El punto de fusión es una propiedad física crucial. La temperatura a la que una sustancia pasa del estado sólido al líquido influye directamente en su manipulación y aplicación. El aluminio tiene un punto de fusión de aproximadamente 1220°F. En relación con otros metales, es aproximadamente el doble del punto de fusión del zinc y la mitad de la temperatura de fusión del acero inoxidable. En particular, el punto de fusión del aluminio varía en función de la composición de la aleación. Se trata de un dato fundamental a la hora de fabricar aluminio.
Kloeckner Metals es un proveedor de aluminio de línea completa y centro de servicio. Descargue nuestra hoja de especificaciones de aluminio y compruebe lo que Kloeckner Metals almacena habitualmente.
Los procesos de fabricación requieren a menudo que los metales se calienten hasta su temperatura de fusión. La fundición, la soldadura por fusión y el moldeado requieren que los metales sean líquidos para poder llevarse a cabo. El aluminio y las aleaciones de aluminio pueden fundirse y refundirse según sea necesario. Esto incluye la fusión para la fundición de lingotes o palanquillas, y también para procesos de fabricación posteriores como el laminado, la extrusión, el estirado, la forja y el reciclado.
El aluminio siempre se presenta como compuesto, nunca en estado puro. Las formas puras del metal deben primero refinarse químicamente en alúmina (óxido de aluminio) y luego fundirse en aluminio mediante el proceso de reducción electrolítica de Hall-Héroult, comúnmente llamado proceso de producción primaria. Según la Asociación del Aluminio, el proceso de producción primaria es cada vez más eficaz, con una mejora del 20% en los últimos 20 años.
La obtención de aluminio comienza con la extracción de bauxita, la materia prima básica a partir de la cual se produce el metal aluminio. Las impurezas de la bauxita se eliminan mediante sedimentación y filtración. Este proceso químico produce alúmina. La bauxita se tritura, se mezcla con una solución de hidróxido de sodio y se calienta con vapor a presión para disolver la alúmina.
El punto de fusión del óxido de aluminio es superior al del aluminio, a unos 3.762 °F. Por ello, la extracción del aluminio a partir del óxido de aluminio se realiza mediante electrólisis antes de fundir el metal. La electrólisis, técnica mediante la cual se pueden separar los elementos, tiene lugar en ollas o celdas de reducción en una planta de reducción. Este proceso de reducción elimina el oxígeno de la alúmina, que consta de partes casi iguales de aluminio y oxígeno. Sólo después de todos estos pasos, tenemos aluminio puro y de primera calidad.
Las temperaturas de fusión varían ligeramente en función de la composición de la aleación. ASM International describe los intervalos de fusión de algunas aleaciones comunes:
El aluminio normal y sus aleaciones contienen inevitablemente impurezas. Una impureza puede describirse como cualquier elemento químico no introducido intencionadamente en la composición de la aleación.
Las impurezas químicas modifican la temperatura del punto de fusión. Esto se denomina depresión del punto de fusión. Si el punto de fusión varía en más de 41 grados Fahrenheit es prueba de que hay impurezas.
Las impurezas pueden producirse en distintos puntos a lo largo del proceso de fusión. Contaminación de la carga durante la fusión y la colada, o interacción con el revestimiento metálico y los fundentes. Disolución de elementos del equipo de fundición y de la herramienta de fundición.
Las impurezas pueden entrar durante la refundición de los residuos de aluminio en la producción secundaria.
Las moléculas con enlaces fuertes necesitan más energía para romperse. El aluminio tiene enlaces covalentes que conducen a un punto de fusión más alto.
El aluminio tiene fuertes enlaces polares que le confieren baja volatilidad, altos puntos de fusión y ebullición y alta densidad.
Aplicar presión durante el proceso de calentamiento puede alterar los puntos de fusión. En el caso del aluminio, las presiones en torno a 3.500 gigapascales inducirían un calentamiento reentrante, es decir, cuando el punto de fusión empieza a disminuir por encima de una determinada presión crítica.
Sí, el aluminio se funde. Cuando se calienta a la temperatura adecuada en función de su aleación, impurezas químicas y otros factores, el aluminio pasa de sólido a líquido, lo que permite moldearlo, fundirlo o procesarlo fácilmente para diversas aplicaciones industriales. La capacidad de fundir y solidificar el aluminio es crucial en procesos de fabricación como la fundición, el moldeado, la extrusión y la fabricación. De hecho, su bajo punto de fusión lo convierte en una opción popular para aplicaciones de fabricación.
Los procesos de fundición se conocen desde hace miles de años. Los metales se moldean fundiéndolos en un líquido, vertiendo el metal en un molde y retirando el material del molde una vez que el metal se ha solidificado al enfriarse.
Las piezas de fundición de alta ingeniería se encuentran en el 90% de los bienes duraderos, como automóviles, camiones, productos aeroespaciales, trenes, equipos de minería y construcción, pozos petrolíferos, electrodomésticos, tuberías, hidrantes, turbinas eólicas, centrales nucleares, dispositivos médicos, productos de defensa, juguetes, etc.
Existen muchas técnicas de fundición diferentes que se engloban dentro de las técnicas de fundición de moldes fungibles o no fungibles. La fundición prescindible implica el uso de moldes temporales no reutilizables. En la fundición de moldes no fungibles, los moldes se reutilizan sin necesidad de reformarlos después de cada ciclo de producción. Para más información sobre cada uno de los procesos de fundición, visite la base de datos Total Materia metals.
Cada día se funden millones de kilos de aluminio de forma segura, lo que lo convierte en uno de los metales más fundidos. Esto se debe probablemente al hecho de que el aluminio es uno de los pocos metales que pueden fundirse mediante todos los procesos utilizados para la fundición de metales. Pero hay diferencias en el tipo de aluminio que se funde.
Cuando se pregunta cómo fundir aluminio, es esencial comprender la diferencia entre aluminio de primera fusión, chatarra y endurecedores. Cada uno de ellos desempeña un papel clave en el proceso de fundición.
Los hornos de aluminio se utilizan para fundir aluminio y troncos de fundición. En general, los hornos pueden utilizar diferentes tecnologías para fundir el material, pero todos aspiran a minimizar el consumo de calor y combustible. Los hornos energéticamente eficientes ayudan a controlar las condiciones de fusión, lo que aumenta el rendimiento del metal.
Los hornos de aluminio están diseñados con un pozo abierto. Este diseño tiene en cuenta los pasos del proceso de fundición de aluminio que se describen a continuación, ya que, una vez fundido el aluminio de primera fusión, la chatarra se añade a través de esta abertura.
Primero se prepara una carga en la que se funde una mezcla de materias primas para hacer una aleación. Se añade aluminio de primera fusión y, una vez fundido todo el aluminio de primera fusión, se añade chatarra para eliminar la humedad.
Los métodos y técnicas de tratamiento del aluminio fundido aumentan y verifican su pureza. Esto incluye el procesamiento de fundentes, el soplado de gases inertes, la filtración y la sedimentación.
Una vez verificada la pureza, se añaden los agentes endurecedores. Una vez más, qué elementos se añaden a la mezcla y en qué cantidades depende totalmente de la especificación de la aleación que se está fundiendo.
El último paso es hacer el molde y enfriarlo.
La extrusión de aluminio comienza calentando una pieza maciza de chapa, tubo, lámina o barra de aluminio hasta que se ablanda. A continuación, el aluminio ablandado es forzado por compresión a través de una abertura de matriz más pequeña. Las extrusiones de aluminio pueden ser macizas, semihuecas o huecas y sirven para hacer más ligeros algunos productos de consumo y más duraderos otros.
Cualquier material fundido conlleva riesgos. No utilizar los procedimientos adecuados para fundir y colar aluminio puede ser peligroso. El aluminio fundido se manipula normalmente a 1300-1450°F para evitar una solidificación prematura. El contacto con el aluminio fundido puede provocar quemaduras graves y crear un serio peligro de incendio.
Las explosiones pueden producirse al mezclar agua u otros contaminantes con aluminio fundido. También pueden producirse explosiones en el proceso de refundición de chatarra de aluminio debido a la humedad y la contaminación de la chatarra.
Estas explosiones pueden provocar lesiones o la muerte, así como la destrucción de equipos e instalaciones de la planta. Cuando exista la posibilidad de salpicaduras u otro tipo de exposición directa, el personal que trabaje con aluminio fundido deberá llevar protección ocular y facial, así como ropa protectora.
La Aluminum Association cree que estos peligros pueden minimizarse o eliminarse por completo si se presta especial atención a las prácticas de manipulación seguras y se comparten las mejores prácticas y programas de seguridad, entre otros:
Kloeckner Metals es un proveedor integral de aluminio y centro de servicios. Kloeckner Metals combina una presencia nacional con las últimas tecnologías de fabricación y procesamiento y las soluciones de servicio al cliente más innovadoras.
Las placas base de acero son elementos fundamentales empleados en diversos...
La fabricación de metales es un proceso crítico que transforma el metal en bruto...
La industria solar ha experimentado una importante transformación al incorporar...
X
El sitio web de Kloeckner Metals utiliza tecnologías modernas. Lamentablemente, su navegador no es compatible con dichas tecnologías.
Descargue la última versión de uno de estos navegadores para disfrutar del sitio:
