En el ámbito de la fabricación, las aleaciones de aluminio fundido a presión destacan como un material versátil y muy demandado. El aluminio es la opción preferida para una amplia gama de aplicaciones industriales. Esto suele suponer un gran quebradero de cabeza para los diseñadores, ya que la gama de aleaciones a utilizar está relacionada con el proceso de fabricación.
Profundicemos en algunos temas técnicos interesantes.
Las aleaciones de aluminio se organizan e identifican según su composición. La combinación de elementos se indica mediante series numéricas específicas del 1 al 8.
Las máquinas de fundición a alta presión solían trabajar con aleaciones del grupo 4 basadas en silicio, que es el primer elemento de aleación y desempeña un papel crucial en la mejora de la fluidez y la reducción de la contracción.
El contenido de silicio influye directamente en las propiedades de la materia prima y debe tenerse en cuenta durante el proceso de fabricación.
Las aleaciones comerciales para HPDC suelen contener entre un 5 y un 15 % de silicio. Esto hace que la aleación sea moldeable, es decir, capaz de llenar y solidificar fácilmente las piezas fundidas sin problemas de agrietamiento o desgarro en caliente.
Un mayor porcentaje de silicio en la aleación conlleva un menor coeficiente de expansión térmica y una mayor resistencia al desgaste.
La combinación de silicio con otros elementos de aleación como el magnesio puede incluso mejorar la resistencia y hacer que las aleaciones sean termotratables para mejorar aún más después de la fundición, lo que ha resultado atractivo para las industrias que buscan materiales alternativos a base de hierro.
Otros elementos de aleación interesantes son:
- El cobre mejora la resistencia y la dureza, e incrementa la dureza de la matriz. Esto resulta especialmente beneficioso para el mecanizado, ya que genera virutas pequeñas y superficies mecanizadas finas, pero tiene un impacto negativo en la resistencia a la corrosión de los productos.
- Manganeso: En un porcentaje controlado, provoca cambios beneficiosos en la morfología de las fases de hierro y contribuye a minimizar el efecto de «soldadura» no deseado de la aleación sobre la superficie del molde.
- El zinc contribuye a una mayor fluidez y a temperaturas de fusión más bajas, por lo que resulta beneficioso para el proceso en sí.
Se están añadiendo elementos modificadores como titanio (Ti), boro (B) o estroncio (Sr) a las nuevas aleaciones para lograr un rendimiento aún mejor en términos de resistencia a la fatiga, por ejemplo.
El objetivo actual de las empresas de fundición es tener el mayor conocimiento posible sobre todos estos temas para ayudar a los clientes a encontrar la aleación adecuada para sus productos.
Todas las claras ventajas de las aleaciones de aluminio en términos de rendimiento y sostenibilidad conducirán, sin duda, a enormes posibilidades industriales en un futuro próximo.
Aleaciones de aluminio como alternativa a las aleaciones de acero frente a agentes corrosivos.
El aluminio resiste el tipo de corrosión progresiva que causa la degradación progresiva del acero. La superficie expuesta del aluminio se combina con el oxígeno del aire para formar una película de óxido de aluminio (inerte), de tan solo unas diez millonésimas de pulgada de espesor, que bloquea la oxidación. A diferencia del óxido de hierro, la película de óxido de aluminio no se desprende, por lo que ninguna parte de su superficie queda expuesta a la oxidación posterior. Si la capa protectora de aluminio se raya o se rompe, se sella y se reforma instantáneamente. Esta fina capa de óxido se adhiere firmemente al metal, es incolora y transparente, invisible a simple vista. La decoloración y el descascarillado del hierro y la oxidación del acero no ocurren en el aluminio. Con la aleación y el tratamiento adecuados, el aluminio puede resistir la corrosión causada por el agua, la sal y otros medios, además de una amplia gama de otros agentes químicos y físicos.
Las aleaciones de aluminio son una muy buena opción para productos de movilidad eléctrica:
El aluminio posee una excelente conductividad eléctrica y térmica, pero se han desarrollado algunas aleaciones específicas con alta resistividad eléctrica. Estas aleaciones son útiles en motores eléctricos de alto rendimiento y gran par. El aluminio se suele elegir por su conductividad eléctrica, que es casi el doble que la del cobre.
En las líneas de alta tensión, a veces es necesario que tengan buena conductividad y resistencia mecánica.
La conductividad térmica de las aleaciones de aluminio es aproximadamente entre un 50 y un 60 % mayor que la del cobre, lo que resulta ventajoso en intercambiadores de calor, evaporadores y otros dispositivos de calefacción eléctrica.
CONCLUSIONES:
No existe una aleación mejor que otra; simplemente hay que encontrar la que mejor se adapte a las necesidades de cada producto, y para ello, los proveedores de fundición cualificados pueden ser una fuente de conocimiento muy interesante.
