductor eléctrico, en la fabricación de recipientes criogénicos y en la industria de la calderería.
El artículo sobre “Aluminio” termina aquí. Sin embargo, en Aceropedia todavía queda mucha información disponible. Si necesitas cotizar materiales, puedes solicitarlo en Max Acero. También si te preguntas por la venta de aluminio.
Vease también
Peralte
Definición El peralte es una ligera curvatura o inclinación hacia arriba. El término peralte se usa comúnmente para describir un tipo de arco
Lingotes de acero ¿Qué son y cómo se utilizan?
Definición Los lingotes de acero son recipientes de fundición en los cuales se vacía el acero líquido con la finalidad de producir su
Lámina rolada en caliente
Definición La lámina rolada en caliente se obtiene mediante un proceso de conformación que reduce la sección transversal de la lámina mediante la
Peralte
Definición El peralte es una ligera curvatura o inclinación hacia arriba. El término peralte se usa comúnmente para describir un tipo de arco
Lingotes de acero ¿Qué son y cómo se utilizan?
Definición Los lingotes de acero son recipientes de fundición en los cuales se vacía el acero líquido con la finalidad de producir su
Lámina rolada en caliente
Definición La lámina rolada en caliente se obtiene mediante un proceso de conformación que reduce la sección transversal de la lámina mediante la
Comments are closed, but trackbacks and pingbacks are open.