El aluminio tiene diversas aplicaciones, desde la construcción hasta la industria aeroespacial. Sus propiedades únicas y sus numerosos beneficios lo convierten en un metal fantástico para uso industrial. En este artículo, veremos por qué el aluminio se ha vuelto tan ampliamente utilizado en la fabricación y qué beneficios conlleva. Repasaremos todos sus beneficios, desde que es portátil y duradero hasta que es económico y ecológico. Pero primero, veamos el universo del aluminio y veamos por qué es tan popular en la industria de la fabricación..
¿QUÉ ES LA FABRICACIÓN DE ALUMINIO?
La bauxita, una roca roja parecida a la arcilla, es el material del que se extrae el aluminio. En primer lugar, se extrae la alúmina de la bauxita cruda mediante un proceso de procesamiento; luego, la alúmina se disuelve en criolita fundida, que la prepara para la electrólisis, y luego se le da forma de láminas de aluminio, placas de metal, tubos y otras formas. En este punto, el aluminio crudo se puede comprar y comercializar, y está disponible en cualquier país desarrollado.
Una vez que el aluminio está en su lugar, puede comenzar la fabricación. El aluminio se fabrica formándolo, soldándolo o serrándolo con máquinas industriales para lograr la forma deseada. Las aplicaciones de diseño asistido por computadora (CAD) y fabricación asistida por computadora (CAM) se utilizan comúnmente para diseñar la forma predeterminada.
MÉTODOS DE FABRICACIÓN DE ALUMINIO
La complejidad del diseño de la pieza, el uso previsto y el tamaño del producto final influyen a la hora de decidir qué método de fabricación de aluminio es el mejor. El corte, la soldadura, el moldeado y la creación de orificios son solo algunos de los principales procedimientos de fabricación de aluminio utilizados para crear el producto final. Los métodos de producción en este contexto incluyen:
FORMANDO
El aluminio se somete a técnicas de conformado, como doblado, laminado y estampado, para lograr las formas deseadas. El aluminio se forma utilizando una máquina dobladora y luego se estampa utilizando un equipo de prensa de estampado.
SOLDADURA
Mediante una llama de soldadura, se funden y unen piezas de aluminio para formar la estructura deseada. Se puede utilizar una amplia variedad de técnicas de soldadura para crear aluminio. Entre estos métodos se incluyen:
- La soldadura con electrodos implica el uso de electrodos para realizar la soldadura y, si bien no se utiliza comúnmente para el aluminio, es un procedimiento de soldadura común para otros materiales. Una llama de soldadura fusiona un electrodo y las piezas de aluminio crean un baño de soldadura. Se crea una unión fuerte entre los componentes metálicos una vez que el baño de fusión se ha enfriado. La soldadura con electrodos es la forma más simple y básica de soldadura, lo que la hace ideal para reparaciones rápidas en el campo. Una soldadora con electrodos se puede transportar y utilizar fácilmente incluso en condiciones de viento. El aluminio se une mediante esta técnica.
- La soldadura con gas inerte metálico (MIG) requiere el uso de una pistola de carrete para depositar el alambre de soldadura. Para evitar la oxidación de la superficie soldada, la pistola de carrete rocía un gas protector sobre la soldadura mientras extruye un electrodo. La calidad y la integridad de la soldadura se verán comprometidas si hay oxidación u otros gases contaminantes presentes.
- La soldadura con gas inerte de tungsteno (TIG) es un tipo de soldadura que recibe su nombre de los electrodos de tungsteno consumibles que se utilizan en la operación. En este caso, el tungsteno fundido se combina con un metal de relleno para crear la soldadura. Debido a que el soldador tiene un control tan preciso sobre todo el proceso de soldadura TIG, la superficie de soldadura resultante suele ser de la más alta calidad.
CORTE
Para realizar un corte limpio en el aluminio, se utiliza un torno o una máquina CNC, con una herramienta de corte conectada. Los fabricantes profesionales suelen utilizar técnicas diseñadas específicamente para cortar aluminio, como:
- El aluminio se puede cortar con un equipo de corte industrial especializado llamado cizalla de chorro de agua. Esta herramienta utiliza chorros de agua a alta presión impregnados con un compuesto abrasivo para cortar el aluminio. El corte con chorro de agua produce un corte más limpio y preciso que la soldadura y otras técnicas de corte relacionadas con el calor.
- Los componentes de aluminio se cortan con equipos de corte láser para lograr la forma deseada durante el proceso de corte láser. Al producir aluminio, las máquinas láser utilizan modelos CAD de los patrones deseados para crear los diseños. El corte láser se utiliza comúnmente porque conserva la energía, produce bordes nítidos y evita la contaminación del material de aluminio.
- El aluminio se puede cortar en formas precisas con la ayuda de un cortador de plasma. El cortador utiliza chorros de plasma calientes de alta velocidad para cortar el aluminio, eliminando así la mayor posibilidad de contaminación. En comparación con otros métodos, el corte por plasma es rápido y preciso. La máquina utiliza archivos CAD para cortar plantillas de aluminio.
CREANDO UN AGUJERO
Es posible que se necesiten orificios de diferentes dimensiones y longitudes para distintas piezas fabricadas. Se pueden utilizar distintas técnicas para fabricar aluminio con orificios de distintos tamaños y formas. Los siguientes métodos crean orificios:
- Hacer un agujero con una broca, también conocido como taladrar un agujero. La broca gira mientras se presiona firmemente contra la pieza de trabajo. Es posible que sea necesario ajustar el agujero perforado para obtener el tamaño deseado.
- Después de perforar un orificio piloto en la pieza de trabajo, puede comenzar el procedimiento de perforación. En el procedimiento se utiliza una herramienta de perforación. Con cada revolución, la herramienta de perforación introduce un pequeño trozo de metal de la pieza de trabajo. Cuando necesita medidas exactas para su proyecto, la perforación de orificios es la mejor opción.
- Para acomodar un tornillo o perno de tapa roscado en el orificio, se deben cortar roscas dentro del orificio, un procedimiento conocido como roscado. El torneado, el fresado, el roscado e incluso hacerlo a mano son opciones viables. Este método también se puede utilizar para roscar tuercas. Un macho de roscar es una herramienta para cortar roscas, llamada así porque sus bordes cortantes se asemejan a las roscas. Cuando se enrosca en el orificio, el macho de roscar corta la rosca interna mientras elimina el metal extraño.
LOS BENEFICIOS Y CARACTERÍSTICAS DEL ALUMINIO
El aluminio comparte similitudes con los metales acero, latón, cobre, zinc, plomo y titanio a nivel físico, químico y mecánico. Conduce electricidad y se comporta de manera similar a otros metales cuando se funde, se moldea y se mecaniza. En verdad, fabricar aluminio es muy similar a fabricar acero.
MENOS PESO
La gravedad específica del aluminio, de 2,8 g/cm4, es aproximadamente un tercio de la del acero, lo que lo convierte en un metal extremadamente ligero. Como resultado, la producción de aluminio es más barata. Su uso en automóviles reduce el peso no suspendido, aumenta la eficiencia y amplía la capacidad de carga. Como resultado, se reducirán tanto el ruido como las molestias.
La composición de la aleación permite adaptar la resistencia del material a las necesidades específicas. Las aleaciones de aluminio, magnesio y silicio, por ejemplo, son excelentes para las láminas de carrocería de los automóviles porque se endurecen bien con el paso del tiempo después de ser pintadas con esmalte horneado. Por el contrario, las aleaciones de aluminio, magnesio y manganeso son la combinación óptima de conformabilidad y resistencia.
RESISTENCIA A LA CORROSIÓN
Sobre el aluminio se forma de forma natural una fina capa de óxido que evita que siga expuesto a la atmósfera. El aluminio brilla en entornos en los que estará expuesto a sustancias corrosivas, como en los muebles de cocina y de automóviles. A excepción de las aleaciones de magnesio y aluminio para uso marítimo, las aleaciones de aluminio puro suelen ser menos resistentes a la corrosión que el aluminio puro. Esta calidad se puede mejorar aún más con el uso de un tratamiento de superficie adecuado, como anodizado, pintura o lacado.
CONDUCTIVIDAD TÉRMICA Y ELÉCTRICA
En comparación con el cobre, el aluminio es aproximadamente el doble de buen conductor de calor y electricidad que de peso. Por este motivo, el aluminio se utiliza ahora habitualmente en líneas eléctricas de alta tensión. También es un excelente disipador de calor para muchos usos, como placas base de ordenadores y luces LED, que requieren una rápida disipación del calor.
REFLECTIVIDAD
Debido a su bajo peso y alta reflectividad, el aluminio es ideal para su uso como reflector en aplicaciones como iluminación de emergencia y mantas térmicas. Además, los techos fríos de aluminio revestido reflejan hasta el 95% de los rayos solares, lo que hace que el interior de una casa sea mucho más fresco en verano.
DUCTILIDAD
El aluminio tiene un punto de fusión bajo, una densidad baja y es dúctil. En estado líquido, puede sufrir diversas transformaciones. La maleabilidad del aluminio lo hace ideal para su uso en las últimas etapas de creación de productos. Láminas, láminas, formas geométricas, tubos, varillas y alambres: el aluminio puede con todo.
RESISTENCIA A BAJAS TEMPERATURAS
Mientras que el acero se vuelve rápidamente quebradizo cuando se enfría, el aluminio fortalece su resistencia a la tracción.
INODORO E IMPERMEABLE
Aunque solo tiene 0,007 mm de grosor, el papel de aluminio es resistente y hermético, por lo que cualquier cosa que envuelvas en él no absorberá ninguno de los sabores ni aromas del ambiente. Además, bloquea la luz ultravioleta.
La inercia del metal y su ausencia de olor lo hacen perfecto para envasar productos perecederos como alimentos y medicamentos. Además, como el aluminio se puede reciclar, se puede utilizar en este proceso, lo que reduce aún más la huella de carbono de los productores de alimentos y bebidas.
NO MAGNÉTICO
Debido a su falta de propiedades magnéticas, el aluminio se puede utilizar para crear blindajes eléctricos para aplicaciones tales como discos de computadora, antenas parabólicas, barras colectoras y carcasas de imanes.
NO TÓXICO
El aluminio, que se utiliza para fabricar ollas a presión y muchos otros utensilios de cocina, es totalmente atóxico, por lo que su desinfección es sencilla y no deja entrar bacterias nocivas en los alimentos.
ABSORBIENDO EL RUIDO Y EL IMPACTO
Los techos de aluminio son muy eficaces para amortiguar el ruido ambiental. Además, debido a su capacidad para absorber los impactos, se utilizan con frecuencia en los parachoques de los automóviles.
NO PRODUCE CHISPAS
Cuando el aluminio entra en contacto consigo mismo o con otros metales no ferrosos, no se crean chispas.
RECICLABILIDAD
El material reciclado es química y físicamente indistinguible del aluminio original, lo que reduce significativamente el coste del material y permite su uso en series de producción. Además, el reciclaje del aluminio es increíblemente eficiente: el proceso solo utiliza alrededor del 5 por ciento de la energía necesaria para generar el metal primario en primer lugar.
¿DÓNDE SE UTILIZA Y QUÉ TIPOS DE APLICACIONES TIENE?
Aquí se discutirán algunas de las muchas aplicaciones del aluminio.
TRANSPORTE
Debido a su baja densidad y excelente relación resistencia-peso, el aluminio se utiliza ampliamente en los sectores del transporte, aeroespacial y marítimo. Se utiliza para hacer que los chasis de los automóviles, las piezas de los motores y los radios de las ruedas sean más ligeros y aerodinámicos. Las aeronaves utilizan aluminio para componentes estructurales como las alas y el fuselaje con el fin de reducir su peso y aumentar su eficiencia aerodinámica. Debido a su durabilidad en agua salada, se utiliza comúnmente para cascos de barcos, mástiles y otros elementos estructurales.
EMBALAJE
Debido a su bajo peso, su elevada relación resistencia-peso y su alta resistencia a la corrosión, el aluminio se utiliza ampliamente en los envases de consumo modernos. Se encuentra habitualmente en latas de bebidas y envases farmacéuticos.
CONSTRUCCIÓN
La resistencia, flexibilidad y resistencia a la corrosión del aluminio lo convierten en un material de construcción útil. Se utiliza comúnmente para construir casas, rascacielos y puentes. Además, su portabilidad y bajo costo lo convierten en un material de construcción útil. Aligerar la carga de un edificio con aluminio ayuda a mantener bajo control los gastos de cimentación.
APARATOS ELÉCTRICOS
El bajo peso del aluminio y su alta conductividad eléctrica lo convierten en un material popular para su uso en electrónica. Es un componente común en motores, antenas de televisión, electrodomésticos e incluso antenas parabólicas. Además, debido a su bajo peso, alta flexibilidad y bajo riesgo de corrosión, el aluminio se utiliza con frecuencia para líneas eléctricas.
BIENES DE CONSUMO
El aluminio se utiliza habitualmente en bienes de consumo debido a su aspecto plateado y elegante, su resistencia, su bajo peso y su alta conductividad térmica. Por ejemplo, los teléfonos inteligentes, los televisores y los ordenadores portátiles tienen carcasas de aluminio debido al diseño ligero y atractivo del material y a su capacidad para evitar que los dispositivos electrónicos se sobrecalienten. Además, el aluminio se utiliza a menudo en utensilios de cocina debido a su durabilidad, bajo peso y alta conductividad térmica, todo lo cual contribuye a unas temperaturas de cocción más constantes.
EQUIPOS Y MAQUINARIA
La baja densidad del aluminio, su alta relación resistencia-peso y su resistencia a la corrosión lo convierten en un material popular para su uso en la construcción de maquinaria. Por ejemplo, la maquinaria y los equipos industriales lo utilizan para construir estructuras y dispositivos de control de movimiento. También es un material común para piezas industriales como sensores y transportadores.
INSTRUMENTOS EN MEDICINA
Debido a su baja densidad y alta resistencia a la tracción, el aluminio se utiliza ampliamente en la industria de dispositivos médicos. Además, el hecho de que sea biocompatible y no se oxide en el cuerpo humano lo convierte en una buena opción para equipos quirúrgicos e implantes.
CONCLUSIÓN
El aluminio es un metal popular para uso industrial debido a sus propiedades únicas y numerosos beneficios. Se fabrica mediante conformado, soldadura o aserrado con máquinas industriales. Las aplicaciones de diseño asistido por computadora (CAD) y fabricación asistida por computadora (CAM) se utilizan comúnmente para diseñar la forma predeterminada. Los métodos de fabricación de aluminio incluyen corte, soldadura, conformación y creación de orificios. El conformado implica doblado, laminado y estampado, mientras que la soldadura implica derretir y unir piezas de aluminio.
La soldadura con electrodo es la forma más simple y básica de soldadura, lo que la hace ideal para reparaciones rápidas en el campo. Se utiliza una soldadora con electrodo para unir aluminio. La soldadura con gas inerte metálico (MIG) requiere el uso de una pistola de carrete para depositar el alambre de soldadura. La soldadura con gas inerte de tungsteno (TIG) es un tipo de soldadura que utiliza tungsteno fundido y metal de relleno para crear la soldadura. El corte se utiliza para hacer un corte limpio en aluminio, como con una cizalla de chorro de agua, corte por láser y corte por plasma.
Los agujeros se pueden crear con varias técnicas, como hacer un agujero con una broca. El procedimiento de perforación de agujeros se utiliza para perforar un agujero piloto en una pieza de trabajo. Para acomodar un tornillo de tapa o un perno roscado en el agujero, se deben cortar roscas dentro del agujero, un procedimiento conocido como roscado. El aluminio es un metal liviano con una gravedad específica de 2,8 g/cm4 y resistencia a la corrosión. También es un conductor térmico y eléctrico, lo que lo hace ideal para líneas eléctricas de alto voltaje y disipadores de calor.
También es reflectante, lo que lo hace ideal para muchos usos. El aluminio es un material importante para muchas aplicaciones, como iluminación de emergencia, mantas térmicas y techos fríos. Tiene un punto de fusión bajo, baja densidad y es dúctil, lo que lo hace ideal para su uso en las últimas etapas de creación de productos. También es inodoro e impermeable, no magnético, no tóxico, absorbe el ruido y el impacto, y es química y físicamente indistinguible del aluminio original. También se usa ampliamente en los sectores del transporte, aeroespacial y marítimo, haciendo que los marcos de los automóviles, las piezas del motor y los radios de las ruedas sean más ligeros y aerodinámicos.
El aluminio se utiliza en diversas aplicaciones, como la aeronáutica, el embalaje, la construcción, la electrónica, los bienes de consumo, la maquinaria y los dispositivos médicos. Tiene un peso reducido, una alta relación resistencia-peso y resistencia a la corrosión, lo que lo convierte en un material popular para muchas aplicaciones. También es biocompatible y no se oxida en el cuerpo humano, lo que lo convierte en una buena opción para equipos quirúrgicos e implantes.
Enlace：¿CUÁLES SON LAS VENTAJAS DE UTILIZAR ALUMINIO EN LA FABRICACIÓN?
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