Hoy os hablo sobre un tema que me apasiona dentro de la rama que estudié: la ingeniería. Me refiero al tema de materiales. Y os voy a contar un poco sobre el aluminio, un material muy usado en nuestras vidas y que cada vez nos lo podemos encontrar más en nuestras ciudades.

El aluminio (Al) es un metal que se encuentra en nuestro planeta con un porcentaje bastante elevado con respecto a otros materiales. El aluminio lo podemos extraer de un mineral llamado bauxita. Con número atómico 13 y una configuración de electrones de valencia = 3, (capas: 2,8,3), el aluminio es un material bastante común. El proceso de extracción es relativamente costoso en cuanto a la energía necesaria. El porcentaje de aluminio existente en la corteza terrestre está alrededor del 8,13%, en comparación al del acero, que es del 5%. slide_1

Es un elemento muy ligero que tiene buena resistencia a la corrosión y cierta resistencia mecánica en alguna de sus aleaciones. Es bastante bueno como conductor térmico y eléctrico (75 IACS). Es dúctil, maleable, permite trefilarlo (trefilar es la acción de convertir en hilo un metal), es posible su forjado y también laminarlo. También permite realizarle tratamientos térmicos, mecánicos y químicos para alterar sus características. Generalmente no se utiliza a altas temperaturas.

Para hacer una comparación, podemos observar algunos datos del aluminio (Al) con el del hierro (Fe):

Aluminio (Al)

  • Estructura cristalina C.C.F. (cúbica centrada en las caras).
  • Densidad: 2,7 gr/cm3
  • Punto de fusión: 650 ºC.

Hierro (Fe)

  • Estructura cristalina C.C.B. (cúbica centrada en el cuerpo).
  • Densidad: 7,87 gr/cm3
  • Punto de fusión: 1538 ºC.

Cuando queremos que el aluminio tenga unas propiedades mecánicas mejoradas, podemos endurecerlo mediante deformación plástica (lo que se llama acritud) y mediante aleaciones (en ingeniería se denomina endurecimiento estructural y tratamiento térmico de envejecimiento).

Deformación plástica:

Principalmente se usa la acritud en las series 1000 (que es aluminio puro), la serie 3000 (que es una aleación Aluminio-Manganeso AlMn) y en la serie 5000 (aleación Aluminio-Magnesio AlMg).

Por aleaciones:

Estos endurecimientos y tratamientos se usan con una solubilización, calentando a una temperatura adecuada, posteriormente se enfría a una velocidad rápida (generalmente con agua) para provocar una solución saturada cuando el material está a temperatura ambiente. Generalmente en aleaciones como la serie 2000 (Aluminio-Cobre), la serie 6000 (Aluminio-Magnesio-Silicio) y también en la serie 7000 (Aluminio-Cinc).

En cuanto al envejecimiento, se precipitan partículas de Cu, Mg, Si, Zn… y se puede madurar el material natural o artificialmente, mediante un horno y controlando la temperatura con un tratamiento de estabilización.

El aluminio tiene una serie de estados dependiendo del tratamiento térmico que se le aplique. Estos son el T1, T3, T4, T5, T6 y T8. Y por supuesto, estos estados proporcionan al material unas propiedades mecánicas que dependerán del uso que vayamos a dar al material una vez esté en el mercado y listo para ser usado. (Quién quiera saber más sobre esto, que me pregunte, ya que es una parte bastante compleja y extensa).220px-41_alu_recycling_code-svg

TIPOS:

  • Aluminio puro SERIE 1000:

Composición: Del 99,5% al 99,99%  (el resto suelen ser impurezas de hierro y silicio en la mayoría de los casos)

Aplicaciones: Alimentación (envases de productos, bolsitas de café o sopas, latas de conserva, tapones de botella…), construcción, industria química, industria eléctrica.

  • Aluminio Magnesio-Cobre SERIE 2000:

Composición: Del 0,5% al 1% de Mg y del 2% al 5% de Cu. (Las impurezas en esta aleación suelen ser de Manganeso y Silicio).

Aplicaciones: Principalmente aplicaciones industriales como en aviación, artículos de deporte, armamento, grifería, piezas de moto, pistones de automóviles. También en la construcción (perfilería, tubos, alambres, barras, tornillería…)

  • Aluminio Manganeso SERIE 3000:

Composición: De 0,2% al 1,5% de Mn.

No aptos para el proceso de extrusión. Presenta resistencia mecánica intermedia.

Aplicaciones: En la industria de alimentación (utensilios domésticos, embalaje…) y en la construcción (calderería, embutición, paneles, depósitos…)

  • Aluminio Magnesio SERIE 5000:

Composición: Del 0,9% al 5,3% de Mg. (Puede contener impurezas de Cromo)

Alta resistencia a la corrosión, se suelda bastante bien y posee alta deformación plástica.

Aplicaciones: Alimentación (cafeteras, menaje y cubiertos), construcción (carpintería de aluminio, industria naval, carrocería de automóviles, perfilería…), industria química y piezas complejas en fundición (armamento, ferrocarriles…)

  • Aluminio Magnesio-Silicio SERIE 6000:

Composición: Del 0,5% al 1% de Mg y del 0,4% al 1% de Si. (Impurezas de Manganeso, cobre y cromo principalmente).

Aplicaciones: Industrial (eléctrica, alimentación, embalaje), construcción (perfilería, arquitectura…) y se usa en fundición para elaborar piezas complejas para agricultura, aviación, transporte o industria minera.perfiles-de-aluminio-2

  • Aluminio Magnesio-Cinc SERIE 7000:

Composición: Del 0,5% al 3,5% de Mg y del 3% al 8% de Zn. (Las impurezas suelen ser de cromo y cobre en la mayoría de los casos).

Aplicaciones: Industria del automóvil, carpintería metálica, construcción (tornillería y estructuras) y en fundición para la realización de piezas con geometría compleja, como pistones de moto o coche.

Pues espero que sirva todo esto para conocer un poco más sobre el aluminio. Además de todo esto, quien quiera conocer un poco más sobre este valioso mineral y su uso en nuestra sociedad, puede consultar las normas UNE. Yo aquí propongo tres, pero seguro que hay más.

UNE EN 573-1:2005 – Composición química y forma de productos. Parte 1. Designación numérica.

UNE EN 573-2:1995 – Composición química y forma de productos. Parte 2. Designación simbólica.

UNE EN 573-3:2008 – Composición química y forma de productos. Parte 3. Composición y forma de los productos.

Bueno, pues espero que os parezca, al menos interesante este pequeño artículo sobre este metal tan usado. Como ya dije por ahí arriba, si alguien siente la curiosidad de saber algo más o tiene cualquier duda sobre lo que he dicho, que me pregunte sin problema.

En fin… esto es solo mi opinión personal. No hagáis demasiado caso.

C.V.