juan david cervantes abrahán cerró javier antonio contreras will leyton abrahán marriaga
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ALUMINIOJuan David Cervantes
Abrahán Cerró
Javier Antonio Contreras
Will Leyton
Abrahán Marriaga
DEFINICIÓNEl aluminio es un elemento químico, de
símbolo Al y número atómico 13. Se trata de un metal no ferroso. Es el tercer elemento más común encontrado en la corteza terrestre. Los compuestos de aluminio forman el 8% de la corteza de la tierra y se encuentran presentes en la mayoría de las rocas, de la vegetación y de los animales.
CARACTERÍSTICASCaracterísticas físicas
• Alta conductibilidad eléctrica y térmica.• Comportamiento no magnético.• Excelente resistencia a la corrosión.• Material ligero, su densidad es de 2698,4
kg/m³.• El aluminio es dúctil y maleable pero a
temperatura cercana a su punto de fusión se vuelve quebradizo.
Datos interesantes
Características mecánicas
• Es blando, su modulo de elasticidad es de 10x 106 PSI.• La máxima resistencia a tracción del aluminio es de
160-200 N/mm2 en estado puro, y de 1400-6000 N/mm2 en estado aleado.
• El alargamiento oscila entre el 5 y el 35 % según se trate de aluminio de dureza natural.
• Su carga de rotura oscila entre los 8 y los 25 kg/mm2 en función de los metales de aleación.
• No trabaja bien a bajas temperaturas, alto limite de endurecimiento del cual puede fallar por fatiga incluso a bajos esfuerzos.
• Las aleaciones de Al tienen baja dureza, lo cual lo lleva a una mala resistencia al desgaste.
Características químicas
La capa de valencia del aluminio está poblada por tres electrones, por lo que su estado normal de oxidación es III. Existe en la naturaleza dos isotopos de este elemento, el 27Al y 26Al
ILUSTRACIONES
HISTORIAPERSONAJES AÑOS
británico Sir Humphrey Davy 1809“ALUMINUM”
físico danés Hans Christian Orsted
1825“MUESTRAS IMPURAS”
francés Paul Héroult y Charles Martin Hall
1886“ PRIMER PROCESO DE
EXTRACCION”
Karl Bayer 1889“EXTRACCIÓN DE ALÚMINA
DE LA BAUXITA”
PRODUCCIÓN MUNDIAL ALUMINIO
APLICACIONES Y USOEl aluminio es uno de los metales más
importantes, tanto en cantidad como en variedad de usos.
Distintos usos ya sea estando en estado puro o en aleación.
ILUSTRACIONES
Culata de motor aleación de aluminio.
Trailers y tanques de Aluminio.
Papel aluminio, de aluminio puro.
Coupe solo Aluminio. Latas, de
aluminio puro.Utensilios cocina aleación.
El aluminio es el tercero de los elementos mas abundantes de la corteza terrestre en un 8%.
Uno de los mas caros en obtener.
PRODUCCIÓN
PRODUCCIÓN ANUALAño África
Américadel
Norte
Américalatina
AsiaEuropay Rusia
Oceanía Total
1973 249 5.039 229 1.439 2.757 324 10.037
1978 336 5.409 413 1.126 3.730 414 11 428
1982 501 4.343 795 1.103 3.306 548 10.4961987 573 4.889 1.486 927 3.462 1.273 12.604
1992 617 6.016 1.949 1.379 3.319 1.483 14.763
1997 1.106 5.930 2.116 1.910 6.613 1.804 19.479
2003 1.428 5.945 2.275 2.457 8.064 2.198 21.935
2004 1.711 5.110 2.356 2.735 8.433 2.246 22.591
Producción de aluminio en millones de toneladas. Fuente: International Aluminium Association
Materia prima
Bauxita
Se presenta en varias formas
hidróxidas
Contiene NombreAglomerado de varios
compuestos
Principales
Yacimientos Les bauxLas
costas, Australia, África, y
Brasil
Caolinita, cuarzo
óxidos de hierro y titanio
La gibbsita
Al (OH)3, la
boehmita AlOOH y
la diásporo AlOOH
Entre el 20% y
30% de aluminio
Se realiza de dos formas:
1. La extracciones la alúmina a partir de la bauxita( proceso de Bayer).
OBTENCIÓN DEL ALUMINIO
2. La extracción del aluminio a partir de la alúmina ( proceso de electrolisis).
Cada tonelada de aluminio requiere entre 17 y 20 MWh de energía para su obtención, y consume en el proceso 460 kg de carbono, lo que supone entre un 25% y un 30% del precio final del producto, convirtiendo al aluminio en uno de los metales más caros de obtener.
El aluminio obtenido tiene un pureza del 99,5% al 99,9%, siendo las impurezas de hierro y silicio principalmente. De las cubas pasa al horno donde es purificado mediante la adición de un fundente o se alea con otros metales con objeto de obtener materiales con propiedades específicas. Después se vierte en moldes o se hacen lingotes o chapas.
Datos interesantes
Aluminio puro
Para mejorar sus propiedades mecánicas
Contiene material blanco poco
resistente a la
tracción
Se clasifican en series
Primera aleación de
aluminio
Desde 1000 a 8000
duraluminioMagnesio,
manganeso, cobre zinc y
silicio
Alemán Alfred Wilm
CLASIFICACIÓN ACTUAL DE LOS ALUMINIOS EN SERIE
Serie Designación Aleante principalPrincipales compuestosen la aleación
Serie 1000 1XXX99% al menos de aluminio
-
Serie 2000 2XXX Cobre (Cu) Al2Cu - Al2CuMg
Serie 3000 3XXX Manganeso (Mn) Al6Mn
Serie 4000 4XXX Silicio (Si) -
Serie 5000 5XXX Magnesio (Mg) Al3Mg2
Serie 6000 6XXXMagnesio (Mg) y Silicio (Si)
Mg2Si
Serie 7000 7XXX Zinc (Zn) MgZn2
Serie 8000 8XXX Otros elementos -
Las series 2000, 6000 y 7000 son tratadas térmicamente para mejorar sus propiedades. El nivel de tratamiento se denota mediante la letra T seguida de varias cifras, de las cuales la primera define la naturaleza del tratamiento. Así T3 es una solución tratada térmicamente y trabajada en frío.
La fundición es proceso de fabricación en el cual el elemento o pieza que se desea fabricar se obtiene vertiendo una masa fundida normalmente metálica en un molde cuya forma es el negativo de la pieza.
FUNDICIÓN DE PIEZAS
Proceso de fundición que se caracteriza por ser el Aluminio fundido introducido a altas presiones en el molde; generalmente dicho molde es de acero.
Se caracteriza por: La gran precisión dimensional El excelente acabado superficial de las piezas obtenidas Por la alta productividad del proceso
FUNDICIÓN POR PRESIÓN O INYECCIÓN
Es el más sencillo y versátil de los procesos de fundición del aluminio. Es normalmente elegido para la producción de:Cantidades pequeñas de piezas fundidas
idénticasGrandes piezas fundidasPiezas fundidas para la construcción
FUNDICIÓN EN MOLDE DE ARENA
La fundición en molde metálico permanente llamados coquillas, sirven para obtener mayores producciones. En este método se vierte la colada del metal fundido en un molde metálico permanente bajo gravedad y bajo presión centrífuga. Puede resultar caro, difícil o imposible fundirlas por moldeo. , al ser el molde metálico, la velocidad a la que se enfría la pieza es mayor además, la precisión de las piezas obtenidas es mayor, así como sus acabados superficiales. En cambio, no es bueno para moldear piezas complejas.
FUNDICIÓN EN MOLDE METÁLICO
La extrusión es un proceso tecnológico que consiste en dar forma o moldear una masa haciéndola salir por una abertura especialmente dispuesta para conseguir perfiles de diseño complicado
El aluminio debido a sus propiedades es uno de los metales que más se utiliza para producir variados y complicados tipos de perfiles que se usan principalmente en las construcciones de carpintería metálica.
EXTRUCCIÓN
SOLDADURA
Soldadura (TIG)
Soldadura por fricción
DOBLADO
Se puede doblar o curvar el aluminio según el espesor y la forma del perfil , es aconsejable no elegir un radio de curvatura demasiado estrecho, considerando siempre la dirección de grano.
Después de extruido o decapado este material para protegerse de la acción de los agentes atmosféricos, forma por si solo una delgada película de oxido de aluminio(Al2O3), que le confiere unas mínimas propiedades de intoxicación y anticorrosión.
TRATAMIENTOS PROTECTORES SUPERFICIALES(ANODIZADO)
Cuando se quiere mejorar de forma sensible la superficie protectora de las piezas, donde se pueden obtener capas de 150 micras según el proceso y la aleación.
Las propiedades del anodizado duro son:Resistencia a la abrasiónResistencia eléctricaResistencia químicaPorosidad secundaria
Anodizado duro
Anodizado duro
El aluminio es 100% reciclable sin merma de sus cualidades físicas , y su recuperación por medio del reciclaje se ha convertido en una faceta importante de la industria del aluminio.
RECICLAJE
Este metal fue considerado durante muchos años como inocuo para los seres humanos. Debido a esta suposición se fabricaron de forma masiva utensilios de uso cotidiano, sin embrago se han hecho investigaciones que demuestran que pueden producir efectos adversos a plantas animales y seres humanos.
La exposición al aluminio por lo general no es
dañina, pero la exposición a altos niveles puede causar serios problemas para l a salud.
Toxicidad
GRACIAS