Tecnologia de los procesos






Carrera: Ingeniería Industrial





Año: 2013
CONSTRUCCIÓN DE UNA PIEZA MECÁNICA DE ALUMINIO
1. DATOS
1.1. Material de partida
El aluminio es el elemento químico, de símbolo Al y número atómico 13. Con el 8,13 % es el elemento metálico más abundante en la corteza terrestre.
Su ligereza, conductividad eléctrica, resistencia a la corrosión y bajo punto fusión le convierten enun material idóneo para multitud de aplicaciones, especialmente en aeronáutica. Sin embargo, la elevada cantidad de energía necesaria para su obtención dificulta su mayor utilización; dificultad que puede compensarse por su bajo coste de reciclado, su dilatada vida útil y la estabilidad de su precio.
1.1.1. Características
1.1.1.1. Físicas
Entre las características físicas del aluminio,destacan las siguientes:
• Es un metal ligero, cuya densidad o peso específico es de 2700 Kg./m3 (2,7 veces la densidad del agua).
• Tiene un punto de fusión bajo: 660ºC (933 K).
• El peso atómico del aluminio es de 26,9815.
• Es de color blanco brillante.
• Buen conductor del calor y de la electricidad.
• Resistente a la corrosión, gracias a la capa de Al2O3 formada.
• Abundante en lanaturaleza.
1.1.1.2. Mecánicas
Entre las características mecánicas del aluminio se tienen las siguientes:
• De fácil mecanizado.
• Muy maleable, permite la producción de láminas muy delgadas.
• Bastante dúctil, permite la fabricación de cables eléctricos.
• Material blando (Escala de Mohs: 2-3). Límite de resistencia en tracción: 160-200 N/mm2 [160-200 MPa] en estado puro, en estado aleadoel rango es de 1400-6000 N/mm2. El duraluminio es una aleación particularmente resistente.
• Material que forma aleaciones con otros metales para mejorar las propiedades mecánicas.
• Permite la fabricación de piezas por fundición, forja y extrusión.
• Material soldable.
• Con CO2 absorbe el doble del impacto
1.1.1.3. Químicas
• Estructura atómica del aluminio.
• Debido a su elevadoestado de oxidación se forma rápidamente al aire una fina capa superficial de óxido de aluminio (Alúmina Al2O3) impermeable y adherente que detiene el proceso de oxidación, lo que le proporciona resistencia a la corrosión y durabilidad. Esta capa protectora, de color gris mate, puede ser ampliada por electrólisis en presencia de oxalatos.
• El aluminio tiene características anfóteras. Estosignifica que se disuelve tanto en ácidos (formando sales de aluminio) como en bases fuertes (formando aluminatos con el anión [Al(OH)4]-) liberando hidrógeno.
• La capa de oxido formada sobre el aluminio se puede disolver en ácido cítrico formando citrato de aluminio.
• El aluminio reacciona con facilidad con HCl, NaOH, perclórico, pero en general resiste la corrosión debido al óxido. Sin embargocuando hay iones
Cu++ y Cl- su pasivación desaparece y es muy reactivo.
1.1.2. Aplicaciones y Usos
La utilización industrial del aluminio ha hecho de este metal uno de los más importantes, tanto en cantidad como en variedad de usos, siendo hoy un material polivalente que se aplica en ámbitos económicos muy diversos y que resulta estratégico en situaciones de conflicto. Hoy en día, tan sólosuperado por el hierro/acero. El aluminio se usa en forma pura, aleado con otros metales o en compuestos no metálicos. En estado puro se aprovechan sus propiedades ópticas para fabricar espejos domésticos e industriales, como pueden ser los de los telescopios reflectores. Su uso más popular, sin embargo, es como papel aluminio, que consiste en láminas de material con un espesor tan pequeño que resultafácilmente maleable y apto por tanto para embalaje alimentario. También se usa en la fabricación de latas y tetrabrikes.
Aleado con otros metales, se utiliza para la creación de estructuras portantes en la arquitectura y para fabricar piezas industriales de todo tipo de vehículos y calderería. También está presente en enseres domésticos tales como utensilios de cocina y herramientas. Se utiliza...