¿Qué es el aluminio? Una guía completa

Introducción al aluminio

En la industria manufacturera, el aluminio es uno de los materiales más utilizados. La combinación de características únicas de este material es difícil de ignorar en muchas áreas, como la automotriz o la aeroespacial, así como en la construcción. El conocimiento del aluminio por parte de los dueños de empresas y los tomadores de decisiones se traduce en decisiones estratégicas más informadas, lo que mejora el rendimiento y la escalabilidad económica de sus operaciones.

Propiedades del aluminio

Ciertas propiedades del aluminio han sido la clave para hacerlo ideal para la fabricación, estas son:

• Baja densidad: Con una densidad de aproximadamente un tercio de la del acero, el uso del aluminio envuelve la identificación de aspectos que favorecen la ligereza de componentes o productos, al igual que el transporte (tanto por mar como por aire). Esta propiedad mejora la eficiencia del combustible y la actividad en general, lo que influye en esta propiedad.
• Resistente a la corrosión: El aluminio forma una fina capa de óxido que proporciona protección general contra la corrosión, especialmente en las zonas que entran en contacto con el agua y los ácidos. Esto lo convierte en el material preferido para productos que fueron diseñados para usarse sin ellos, pero que reducen poco la vida útil de los usuarios.
• Conductividad térmica y eléctrica: El aluminio es muy conductor eléctrico y térmico y, por lo tanto, es una de las mejores sustancias para utilizar en el tendido de cables eléctricos hacia intercambiadores de calor y similares, mejorando así la transferencia rápida de energía.
• Ductilidad y maleabilidad: El aluminio es maleable y se le puede dar la forma que se desee para su uso en diversos procesos de producción. Este proceso se utiliza en la fabricación de automóviles, las industrias de la construcción y la electrónica, principalmente en la producción de sus diseños o formas complejos y pequeños.
• Reflectividad: Debido a las superficies metálicas del aluminio, es una sustancia brillante y luminosa que refleja la luz de forma característica (reflectividad, por lo que tiene una baja absorción térmica). Las propiedades reflectantes lo hacen energéticamente eficiente en diversos usos.

Estas son características que hacen del aluminio uno de los materiales más apropiados que podrían utilizarse para satisfacer los requerimientos de la industria manufacturera moderna.

Tipos de aleaciones de aluminio

Las aleaciones de aluminio se basan en aluminio combinado con aditivos específicos. Veamos brevemente las series de aleaciones de aluminio más populares:

• Serie 1000: Compuesta por casi aluminio 99%, esta serie se menciona como el más puro de todos los metales industriales, en gran parte debido a su aspecto altamente resistente a la corrosión y se utiliza en diversos equipos de procesamiento químico y productos de envasado de alimentos.
• Serie 2000: Aleados con cobre, estos proporcionan altos niveles de resistencia y se utilizan ampliamente en la industria aeroespacial, ya que es aquí donde el rendimiento de calidad se convierte en una necesidad.
• Serie 3000: Esta serie contiene manganeso, también conocido como resistencia a la corrosión investigativa, utilizado para utensilios de cocina y materiales para techos y revestimientos.
• Serie 4000: Esta serie contiene silicio y es adecuada para soldadura, piezas de automóviles, etc., donde se considera una buena resistencia al desgaste.
• Serie 500: La serie 5000 está aleada con magnesio y ofrece buena resistencia a la corrosión atmosférica, especialmente en ambientes marinos.
• Serie 6000: El contenido de magnesio y silicio da como resultado una aleación más fuerte y con estabilidad espacial que se utiliza principalmente para la industria de la construcción (puentes de vigas) y componentes de bastidores de automóviles.
• Serie 7000: La serie 7000 ofrece la mayor resistencia de todas las series de aluminio y generalmente se emplea para aplicaciones tales como la industria aeroespacial, componentes de superestructura o equipos deportivos.
• Serie 8000: Esta serie incorpora varios metales diferentes como el litio utilizado en aplicaciones personalizadas (por ejemplo, cables eléctricos, láminas de baterías, etc.).

Cada serie de aleación tiene su aplicación, y por lo tanto el aluminio es capaz de satisfacer una amplia gama de necesidades en diversas industrias.

Proceso de fabricación del aluminio

La producción de aluminio no es fácil, quizá por eso el proceso implica muchas etapas.

• Minería de bauxita

Al principio se extrae bauxita (materia prima para la producción de aluminio). La bauxita se extrae mediante el método de explotación a cielo abierto y se transporta a las plantas de refinación. Y así se seguirá con este mineral como resultado del óxido de aluminio que es vital para seguir los procesos.

• El aluminio es un proceso de refinación.

Aquí en la refinería se lleva a cabo el proceso Bayer y se transforma la bauxita en alúmina, que es óxido de aluminio. El mineral triturado se mezcla con hidróxido de sodio (una base) para eliminar las impurezas y luego se tritura aún más. El producto final se conoce como alúmina purificada.

• Proceso de fundición de Hall-Héroult

Mediante la fundición, se puede convertir la alúmina en aluminio metálico mediante el proceso Hall-Héroult. La alúmina se disuelve en criolita fundida y luego se electroliza. El aluminio se solidifica eliminando el óxido con la ayuda de una corriente eléctrica.

• Aleación de superficies para aplicaciones específicas

También se puede mejorar la resistencia del aluminio combinándolo con otros metales durante la fundición. El aluminio procesado con cobre, magnesio y zinc, por ejemplo, es capaz de satisfacer los requisitos de la industria automotriz y aeroespacial.

• Producción y fabricación de aterrizajes

Luego se le da forma al aluminio mediante laminación, fundición o extrusiónEsto es para aliviar la unión del material para diferentes propósitos, asegurando que se ajuste a los requisitos de fabricación.

Esto es especialmente útil para comprenderlo y saber cómo gestionarlo de forma más que adecuada en función de sus características en función del tipo de trabajos que realiza.

Beneficios comerciales del aluminio

La siguiente es la lista de beneficios de la fabricación de aluminio para su negocio:

• Ligero pero resistente: Debido a su baja densidad, el aluminio se utiliza en aquellos casos en los que se necesitan relaciones resistencia-peso y maleabilidad, como en la industria automotriz y aeroespacial, entre otros. Aunque es ligero, es fuerte (acero de alta resistencia), por lo que los productos que se compran con este material son fuertes, ya que están fabricados para durar.
• Resistencia a la corrosión:El aluminio no se corroe ya que forma una película de óxido sobre su superficie. Este material es el más apropiado para ser utilizado en áreas donde esté expuesto a la humedad o cualquier otro elemento corrosivo ya que este material es muy resistente al óxido y la corrosión, lo que prolonga la vida útil de este producto.
• Alta conductividad: El aluminio presenta una buena conductividad eléctrica y térmica, lo que forma parte de su atractivo en aplicaciones eléctricas y térmicas en las que los casos de uso requieren que la transferencia de energía sea lo más eficiente posible, por ejemplo, líneas eléctricas, intercambiadores de calor, etc.
• Reciclable: El aluminio se puede reciclar y reutilizar sin que se vean afectadas sus propiedades. El reciclaje del aluminio es una tarea relativamente eficiente, ya que requiere solo el 51% de la energía necesaria para fabricar material virgen, lo que promueve la sostenibilidad.
• Relación coste-eficacia: Para empezar, el aluminio puede ser un poco más caro que el acero inoxidable, pero dado que dura más, requiere un mínimo de trabajo y es un material reciclable, se considera un material metálico barato en lo que respecta a los costos. La incapacidad de reducir los costos de reparación y reemplazo que se pueden reducir de manera efectiva con el aluminio es una ventaja para la rentabilidad de las empresas.

Todos estos factores se unieron para hacer de esta una opción estratégica para los fabricantes, que tenían la mirada puesta en mejorar la eficiencia y reducir los gastos.

Desafíos del uso del aluminio

El aluminio es el mejor material por muchas razones, pero tiene sus inconvenientes que los fabricantes deben encontrar la manera de superar. El principal problema aquí son las necesidades específicas en el mecanizado. El aluminio necesita herramientas y equipos especiales para su procesamiento, por lo que también planteará algunos desafíos en la fabricación y en el costo. Asegúrese de que su instalación de fabricación tenga el equipo necesario que le permita mecanizar aluminio y también verifique si todo el equipo está familiarizado con este tipo de trabajo.

La segunda es que las estructuras de aluminio pueden ser más caras inicialmente que el acero u otros materiales. Los costos del aluminio pueden ser más altos en comparación con otros materiales durante el primer período, pero esto se mitiga, entre otras cosas, por el hecho de que el metal es extraduradero y rara vez requiere reparación o reinstalación. La solución a este problema es asegurarse de utilizar herramientas y tecnología eficientes destinadas a manipular el aluminio. Además, conseguir que el aluminio alcance precios tan competitivos a través de la gestión de la cadena de suministro es crucial, ya que también hace que las operaciones sean más sostenibles a largo plazo.

Conclusión

El aluminio es uno de los metales más comunes en los procesos de fabricación debido a las cualidades que posee que permiten la innovación y, por ende, la mejora de la productividad. Conocer qué es, sus características, sus aleaciones y cómo se produce le ayudará a tomar las decisiones correctas para que su negocio tenga éxito y genere ganancias. Si bien existen dificultades en el manejo del aluminio, los beneficios superan estratégicamente cualquiera de ellas y lo convierten en una inversión inteligente para asegurarle el éxito a largo plazo en el mundo de la fabricación.