Javier Antonio Contreras ALUMINIO Juan David Cervantes Abrahán Cerró Javier Antonio Contreras Will Leyton Abrahán Marriaga

DEFINICIÓN El 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.

CARACTERÍSTICAS Características 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

HISTORIA PERSONAJES 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 USO El 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 Trailers y tanques de Aluminio. Papel aluminio, de aluminio puro. Culata de motor aleación de aluminio. Coupe solo Aluminio. Utensilios cocina aleación. Latas, de aluminio puro.

PRODUCCIÓN 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 ANUAL Año África Améric a del Norte América latina Asia Europa y 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 10.496 1987 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

BAUXITA

Se presenta en varias formas hidróxidas Materia prima Bauxita Contiene Se presenta en varias formas hidróxidas Aglomerado de varios compuestos Principales Yacimientos Nombre Entre el 20% y 30% de aluminio Les baux Las costas, Australia, África, y Brasil La gibbsita Al (OH)3, la boehmita AlOOH y la diásporo AlOOH Caolinita, cuarzo óxidos de hierro y titanio

OBTENCIÓN DEL ALUMINIO Se realiza de dos formas: La extracciones la alúmina a partir de la bauxita( proceso de Bayer).

La extracción del aluminio a partir de la alúmina ( proceso de electrolisis).

Datos interesantes 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.

Contiene material blanco poco resistente a la tracción Aluminio puro Contiene material blanco poco resistente a la tracción Para mejorar sus propiedades mecánicas Primera aleación de aluminio Se clasifican en series duraluminio Desde 1000 a 8000 Magnesio, manganeso, cobre zinc y silicio Alemán Alfred Wilm

CLASIFICACIÓN ACTUAL DE LOS ALUMINIOS EN SERIE Designación Aleante principal Principales compuestos en la aleación Serie 1000 1XXX 99% 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 6XXX Magnesio (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.

FUNDICIÓN DE PIEZAS 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 POR PRESIÓN O INYECCIÓN 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 EN MOLDE DE ARENA 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 idénticas Grandes piezas fundidas Piezas fundidas para la construcción

FUNDICIÓN EN MOLDE METÁLICO 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.

EXTRUCCIÓN 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.

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.

TRATAMIENTOS PROTECTORES SUPERFICIALES (ANODIZADO) 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.

Anodizado duro 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 abrasión Resistencia eléctrica Resistencia química Porosidad secundaria

Anodizado duro

RECICLAJE 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.

Toxicidad 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.

GRACIAS