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  • 7/29/2019 Alu Stock LA4 10 Informacion

    1/38

    El aluminio, historia, obtencin y datos tcnicos 10. 2

    Criterios de denominacin de las aleacionesde aluminio segn algunos paises 10. 4

    Estados bsicos 10. 6

    Tratamientos del aluminio 10. 9Proteccin superficial del aluminio 10. 12

    Comportamiento a la corrosin 10. 16

    Soldadura 10. 18

    Compatibilidades 10. 25

    Comportamiento del aluminio frentea otras sustancias 10. 27

    Composicin qumica de las aleacionescomerciales de aluminio de forja 10. 33

    Equivalencias de las aleaciones dealuminio de forja ms utilizadas 10. 35

    INFORMACINTCNICA

    10pg.

  • 7/29/2019 Alu Stock LA4 10 Informacion

    2/381010 VITORIA Tel 945 29 00 97 - Fax 945 29 00 88BARCELONA Tel 93 544 46 00 - Fax 93 544 45 24MADRID Tel 91 691 64 15 - Fax 91 692 86 742

    EL ALUMINIO, HISTORIA,OBTENCION Y DATOS TECNICOS

    EL ALUMINIO

    es uno de los metales ms modernos si lo comparamos conla metalurgia nacida hace ms de 5000 aos. Fue a comienzosdel siglo XIX cuando un qumico dans Hans Cristian Oerstedaisl el metal por primera vez en 1825 por medio de unproceso qumico que utilizaba una amalgama de potasio ycloruro de aluminio. El qumico alemn Whler en el ao1827 lo obtuvo en forma de polvo al hacer reaccionar elpotasio con el cloruro de aluminio y posteriormente en elao 1845, l mismo, determin por primera vez las propie-dades del metal recin descubierto, densidad y ligereza y losepar en forma de bolitas.

    El aluminio es sumamente abundante en la composicin dela corteza terrestre (y en la luna), se halla en una proporcinaproximada del 15% y slo el slice lo supera.

    El mineral industrial ms significativo es la bauxita con uncontenido entre el 55 y el 65 de almina (oxido de aluminioAl2O3), que se encuentra localizado principalmente en lazona tropical. Este mineral fue descubierto por M.PierreBerthier que lo llam as por el lugar donde la encontr, laaldea de Les Baux de Provenza, en Arls, Francia meridional.En Espaa encontramos bauxita, pero en muy pequeascantidades en Teruel, Barcelona, Tarragona y Lleida.

    En 1854 Bunsen logr preparar electrolticamente el aluminiopartiendo en sus experiencias del compuesto cloruro alumnicosdico. Ese mismo ao Henri Sainte-Claire Deville perfeccionel procedimiento y fabric por primera vez en la historiaaluminio sustituyendo el potasio por sodio y lo present enla exposicin de Pars de 1855, en forma de lingotes. Puededecirse, por tanto, que Deville fue el iniciador de la produccinindustrial del metal cuyo procedimiento, con ligeras modifi-caciones se utiliz hasta el ao 1888 que fue sustituido porel mtodo electroltico.

    Los fundadores de la gran industria del aluminio fueronHroult, el alemn Kiliani y el norteamericano Hall, fundn-dose por el primero, en 1888, la sociedad Aluminium IndustrieAktien Gesellschaft.

    Unos cuarenta aos despus de la fundacin de la industriadel aluminio, surge en Espaa, en 1929, la primera plantade importancia notable de produccin de aluminio situadaen Sabinigo (Huesca).La produccin actual en Espaa estlocalizada en San Ciprian (Lugo) La Corua y Avils.

    El aluminio es un metal demasiado activo para existir libre,encontrndose en la naturaleza combinado con gran cantidadde minerales, siendo los principales la bauxita y la criolita.

    La bauxita es el ms importante de los minerales de aluminio,se trata de un hidrxido cuya composicin no correspondea una frmula qumica determinada pues en todos los casosse encuentra combinada con cantidades variables de loselementos como el hierro, silicio y titanio y una cuantainconstante de agua de combinacin. Su color vara desdeel granate al blanco puro.

    La criolita es, con la bauxita, el mineral de mayor importancia

    en la fabricacin de aluminio, siendo su principal papel el

    de fundente de la almina en los baos electrolticos.Actualmente se est sustituyendo la criolita por ciolita, un

    floruro artificial de aluminio, sodio y calcio.

    METALURGIA

    La extraccin del aluminio de la bauxita se efecta en tresetapas, minera, refinacin y reduccin.

    La bauxita se extrae, se lava y se seca antes de ser destinadaa la refinera donde se separa del aluminio. El mtodo JosBayer (Austria) hijo de la Ca. Qumica Bayer invent elproceso Bayer para la produccin a gran escala de alminaa partir de bauxita. Este mtodo el que ms se usa en la

    industria del aluminio.Partiendo de la bauxita, sometida previamente a un procesode desecacin y moliendo finamente el material, se calientacon una solucin concentrada de soda custica (NaOH) paraobtener una solucin de aluminato sdico (Al02Na) y algode silicato sdico (Na2SiO2).

    Esta solucin se filtra y se hace precipitar hidrxido dealuminio (Al(OH)3, bien con dixido de carbono o bien conuna pequea cantidad de hidrxido de aluminio previamenteprecipitado.

    La almina se reduce a aluminio en unas clulas electrolticasdel procedimiento Hall-Hroult. En estas clulas se usa criolita

    fundida a 980C para disolver la almina, la que al sometersea electrlisis se divide en aluminio y oxgeno. El aluminiobaja al fondo del depsito donde se extrae peridicamentey el oxgeno se combina con el carbono del nodo paraproducir CO2.

    Por la accin de la corriente elctrica suministrada, sedescompone la almina introducida en el interior de la clulau horno electroltico y segn las leyes que rigen la electrolisis,en el electrodo negativo (ctodo) constituido por el revesti-miento el horno, se deposita aluminio, de aqu se extrae elmetal y se cuela en forma placas de laminacin, tochos obilletas para extrusin o lingotes para fundicin.

    De acuerdo con las mismas leyes, en el electrodo positivo

    (nodo) se va produciendo oxgeno, que, debido a su granactividad, reacciona con el carbono de dicho electrodo,formando los productos gaseosos mono y dixido de carbono(CO Y CO2). Debido a esta reaccin se produce un desgastedel nodo por lo que hay que reponerlo peridicamente.Los bloques del nodo son de carbn.

    Para hacer 1000 Kg., de aluminio, se necesita 10.000 Kg.de bauxita que producen 500 kg. de almina 80 kg., decriolita, 600 kg. de carbn ms 14.000 kWh de energaelctrica. Por su alto consumo elctrico las plantas deelectrolisis del aluminio se montan junto a lugares donde laenerga es ms barata como, centrales hidroelctricas,

    nucleares o pases productores de petrleo.

  • 7/29/2019 Alu Stock LA4 10 Informacion

    3/381010VITORIA Tel 945 29 00 97 - Fax 945 29 00 88BARCELONA Tel 93 544 46 00 - Fax 93 544 45 24MADRID Tel 91 691 64 15 - Fax 91 692 86 74 3

    Nombre

    EL ALUMINIO, HISTORIA,OBTENCION Y DATOS TECNICOS

    PROPIEDADES

    El aluminio es un metal plateado muy ligero. Su masa atmicaes 26,9815, tiene un punto de fusin de 660C y un puntode ebullicin de 2.467C, y una densidad relativa a 2,7. Esun metal muy electropositivo y extremadamente reactivo.Al contacto con el aire se cubre rpidamente con una capadura y transparente de oxido de aluminio que lo protege dela corrosin.

    Otros datos:

    N atmico 13

    Valencia 3

    Electronegatividad 1,5

    Radio covalente() Estado de oxidacin 0,50 (+3)

    Radio atmico () 1,43/1,82

    Configuracin electrnica [Ne]3s23p1

    Primer potencial de ionizacin(eV) 6,00

    Masa atmica (g/mole) 26,9815

    Densidad 2,7

    Punto de ebullicin(C) 2467

    Punto de fusin (C) 660

    Radio Inico 0,535

    Volumen atmico 10 cm3/mole

    Orbitario que llena 3p

    N de electrones (sin carga) 13

    N de protones 13

    Estado de la oxidacin 3

    Electrones de Valance 3 s2p1

    Equivalencia electroqumico 0,33556g/amp-hr

    Funcin del trabajo del electrn. 4,28 eV

    Electronegatividad (Pauling) 1,61

    Calor de fusin 10,79kj/mole

    Potencial del electrn de Valance (-eV) 80,7

    Mdulo elstico: bulto 76/GPa

    Mdulo elstico: rigidez 26/GPa

    Mdulo elstico: youngs 70/GPaEntalpia de atomizacin 322,2kJ/mole@25C

    Entalpia de fusin 10,67 kJ/mole

    Entalpia de la vaporizacin 293,7 kJ/mole

    Reflectividad optica 71%

    Volumen molar 9,99 cm.3/topo

    Calor especfico 0,9J/gk

    Presin del vapor 2,[email protected]

    Conductividad elctrica 0,377 106/cm

    Conductividad termal 2,37 W/cmK

    Aluminio

    Aluminio 2,70

    Cobre 8,93

    Latn 8,40- 8,70Hierro 7,87

    Cemento 0,82- 1,95

    Mrmol 2,20- 2,85

    Granito 2,10- 3,05

    Madera de haya 0,66- 0,83

    Roble 0,71- 1,07

    Pino 0,35 -0,76

    DENSIDADES DE DISTINTOS MATERIALES

  • 7/29/2019 Alu Stock LA4 10 Informacion

    4/3810104 VITORIA Tel 945 29 00 97 - Fax 945 29 00 88BARCELONA Tel 93 544 46 00 - Fax 93 544 45 24MADRID Tel 91 691 64 15 - Fax 91 692 86 74

    CRITERIOS DE DENOMINACINDE LAS ALEACIONES DE ALUMINIOSEGN ALGUNOS PAISES

    Espaa: Normas U.N.E. (Una Norma Espaola)

    Las aleaciones de aluminio se identifican con la letra L = (aleacin ligera) seguida de cuatro cifras que comienzan por :L - 3.XXX que corresponden a aleaciones de forja (extrusin y laminacin).

    L - 2.XXX que corresponden a aleaciones de fundicin.

    Las siguientes tres cifras conforman los grupos de las siguientes aleaciones :

    0XX = Aluminio Puro

    1XX = Aluminio - Cobre

    3XX = Aluminio - Magnesio

    4XX = Aluminio - Magnesio - Silicio

    5XX = Aluminio - Silicio

    7XX = Aluminio - Zinc

    8XX = Aluminio - Manganeso

    9XX = VariasEjemplo: La aleacin del 99,5 % de Al es igual a L- 3051.

    Adems de una numeracin de cinco cifras que son:

    38.XXX Para el grupo de aleaciones de aluminio. Siendo las tres ltimas cifras (XXX) las que coinciden con las tres primerasde la anterior denominacin (UNE), excepto las de aluminio puro que eran L-114 / L-115 / L-116 / L-117 / L-118.

    Ejemplo: La aleacin del 99,5 % de Al es igual a L-3051 38.114.

    Francia : Normas AFNOR - NF - STANDARD (NORME FRANAISE )

    Se basan en los smbolos de la composicin qumica cuyos dgitos son:

    Poniendo detrs de la letra el contenido (%) nominal del metal que tiene la aleacin, siempre que ste sea superior a launidad. Ejemplo : AU4G = Al 4% Cu Mg.

    Estados Unidos : Normas AA (Aluminium Association)

    Se representa por un cdigo de cuatro cifras :

    ASU

    MCT

    PbGZ

    AluminioSilicioCobre

    ManganesoCromoTitanioPlomoMagnesioZinc

    AlSiCu

    MnCrTiPbMgZn

    (tomando la 1 letra de su smbolo qumico)(tomando la 1 letra de su smbolo qumico)(tomando la 2 letra de su smbolo qumico)

    (tomando la 1 letra de su smbolo qumico)(tomando la 1 letra de su smbolo qumico)(tomando la 1 letra de su smbolo qumico)

    (tomando la 2 letra de su smbolo qumico)(tomando la 1 letra de su smbolo qumico)

    La primera cifra indica :1 - Aluminio Puro

    2 - Aluminio - Cobre3 - Aluminio - Manganeso4 - Aluminio - Silicio5 - Aluminio - Magnesio6 - Aluminio - Magnesio - Silicio7 - Aluminio - Zinc8 - Otras aleaciones

    La segunda cifra indica :En el grupo 1:identifica variantes en las cuales ciertas impurezas tienen tolerancias controladas.En los grupos 2 a 8, las dos ltimas cifras indican:

    En el grupo 1 : El porcentaje de aluminio ms all de 99 %.En el grupo 2 a 8 : Sirven solamente para identificar la aleacin.

    12345678

    00107040

    5024034354637501

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    5/3810105VITORIA Tel 945 29 00 97 - Fax 945 29 00 88BARCELONA Tel 93 544 46 00 - Fax 93 544 45 24MADRID Tel 91 691 64 15 - Fax 91 692 86 74

    R.F. DE ALEMANIA: NORMAS D.I.N. (DEUTSCHES INSTITUT FR NORMUNG)

    En la R.F. de Alemania la denominacin de las aleaciones de forja (D.I.N. 1712 - 1725) se basa en una nomenclaturaalfanumrica, es decir, que tiene una parte que describe los metales de la aleacin y su contenido, otra parte numricacompuesta por cinco dgitos, iniciando siempre por el n 3 seguido de cuatro cifras.

    Ejemplo : 1050 = Al 99,5 3.0255

    ITALIA: NORMAS U.N.I. (ENTE NAZIONALE ITALIANO DE UNIFICAZIONE)

    La nueva denominacin italiana se basa en el siguiente criterio: Todas las aleaciones de aluminio de forja componen elgrupo 9.000.

    9001: Aluminio Puro9002: Aluminio-Cobre9003: Aluminio-Manganeso9004: Aluminio-Silicio9005: Aluminio-Magnesio

    9006: Aluminio-Magnesio-Silicio9007: Aluminio-Zinc9008: Aluminio Varios

    A estas cifras les sigue la letra "P", ms un dgito que indica el orden, segn el criterio de cada aleacin.

    Ejemplo: 1050 A = 9001-P12024 = 9002-P2

    U.E. (Unin Europea)

    La denominacin Europea (C.E.N.) tiene una denominacin numrica basada en las normas A.A. (Aluminium Asociation)pero anteponiendo las letras EN.AW a cuatro dgitos.

    Ejemplo : 1050 A (A.A) = E.N. AW - 1050 A

    y una denominacin alfanumrica con los smbolos qumicos de los metales de aportacin segn normas I.S.O.

    Ejemplo : 1050 A = E.N. AW 99,5

    Denominaciones registradas

    Las denominaciones de Alu-stock se basan en la contraccin literal de los metales de mayor aportacin a la aleacin,seguido del sufijo "TOK":

    Puraltok: Aluminio puro (serie 1000)

    Cobrealtok: Aluminio - Cobre (serie 2000)

    Almantok: Aluminio - Manganeso (serie 3000)

    Silicaltok: Aluminio - Silicio (serie 4000)

    Magnealtok: Aluminio - Magnesio (serie 5000)

    Simagaltok: Aluminio - Sil icio - Magnesio (serie 6000)

    Alzintok: Aluminio - Zinc (serie 7000)

    CRITERIOS DE DENOMINACINDE LAS ALEACIONES DE ALUMINIO

    SEGN ALGUNOS PAISES

  • 7/29/2019 Alu Stock LA4 10 Informacion

    6/3810106 VITORIA Tel 945 29 00 97 - Fax 945 29 00 88BARCELONA Tel 93 544 46 00 - Fax 93 544 45 24MADRID Tel 91 691 64 15 - Fax 91 692 86 74

    ESTADOS BSICOS

    DENOMINACIN DE LOS ESTADOSBSICOS DEL PROCESO

    F: Bruto de fabricacin

    Aplicado al proceso de fabricacin de los semi-productosen el que no existen controles especiales sobre las condicionestrmicas o deformacin en fro empleados. No hay valoresestablecidos para las caractersticas mecnicas.

    O: Recocido

    Aplicado a los semi-productos para obtener el estado msbajo de resistencia.

    H: Acritud (Generalmente estirado).

    Aplicado a semi-productos cuya resistencia ha aumentado

    mediante deformacin en fro, con o sin tratamiento trmicocomplementario para conseguir alguna reduccin de lascaractersticas mecnicas.

    W: Tratamiento trmico de solucin y temple

    Es un estado aplicado nicamente a las aleaciones quemaduran espontneamente a temperatura ambiente despusdel tratamiento a solucin y temple. Este estado solo utilizarcuando se indica el tiempo del madurado natural. Por ejemploW 1/2 hora.

    T: Tratamiento trmico de endurecimiento estructuralpara producir estados distintos F, O y H

    A semi-productos en los que se aumenta su resistenciamecnica mediante tratamiento trmico con o sin acritudsuplementaria, para obtener estados estables. La letra "T"va siempre seguida de uno o ms dgitos.

    SUBDIVISIONES DE LOS ESTADOSBSICOS DE TRATAMIENTO DEL

    ALUMINIO

    1. SUBDIVISIN DEL ESTADO H: ACRITUD

    1.1. La primera cifra que sigue a la H indica lavariacin especfica de las operacionesbsicas del proceso segn:

    H: Acritud solamente

    Aplicado a los semi-productos los cuales son endurecidospor deformacin plstica en fro solamente hasta obtenerla resistencia mecnica deseada, sin tratamiento trmicocomplementario.

    H2: Acritud y recocido parcial

    Aplicado a los semi-productos que son endurecidos pordeformacin plstica en fro hasta obtener una resistencia

    mecnica superior a la deseada, la cual se obtiene posterior-

    mente mediante un tratamiento trmico de recocido parcial.En este estado, para un mismo nivel de resistencia mecnica

    que el H, presenta un mayor alargamiento.H3: Acritud y estabilizado

    Aplicado a los semi-productos que son endurecidos pordeformacin plstica en fro y cuyas caractersticas mecnicashan sido estabilizadas posteriormente por un tratamientotrmico a baja temperatura. La estabilizacin generalmentedisminuye la resistencia mecnica y aumenta la ductilidad.Esta denominacin es nicamente aplicable a aquellasaleaciones que si no son estabilizadas sufren un ablanda-miento a temperatura ambiente, como las de AlMg.

    1.2 El dgito que sigue a las designaciones H1,H2 y H3 indicar el grado final de acritudrecibido:

    HX2: Estado 1/4 duro. Su resistencia a la traccin seencuentra aproximadamente a la mitad entre la del estadorecocido y la del semiduro.

    HX4: Estado semiduro. Su resistencia a la traccin seencuentra aproximadamente a la mitad entre la del estadorecocido y la del duro.

    HX6: Estado 3/4 duro. Su resistencia a la traccin seencuentra aproximadamente a la mitad entre la del estadosemiduro y la del duro.

    HX8: Estado duro. Tiene el mximo grado de acritud

    generalmente utilizado.

    HX9: Estado extraduro. Su resistencia a la traccinexcede a la del estado duro. Los dgitos impares indicarnestados cuya resistencia a la traccin es la media de lascorrespondientes a los estados de dgitos pares adyacentes.

    1.3 Tercera cifra (x) en la subdivisin del estado H

    Las siguientes tres cifras a la letra H sirven para todas lasaleaciones forjables:

    H (x)11: Aplicado a los semi-productos que despus deun recocido final mantienen un endurecimiento por

    deformacin en fro que impide calificarlo como un estadorecocido (0), pero no lo suficiente como para calificarlocomo H(x)1. Ejemplo: El endurecimiento alcanzado porun enderezado por traccin controlada se denominaH111. (Alargamiento de un 1% aproximadamente.)

    H 112: Aplicado a los semi-productos que pueden adquiriralgn endurecimiento por deformacin a elevada temperaturay por el cual hay unos lmites de caractersticas mecnicas.

    H 113: Aplicado a las chapas, que despus de un recocidofinal mantienen un endurecimiento por deformacin en froque impide calificarlo como un estado recocido (0), pero nolo suficiente como para calificarlo como H(x). (El alargamiento

    es de un 3% aproximadamente.)

  • 7/29/2019 Alu Stock LA4 10 Informacion

    7/3810107VITORIA Tel 945 29 00 97 - Fax 945 29 00 88BARCELONA Tel 93 544 46 00 - Fax 93 544 45 24MADRID Tel 91 691 64 15 - Fax 91 692 86 74

    ESTADOS BSICOS

    2. SUBDIVISIN DE LOS ESTADOST: TRATAMIENTO TRMICO

    Las cifras del 1 al 10 que siguen a la letra "T" indican lassecuencias especficas de los tratamientos bsicos como sever a continuacin.

    T1. Tratamiento de temple desde la temperatura deextrusin y maduracin natural

    Aplicado a los semi-productos, que desde la temperaturade extrusin reciben un enfriamiento a velocidad suficiente(temple), de manera que con una maduracin naturalposterior, se incrementan sus propiedades mecnicas. Seincluyen en este estado los productos que despus delenfriamiento son sometidos a un aplanado o enderezadopor traccin sin efectos sensibles sobre las propiedadesmecnicas.

    T2: Tratamiento de temple desde la temperatura deextrusin, acritud y maduracin natural

    Aplicado a los semi-productos que despus de unenfriamiento a velocidad suficiente (temple) desde latemperatura de extrusin (o laminacin) reciben una acrituddeterminada seguida de un madurado natural con objetode mejorar su resistencia mecnica. Se incluyen en esteestado los productos que despus del temple son sometidosa un aplanado o enderezado por traccin con efectos sobrelas propiedades mecnicas.

    T3 : T ratamiento trmico de solucin (1), temple (1),acritud y madurado natural

    Aplicado a los semi-productos que despus de un tratamientode solucin o temple, reciben una acritud determinadaseguida de una maduracin natural con objeto de mejorarsu resistencia mecnica. Se incluyen en este estado losproductos que despus del temple son sometidos a unaplanado o enderezado por traccin con efecto sobre suspropiedades mecnicas.

    T4 : T ratamiento trmico de solucin (1), temple (1),y maduracin natural

    Aplicado a los semi-productos que despus de un tratamientode solucin, temple y maduracin natural mejoran suspropiedades mecnicas. Se incluyen en este estado los

    productos que despus del temple son sometidos a unaplanado o enderezado por traccin sin efecto sobre laspropiedades mecnicas.

    T5 : Tr atamiento trmico de temple desde latemperatura de extrusin y maduracin artificial

    Aplicado a los semi-productos que desde la temperaturade extrusin reciben un enfriamiento con aire forzado avelocidad suficiente (temple), de manera que con unamaduracin artificial posterior se incrementan sus propie-dades mecnicas. Se incluyen en este estado los productosque despus del enfriamiento son sometidos a un aplanadoo enderezado por traccin, sin efectos sensibles sobre laspropiedades mecnicas.

    T6: Tratamiento trmico de solucin (1), temple (1)y maduracin artificial

    Aplicado a los semi-productos que despus de un tratamientode solucin temple y maduracin artificial mejoran suspropiedades mecnicas. Se incluyen en este estado losproductos que despus del temple son sometidos a unaplanado o enderezado por traccin sin efecto sobre laspropiedades mecnicas.

    T7: T ratamiento trmico de solucin (1), temple (1)y sobre-maduracin / estabilizado

    Aplicado a los semi-productos que son madurados artificial-mente despus del tratamiento de solucin y temple, msall del lmite correspondiente a la mxima resistencia conel fin de controlar alguna caracterstica significativa.

    T8: Tratamiento trmico de solucin (1), temple (1),acritud y maduracin artificial

    Aplicado a los semi-productos que reciben una acrituddeterminada entre el temple y la maduracin artificial paramejorar su resistencia. Se incluyen en este estado losproductos que despus del temple son sometidos a unaplanado o enderezado por traccin con efecto sobre laspropiedades mecnicas.

    T9: T ratamiento trmico de solucin (1), temple (1),maduracin artificial y acritud

    Aplicado a los semi-productos que son deformados en frodespus del tratamiento de solucin, temple y maduracin

    artificial, para mejorar su resistencia mecnica.

    T10: Tratamiento trmico de temple desde temperaturade extrusin, acritud y maduracin artificial

    Aplicado a los semi-productos que despus del enfriamiento(temple) y antes de la maduracin artificial reciben unaacritud determinada.

    2.1 Segunda cifra en la subdivisin del estado T

    Una segunda cifra aadida (no debe ser 0), indica variacionesen el tratamiento que alteran de forma significativa laspropiedades de los semi-productos. Hay tratamientos

    desarrollados y registrados en A.A. y E.A.A. entre ellos ycomo ms significativos se relacionan los siguientes:

    T31: Tratamiento trmico de solucin, temple, y acrituddel 1%.

    T41: Tratamiento trmico de solucin y temple conrefrigerante a temperatura.

    T35: Tratamiento trmico de solucin, temple y traccincontrolada del 1,5 al 3%.

    T36: Tratamiento trmico de solucin, temple y acrituddel 7%.

  • 7/29/2019 Alu Stock LA4 10 Informacion

    8/3810108 VITORIA Tel 945 29 00 97 - Fax 945 29 00 88BARCELONA Tel 93 544 46 00 - Fax 93 544 45 24MADRID Tel 91 691 64 15 - Fax 91 692 86 74

    ESTADOS BSICOS

    T42: Tratamiento trmico de solucin a partir de 0 F,temple y maduracin natural.

    T62: Tratamiento de solucin a partir de 0 F, temple ymaduracin artificial.

    T51, T52, T53, T54: Enfriamiento (temple) desde latemperatura de extrusin con diferentes grados deenfriamiento, de manera que con una mismamaduracin artificial se consiguen caractersticasmecnicas finales diferentes.

    T53: Enfriamiento, (temple), desde la temperatura deextrusin y doble maduracin artificial.

    T61: Tratamiento trmico de solucin, temple y maduracinartificial en condiciones diferentes a la T6.

    T72: Tratamiento de estabilizado a partir de T42.T73: Tratamiento trmico de solucin, temple, y

    maduracin con doble tratamiento (estabilizacinpara mejorar la resistencia a la corrosin bajotensiones y maduracin).

    T74: Tratamiento trmico de solucin, temple en agua atemperatura superior a 50C y maduracin con dobletratamiento (Estabilizado + Maduracin).

    T76: Tratamiento trmico de solucin, temple, ymaduracin con doble tratamiento (Estabilizacinpara mejorar la resistencia a la corrosin exfoliante+ Maduracin).

    T81: Tratamiento trmico de solucin, temple, endureci-miento por deformacin y maduracin artificial. Elendurecimiento por traccin del 1,5% al 3%.

    T83: Similar al T8 para aleacin 6063. (SIMAGALTOK 63).

    T86: Tratamiento trmico de solucin, temple, acritud ymaduracin artificial. La acritud proviene generalmentede un enderezado por traccin del 6%.

    T87: Tratamiento trmico de solucin, temple,endurecimiento por deformacin y maduracinartificial. La acritud proviene generalmente de unenderezado por traccin del 7%.

    T89: Tratamiento trmico de solucin, temple yendurecimiento sufic iente para lograr lascaractersticas mecnicas y maduracin artificial.

    T93, T94: Tratamiento trmico de solucin, temple yendurecimiento suficiente para lograr las caractersticas

    mecnicas.

    2.2 Tercera cifra (x) en la subdivisin del estado T

    La tercera cifra aadida indica eliminacin de tensionesmediante enderezado por tensin controlada, as:

    T(x)51:Aplicado a los semi-productos que despus deltratamiento trmico de solucin y templado, indica la acritudque reciben de un ltimo enderezado por traccin controladadel 1 al 3%. Estas barras no sern sometidas a posterioresenderezados.

    T(x)50: Igual que el anterior pero aplicado a barras, perfiles,tubos extruidos y estirados: Porcentaje acritud enderezadopor traccin controlada del 3%, menos el tubo de 0,5 al

    3%.T(x)511: Igual que el anterior pero se admite un estiradomenor despus de la traccin controlada.

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    TRATAMIENTOS DEL ALUMINIO

    Segn los tipos de tratamiento que se utilicen para endurecerel aluminio, stos se pueden clasificar en dos grupos:

    a/ Aleaciones no templables, con endurecimiento poracritud.

    b/ Aleaciones tratables, con endurecimiento estructural.

    ALEACIONES NO TEMPLABLES CONENDURECIMIENTO POR ACRITUD

    Son aquellas que sus caractersticas mecnicas dependende las distintas formas de laminacin o estirado y de recocidosintermedios o finales si es necesario. Su dureza est

    caracterizada por el estado H y corresponden a las familias,1000 (Aluminio puro), 3000 (Aluminio Manganeso) y 5000(Aluminio Magnesio).

    La acritud es el endurecimiento obtenido por deformacinplstica en fro que produce un aumento de las caractersticasmecnicas y de la dureza del material. Se producesimultneamente una disminucin de su capacidad dedeformacin y una prdida de maleabilidad. Este efecto esmucho ms marcado cuanto mayor es la deformacin sufridao cuando ms elevada es la tasa de acritud. Tambin dependede la composicin del metal.

    As la aleacin 5083 (Magnealtok 45) que contiene entre el4 y el 4,9% de Magnesio, tiene unas caractersticas mecnicas

    ms elevadas pero una aptitud a la deformacin ms limitadaque la aleacin 5754 (Magnealtok 30) que contiene entreel 2,6 y el 3,6% de Magnesio.

    El endurecimiento por acritud es un fenmeno que seproduce en cualquiera de los modos de deformacinutilizados: Laminado, estirado, plegado, martilleado, cintrado,embutido, entallado, etc.

    Despus del endurecimiento por acritud es posible recu-perar o restaurar la aptitud a la deformacin de un metalagrio por un tratamiento de recocido. Este tratamientose efecta a una temperatura superior a 300C. La durezay las caractersticas mecnicas de este metal comienzana disminuir lentamente, esto es la restauracin del

    material para finalmente obtener un valor mnimo corres-pondiente a las caractersticas mecnicas del metal enestado natural.

    En el recocido se produce de una modificacin de la texturay del tamao de grano del metal que es posible observarpor microscopio ptico de 50 aumentos. La textura evolu-ciona de una estructura laminar a otra completamentecristalizada.

    Durante la fase de recristalizacin y en el momento delrecocido, el tamao de grano es susceptible de crecer. Esteefecto se pone de manifiesto durante un conformado, porejemplo, un plegado, por el aspecto de piel de naranja que

    presenta la superficie del metal.

    El aumento del tamao del grano, por encima de un valoralrededor de 100 micras, reduce la capacidad de deformacin

    de las aleaciones de aluminio.Para evitar el crecimiento del grano y conservar una estructurade grano fino del metal recocido, hay que respetar lassiguientes condiciones :

    1 Asegurarse que el metal ha sufrido un ndice dedeformacin suficiente, correspondiente a una dis-minucin relativa de la seccin de al menos un 15%.Es la acritud crtica, si no se cumple esta condicin,hay que limitarse a un tratamiento de recocido sinpermitir la recristalizacin.

    2 Adoptar una velocidad rpida de aumento de latemperatura: de 20 a 60C por hora.

    3 Limitar el nivel de temperatura al intervalo de 350a 380C.

    4 Limitar a dos horas mximo la duracin de manteni-miento a temperatura.

    Para las aleaciones de la familia 5000 (Aluminio-Magnesio)5005, 5050, 5251, 5052, 5754, 5454, 5086, 5083 y 5056,los recocidos se hacen habitualmente en un intervalo entre345 y 380C, con una duracin de 30 a 120 minutos.

    ALEACIONES TEMPLABLES CON

    ENDURECIMIENTO ESTRUCTURAL

    Las aleaciones de endurecimiento estructural son las quesus caractersticas mecnicas dependen de tratamientostrmicos tales como puesta en solucin (o solubilizacin),temple y maduracin (natural o artificial). A este grupopertenecen las familias 2000 (Aluminio-Cobre), 6.000(Aluminio-Magnesio-Silicio) y 7000 (Aluminio-Zinc). Estasaleaciones con endurecimiento estructural se obtienen segnla secuencia de los tratamientos trmicos siguientes:

    - Puesta en solucin.

    - Temple.

    - Maduracin (natural o artificial).En ciertos casos pueden ser completados con estirado enfro en determinada fase del tratamiento.

    PUESTA EN SOLUBILIZACIN

    Se hace a temperatura elevada del orden de 530 C paralas aleaciones de la familia 6000 (Simagaltok/Al-Mg-Si). Estatemperatura es ms elevada cuando la aleacin est cargadade los elementos aleantes; magnesio y silicio. La duracinde mantenimiento a temperatura depende del espesor de

    los productos.

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    TRATAMIENTOS DEL ALUMINIO

    Durante el mantenimiento prolongado a temperaturaselevadas, los compuestos intermetlicos del tipo Mg2Si para

    las aleaciones de la serie 6000, de tipo Al2Cu para los de lafamilia 2000, se redisuelven y la aleacin forma entoncesuna solucin slida homognea.

    La temperatura de puesta en solucin de las aleaciones dealuminio de endurecimiento estructural deben ser reguladascon precisin para no alcanzar la de las eutcticas. Para lastemperaturas eutcticas se produce una fusin local de loscompuestos intermetlicos y de los eutcticos (aleacionescon punto de fusin bajo). El metal es entonces inutilizable.Segn su composicin, esta temperatura se sita entre 555y 620C para las aleaciones de la familia 6000.

    TEMPLE

    Se trata de un enfriamiento muy rpido del metal que sehace normalmente por inmersin o ducha en agua fra a lasalida del horno en la laminacin o en la prensa de extrusin,cuando el temple se hace a la salida de la hilera. Elenfriamiento brutal del metal tiene por efecto impedir laprecipitacin de los compuestos intermetlicos.

    Es inmediatamente despus del temple cuando las aleacionesde endurecimiento estructural (AlCu-AlMgSi-AlZn) sonfcilmente deformables. La velocidad de temple es un

    parmetro muy importante del que dependen ciertaspropiedades, como son las caractersticas mecnicas detraccin, la tenacidad, el comportamiento a la corrosin....,existe para cada aleacin una velocidad crtica de templebajo cuyo umbral no se debe bajar.

    Para obtener la tenacidad mxima la velocidad de templedebe ser tres veces ms rpida que la velocidad crtica detemple. Observacin: el temple es susceptible de producirtensiones internas sobre todo en las piezas de formascomplejas o de grandes secciones.

    Se puede disminuir las tensiones con una deformacinplstica controlada, por ejemplo, una traccin con el 2%

    de alargamiento despus del temple y antes de la maduracinbien natural (T451) o artificial (T651).

    REVENIDO O MADURACIN

    Despus del temple la solucin slida sobresaturada est enun estado metaestable. La vuelta al equilibrio, es decir laprecipitacin de los compuestos intermetlicos que provocanel endurecimiento estructural, se puede hacer de dos maneras:

    - Por maduracin a temperatura ambiente (maduracinnatural). Despus de un reposo de varias horas, quedepende de las aleaciones, la dureza y las caracters-ticas mecnicas no aumentan. La precipitacin y elendurecimiento estructural han terminado. Es elestado T4.

    - Por revenido, es decir un calentamiento de variashoras entre 160 y 180 para la serie 6000. El revenido(maduracin artificial) acelera la precipitacin. Se

    realiza inmediatamente despus del temple. Lascondiciones del revenido dependen de las aleaciones.

    TEMPLE EN PRENSA DE LASALEACIONES DE LA SERIE 6000

    Las aleaciones de la familia 6000, tales como la 6005 A,6060, 6061, 6063, 6082, 6101, 6351, pueden ser templadasinmediatamente a la salida de la prensa por enfriamiento alaire soplado o por una ducha de agua. A la salida de laprensa (alrededor de 530C aprox.) los perfiles estn a unatemperatura superior a la de la precipitacin. Los productos

    as templados pueden ser utilizados en el estado designadocomo T1 o sufrir un revenido despus del temple sobre laprensa.

    Esta forma de proceder presenta diversas ventajas:

    - suprime el calentamieto para la puesta en solucin.

    - reduce el riesgo de formacin de tamao de granoen la zona cortical, muy corroda por la extrusin.

    - conserva una textura no recristalizable, por lo tantose consiguen mejores caractersticas mecnicas.

    - evita les deformaciones geomtricas.

    Las condiciones de temple en la prensa deben ser adaptadasa las temperaturas crticas de temple de las aleaciones, al

    espesor y a la geometra del producto. El espesor lmitedepende de la aleacin.

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    11/38101011VITORIA Tel 945 29 00 97 - Fax 945 29 00 88BARCELONA Tel 93 544 46 00 - Fax 93 544 45 24MADRID Tel 91 691 64 15 - Fax 91 692 86 74

    TRATAMIENTOS DEL ALUMINIO

    REPRESENTACION DELTRATAMIENTO DE ENDURECIMIENTOESTRUCTURAL

    Este tratamiento comporta las secuencias siguientes:

    - Puesta en solucin

    - Temple

    - Maduracin natural (a temperatura ambiente)- Revenido o maduracin artificial

    Tratamiento de puesta en solucin.

    El tratamiento de puesta en solucin slida consiste endisolver en el metal base, por un mantenimiento a tempe-ratura elevada, los elementos de la aleacin que se encuen-tran en fases separadas. Por enfriamiento brutal de lasolucin slida as obtenida, se obtiene un estado templado.La temperatura de puesta en solucin ptima depende dela composicin qumica de la aleacin. La temperaturadebe ser respetada en alrededor de 5C, la duracin deltratamiento depende de la composicin qumica, tipo deproducto, de las tasas de acritud antes del temple, etc.

    100C

    200C

    300C

    400C

    500C

    Temperatura

    Puesta en solucin

    Temple

    Maduracin artificial

    Maduracin natural

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    PROTECCIN SUPERFICIALDEL ALUMINIO

    El aluminio, para protegerse de la accin de los agentesatmosfricos, se recubre de forma natural de una delgada

    pelcula de xido, esta capa de Al2O3 tiene un espesor mso menos regular del orden de 0,01 micras sobre el metalrecientemente decapado y puede llegar a 0,2 0,4 micrassobre metal que haya permanecido en un horno de recocido.

    Para poder soldar es necesario eliminar previamente, porprocedimientos qumicos o mecnicos, dicha capa.

    Se pueden obtener pelculas de xido artificialmente muchoms gruesas y de caractersticas distintas a las de la capanatural, ms protectoras, por procedimientos qumicos yelectrolticos. El proceso de anodizado permite formar capasen las que el espesor puede, a voluntad, ser de algunasmicras a 25/30 micras en los tratamientos de proteccin odecoracin, llegando a las 100 micras y ms por procesos

    de endurecimiento superficial, esto es el anodizado duro.

    PRINCIPIO DEL ANODIZADO

    Si se llena una cuba con agua hecha conductora por laadicin de una pequea cantidad de cido, de base o desal y si en este electrolito, se dispone de un ctodo (polonegativo), inatacable (nquel o plomo) y un nodo de aluminio,se observa un desprendimiento de hidrgeno en el ctodoy ningn desprendimiento en el nodo.

    Se observa, por otra parte, que el nodo de aluminio, se harecubierto de una pelcula de almina. El oxgeno procedente

    de la disociacin electroltica del agua ha sido utilizado paraoxidar el aluminio del nodo; de aqu la expresin Oxidacinandica anteriormente utilizada y sustituida actualmentepor el trmino Anodizado. La naturaleza del electrolitotiene una importancia capital sobre los fenmenos que sedesarrollan en la superficie andica.

    Se pueden sealar dos tipos de reacciones andicas, quepresentan variantes:

    1 En los electrolitos que no tienen accin disolventesobre la capa de xido, se forma una pelcula muyadherente y no conductora. El crecimiento de lapelcula se realiza hasta que su resistencia elctricaes tan elevada que impide la circulacin de la corriente

    hacia el nodo. Se forma entonces una capa llamadacapa barrera.

    2 En los electrolitos que tienen una accin disolventesobre la capa de xido, si el metal mismo es disueltoy si los productos de reaccin son solubles en elelectrolito, no se forma capa de xido. El procedi-miento de anodizado, en medio sulfrico es elms utilizado debido a las condiciones econmi-cas de explotacin, a los resultados satisfactoriosque se obtienen y a los medios a utilizar paraobtenerlos.

    La naturaleza del metal base (aluminio no aleado de

    diversas purezas y aleaciones) tiene una importancia

    capital sobre los resultados que se consiguen y losmedios a utilizar para obtenerlos.

    1. EL MECANISMO DE OXIDACINDISOLUCIN

    Es necesario recordar de la teora de formacin de capas dexido porosas, los dos factores esenciales siguientes:

    Primer factor:

    Crecimiento de la capa de xido del exterior al interior comoconsecuencia de un fenmeno electro-qumico puro, dedonde resulta una cierta velocidad de oxidacin Vo.

    Segundo factor:

    Disolucin de la capa de xido a la medida que se formapor un fenmeno puramente qumico (naturalmente, rela-cionado con el fenmeno elctrico), de donde resulta unacierta velocidad de disolucin Vd.

    2. FORMACIN DE CAPAS POROSAS

    Si se oxida una pieza de aluminio en una solucin quetenga una accin disolvente sobre la capa de almina, seobserva que la intensidad de la corriente, para una tensindeterminada, disminuye muy rpidamente pero se estabilizaen seguida a un nivel ms elevado. Despus de los primerossegundos de la electrlisis, se forma una verdadera capa

    barrera, la cual tiende hacia el valor limite de 14 A/V.El xido formado en este estado consiste en una alminaanhidra, en estado amorfo (Al2O3) habindose descubiertoen los ltimos tiempos que esta capa est constituida porun apilamiento de clulas hexagonales yuxtapuestas, en lasque, precisando ms, el centro ser de almina amorfa pocoresistente a los cidos, mientras que la periferia est formadapor almina cristalina muy resistente a los cidos. Aparecenentonces en la superficie de la capa barrera, una multitudde puntos de ataque como consecuencia del efecto dedisolucin de la pelcula por el electrolito que se produceen el centro de las clulas de almina y que constituye elcomienzo de los poros.

    Cada punto de ataque puede ser considerado como unafuente de corriente a partir de la cual se va a desarrollar unacampo de potencial esfrico; los iones que se presentan ala separacin xido, suministran el oxgeno naciente quetransforma en xido la porcin de esfera de metal corres-pondiente; simultneamente, la accin de disolucin continamanifestndose en la base del poro, tendiendo a disminuirel espesor de la capa barrera en que se prolonga; el porose ahonda, los iones penetran preferencialmente, producencalor y tienden a favorecer la disolucin, produciendo asun frente de avance hemisfrico de la clula que se desarrolla,por lo tanto, del exterior al interior del metal a partir del

    fondo de los poros.

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    PROTECCIN SUPERFICIALDEL ALUMINIO

    SISTEMAS DE ANODIZADO

    Entre los diferentes sistemas de anodizado seleccionamoslos ms comerciales y stos son:

    1- ANODIZADO DE PROTECCION

    2- ANODIZADO DURO

    1. ANODIZADO DE PROTECCIN

    El esquema de un proceso de anodizado partiendo de unperfil o una chapa podramos representarlo siguiendo lossiguientes pasos:

    1 Preparacin superficialdel material a base de:a/ Pulido con cepillo de algodn

    b/ Lijado con bandas de lijac/ Gratado con cepillo metlico

    d/ Otros tipos de pulido

    2 Desengrase

    a/ cido para el esmerilado, gratado, etc.

    b/ alcalino para el pulido

    3 Lavadocon agua en circulacin y con continuaregeneracin.

    4 Decapado de limpieza(con sosa custica al 5%en agua a 45-50C)

    o decapado para acabado mate directo

    o pulido qumicoo pulido electroltico.

    5 Lavado con aguaen circulacin y con continuaregeneracin.

    6 Neutralizado(cido ntrico 60Be al 50% en aguaa temperatura ambiente)

    7 Lavado con aguaen circulacin y con continuaregeneracin.

    8 Oxidacin andica(cido sulfrico al 20% en aguacon temperatura a 19-20C y corriente continua a1,5 A/dm2)

    9 Lavado con agua en circulacin y con continuaregeneracin.

    10Coloracin.

    Por su estructura porosa, la capa de xido formadaen medio sulfrico se asemeja a las fibras textiles ypuede, al igual que stas, ser teida por medio decolorantes especiales derivados de los colorantes dela industria textil. Como la capa es transparente, elbrillo del metal base se transmite y pueden obtenerseaspectos que ningn otro tratamiento por pinturao barniz es susceptible de igualar. Los colorantesutilizados para el coloreado del aluminio pueden ser

    orgnicos o minerales.

    a/ Coloracin orgnica, para este tratamientopueden ser utilizados numerosos tipos de colorantes.

    Difieren especialmente en el mecanismo de absorcin.La mayor parte son absorbidos por capilaridad. Sonstos en particular, los grupos de colorantes cidosy de colorantes llamados sustantivos, como los dealizarina y los colorantes de ndigo.

    Otros dan lugar a una combinacin qumica con elaluminio, como los colorantes a base de complejosmetlicos, los colorantes diazo y los colorantes bsicos.Estos ltimos exigen ser tratados con substanciascolgenas y son poco utilizados porque su resistenciaa la luz es dbil.

    Se emplea para aplicaciones generales que se quierancolorear y que no estn expuestas a la intemperie.

    b/ Coloracin electroltica, para este tratamiento seutilizan xidos metlicos, que se fijan en las porosi-dades de la capa de xido y son muy resistentes ala luz y al calor.

    Empleada en aplicaciones generales que requierancolores slidos y que vayan a estar a la intemperie.

    11 Lavadocon agua en circulacin y con continuaregeneracin.

    12 Colmatado o Fijado

    La experiencia demuestra que una capa de xido de20 micras formada sobre aluminio y no colmatada,desaparece en unas horas en una solucin decinormalde cido ntrico. La misma capa perfectamentecolmatada no experimenta ninguna prdida prcti-camente despus de 1200 horas de inmersin. Enrealidad, una de las caractersticas principales de laalmina formada en el colmatado o fijado es suresistencia a los cidos.

    Para aplicaciones en arquitectura, es indispensablecolmatar en agua muy pura. Prcticamente con aguadesmineralizada y hasta desionizada. El procedimientoms utilizado para la desmineralizacin es el intercambio

    aninico y catinico con resinas especiales cambiadorasde iones. Se trata de conseguir un doble cambio deiones (instalacin de dos cuerpos) y no de un simpleablandamiento del agua que, por transformacin delos elementos insolubles en sales solubles, corre elpeligro de producir cuerpos nocivos para la calidad delcolmatado o fijado. La temperatura del agua vienedada por la temperatura de ebullicin (en la prctica97 a 100C) con el fin de que se produzca la hidratacinde forma muy lenta al contacto con las molculas deagua a baja temperatura. El pH del bao es aconsejablemantenerlo entre 5,5 y 6,5. El reajuste se hace pormedio de sosa, carbonato de sosa o cidos sulfricos,

    actico y brico.

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    PROTECCIN SUPERFICIALDEL ALUMINIO

    2. ANODIZADO DURO

    Con el anodizado pueden obtenerse capas considerablemente

    ms duras que las clsicas ( y en particular ms duras quelas que se obtienen en medio sulfrico-oxlico) en un mediosulfrico puro, con la condicin de que los porcentajes dedisolucin sean reducidos a un valor extremadamentepequeo, lo suficiente para permitir el paso de los iones enlos poros, que se convierten en finsimos canales. Se obtienenestos resultados anodizando a muy baja temperatura (0C)en un medio electroltico de 10 a 15% de cido sulfrico,con una densidad de corriente fuerte (3 A/dm2). La tensin,que ser al principio de 10 V puede llegar a ser de 80 a 100V segn la naturaleza de la aleacin. Es necesario un enrgicoagitado con una refrigeracin eficaz. Se pueden obtener ascapas muy espesas a una velocidad de 50 micras / hora. Las

    capas que actualmente se consiguen son de alrededor de150 micras, segn el proceso y la aleacin. La dureza deestas capas es comparable a la del cromo-duro, su resistenciaa la abrasin y al frotamiento es considerable. Su utilizacinpara piezas mecnicas se extiende cada vez ms debido almayor conocimiento del aluminio, de sus caractersticasmecnicas y de sus nuevas aplicaciones. Puesto que se trata, en general, de piezas cuyas tolerancias dimensionales sonestrechas, es necesario tener en cuenta, en el mecanizado,el crecimiento de las cotas, que llega a ser del 50% delespesor efectivo de la capa.

    Todas las aleaciones son susceptibles del anodizado duro,salvo las que contienen cobre, porque ste tiende a disolversea pesar de la baja temperatura y perturba el tratamiento.

    Las capas duras se obtienen a costa de una merma deflexibilidad, que limita en su utilizacin a aquellas aplicacionesen que no vayan a sufrir choques trmicos importantes,porque la pelcula se rompera bajo el efecto de las dilatacionesfuertes.

    Estas capas no son susceptibles de ser colmatadas (fijadas)con agua hirviendo por las mismas razones. Pueden, por elcontrario, ser impregnadas de cuerpos grasos y lubricantes.

    Propiedades del anodizado duro:

    Entre otras podemos destacar las siguientes:

    - Resistencia a la abrasinya que la almina esun cuerpo extremadamente duro, un poco menosque la del diamante. Lo que permite que tengauna resistencia al desgaste superficial superior amuchos tipos de acero.

    - Resistencia elctrica. La almina es un aislanteelctrico de calidad excelente, superior a la de la

    porcelana, este aislamiento depende de la porosi-dad; adems, es muy afectado por la presenciade impurezas en el metal y se caracteriza general-mente por la medida de la tensin de ruptura.

    - Resistencia qumica.La capa andica protegeeficazmente el metal base contra la accin denumerosos medios agresivos. Por este motivo seutiliza cada vez ms en ambientes navales e indus-triales para proteger ciertas piezas contra lacorrosin.

    - Porosidad secundaria o apertura ms o menos

    acusada en la entrada de los poros debido al efectode disolucin del bao, porosidad que se manifies-ta, sobre todo, en la parte exterior de la pelculay se aprovecha en las tcnicas de coloreado eimpregnacin.

    Para conservar toda la capacidad de la almina, es necesarioutilizar un electrolito de dbil actividad qumica a temperaturasbajas con lo que se limita la redisolucin de la pelculaformada. El anodizado duro se aplica normalmente sobrealeaciones con contenidos limitados de aleantes. Permiteobtener capas superiores a 150 micras con aleaciones dealuminio que contengan:

    Hasta un 6% de Mg (Magnesio)

    5% de Cu (Cobre)

    8% de Zn (Cinc)

    13% de Si (Silicio)

    Debido a la gruesa capa que se puede conseguir con esteprocedimiento, a la vez de las caractersticas mecnicas dela capa, se pueden recuperar piezas que por algn defectose hayan desgastado.

    Las aleaciones que tienen una buena aptitud para el anodi-zado estn perfectamente definidas en las pginascorrespondientes. Es muy importante a la hora de seleccionar

    el material para un anodizado duro, verificar la pieza quese vaya a mecanizar y seleccionar la aleacin tambin enfuncin de sus caractersticas y resistencia mecnica.

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    15/38101015VITORIA Tel 945 29 00 97 - Fax 945 29 00 88BARCELONA Tel 93 544 46 00 - Fax 93 544 45 24MADRID Tel 91 691 64 15 - Fax 91 692 86 74

    LINEA DE CORTE DE PRECISIN

    TOLERANCIA 0,1

    ESCUADRA

    DIMENSIONES 4000 x 2000

    ESPESOR 0,5 - 150 mm

    SIERRA DE CORTE

    ESPESOR MXIMO: 500 mm

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    16/38101016 VITORIA Tel 945 29 00 97 - Fax 945 29 00 88BARCELONA Tel 93 544 46 00 - Fax 93 544 45 24MADRID Tel 91 691 64 15 - Fax 91 692 86 74

    COMPORTAMIENTO ALA CORROSIN

    El ambiente marino es un medio agresivo para la mayorparte de los materiales: metales, madera, plstico, etc. Los

    costos de mantenimiento son ms elevados en unos que enotros.

    Es por esto que se atribuyen mejores resultados a losproductos llamados de calidad marina porque estelabel significa que su calidad ha sido comprobada enambientes marinos, por eso existen pinturas marinas, broncemarino e igualmente, desde hace medio siglo, aleacionesde aluminio marino que tienen una excelente resistenciaa la corrosin en medio hostil como es el marino.

    LAS CARACTERSTICAS DEL MEDIOMARINO

    La agresividad del medio marino en contacto con los metalesse debe a la abundancia de cloruros Cl en el agua delmar, con cantidades alrededor de 19 gramos por litro, bajoformas de cloruro de sodio, la sal, de cloruro de magnesio,etc. En efecto, en el medio marino es donde ellos se encuen-tran en equilibrio y est compuesto de:

    - Sales minerales disueltas del orden de 30 a 35 gramospor litro.

    - Gases disueltos de los cuales son de 5 a 8 ppm deoxgeno.

    - Materias orgnicas en descomposicin.

    - Materias minerales en suspensin.

    El conjunto constituye un medio muy complejo donde lainfluencia de cada factor de orden qumico (la composicin...)de orden fsico (la temperatura, presin), de orden biolgico(la fauna) sobre el comportamiento a la corrosin de losmetales, no es realmente separable ni cuantificable indepen-dientemente.

    La agresividad de la atmsfera marina es acentuada por lahumedad y las salpicaduras constituidas por finas gotas deagua de mar importadas por el viento. El efecto de laatmsfera marina depende de la orientacin y de la intensidadde vientos dominantes y se atenan fuertemente a algunoskilmetros de la costa.

    La salinidad vara de unos mares a otros, por ejemplo, los8 gramos por litro en el Mar Bltico (lo que facilita su

    congelacin), o los 41 gramos por litro en el Mar Medite-rrneo, no tiene una influencia sensible en elcomportamiento a la corrosin de las aleaciones de aluminio.Lo mismo ocurre con la temperatura del agua de mar enla superficie que vara segn la estacin y las latitudes,desde algunos grados centgrados en el Mar del Norte alos 25C sobre los trpicos.

    La experiencia demuestra que la resistencia a la corrosines similar en los trpicos que en el Mar del Norte y aqu queen el Pacfico. Nada permite diferenciar el slo hecho delmedio martimo al margen de elementos extraos que locontaminan y que modifican localmente la composicin delagua del mar o la atmsfera local as como los efluentes o

    emanaciones gaseosas.

    El conocimiento de los datos elementales sobre la corrosindel aluminio y sus aleaciones en el medio marino, as como

    lo que respecta a algunas reglas, muy fciles de aplicar,evitarn ciertos inconvenientes clsicos en el empleo delaluminio en el medio marino.

    A este efecto hace falta recordar la importancia que tienela capa de xido natural en el comportamiento a la corrosindel aluminio y sus aleaciones. Se tratar a continuacin delas formas de corrosin que se pueden observar en el mediomarino incidiendo ms en particular sobre la corrosingalvnica.

    La finalidad de la capa de xido de aluminio

    El buen comportamiento a la corrosin del aluminio esdebido a la presencia permanente sobre el metal de una

    capa de xido natural constituido por xido de aluminio(Almina) que le hace pasivo a la accin del medio ambiente.

    Aunque de muy pequeo espesor, comprendido entre 50y 100 Angstrms (o sea de 50 a 100 mil millonsimas demetro) la pelcula de xido constituye una barrera entre elmetal y el medio ambiente y se forma instantneamentedesde que el metal entra en contacto con un medio oxidante:el oxgeno del aire, el agua, etc., la estabilidad fsico-qumicade la capa de xido por tanto tiene una gran importanciasobre la resistencia a la corrosin del aluminio. Ella dependede las caractersticas del medio, uno de los cuales es el pHy tambin la composicin de la aleacin del aluminio.

    LA INFLUENCIA DEL pH

    La velocidad de disolucin de la capa de xido depende delpH. sta es elevada en un medio cido y en un medio alcalinopero es dbil en los medios prximos a la neutralidad (pH7). El agua de mar tiene un pH de 8 - 8,2. La capa de xidoes por tanto muy estable en el agua del mar y en el ambientemarino.

    Contrariamente a una idea muy difundida, el pH no es sloun criterio a tener en cuenta para predecir el comportamientodel aluminio en un medio acuoso: La naturaleza del cidoo de la base juegan un papel preponderante. sto es muy

    importante cuando se debe elegir un producto limpiador odecapante para el aluminio.

    De este modo si los hidrcidos tales como el cido sulfricoatacan fuertemente al aluminio (tanto ms si estn enuna solucin concentrada), el cido ntrico concentradopor el contrario no tiene accin sobre el aluminio, elcontribuye por su funcin oxidante a reforzar ligeramentela capa de xido y puede ser utilizado en una concentracinsuperior al 50% para el decapado del aluminio y de susaleaciones. Los cidos orgnicos, slo tienen una ligeraaccin sobre el aluminio. Es igualmente verdadero en unmedio alcalino: la sosa castica, la potasa, atacan severa-mente al aluminio. El amonaco concentrado tiene unaaccin mucho ms moderada.

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    COMPORTAMIENTO ALA CORROSIN

    INFLUENCIA DE LOS ELEMENTOS DEADICIN

    Ciertos elementos de adicin de las aleaciones de aluminiorefuerzan las propiedades protectoras de la pelcula dealmina.

    Otros por el contrario la debilitan. Por parte de las primerashay que citar el magnesio cuyo xido, la magnesia, secombina con la almina. La mejora de las propiedadesprotectoras de la pelcula de xido natural es lo que explicael rendimiento ptimo del comportamiento a la corrosinde las aleaciones de aluminio-magnesio de la familia ENAW 5000 (Magnealtok) tales como la 5005 (Magnealtok10), 5052 (Magnealtok 25), 5754 (Magnealtok 30), 5154(Magnealtok 35), 5086 (Magnealtok 40) y la 5083 (Mag-nealtok 45).

    Por el contrario, el cobre es uno de los elementos quedebilitan las propiedades de la capa de xido. Esta es larazn por lo que est totalmente desaconsejado utilizar enun ambiente marino, sin proteccin especial, las aleacionesde aluminio-cobre de la familia EN AW 2000 (Cobrealtok07-11-14-17 y 24) y las aluminio-zinc de la familia 7000 conadicin de cobre.

    FORMAS DE CORROSIN

    Nosotros no citaremos aqu ms que las formas de corrosin

    que pueden eventualmente encontrarse en el ambientemarino en la aleaciones de extrusin y laminacin de lasfamilias 1000 (Aluminio Puro), 3000 (Aluminio-Manganeso),5000 (Aluminio-Magnesio) y 6000 (Aluminio-Magnesio-Silicio) y las aleaciones de moldeo con silicio o magnesio.

    Corrosin uniforme

    Este tipo de corrosin se traduce por una disminucin delespesor regular y uniforme sobre toda la superficie del metal.La velocidad de disolucin puede variar de unas micras porao, en un medio no agresivo a muchas micras por horasegn la naturaleza del cido o de la base de la solucin enel agua. En ambiente marino, sea en inmersin en el aguao bajo los efectos de la atmsfera marina, la corrosinuniforme es nfima. No es medible.

    Corrosin por picaduras

    Esta es una forma de corrosin muy localizada y comn amuchos metales. Consiste en la formacin de cavidades enel metal, en las cuales la geometra, vara segn ciertonmero de factores inherentes al metal (naturaleza de laaleacin, condiciones de fabricacin) o al medio: concen-tracin de sales minerales, etc.

    El aluminio es sensible a la corrosin por picaduras en losmedios donde el pH est prximo a la neutralidad, es decir,

    de hecho en todos los medios naturales: aguas superficiales,aguas de mar, humedad del aire, etc.

    Contrariamente a los otros metales usuales, esta forma decorrosin llama la atencin porque las picaduras de corrosinestn siempre recubiertas de pstulas blancas de alminahidratada gelatinosa Al(OH)3 muy voluminosas. El volumende la pstula es ms importante que la cavidad subyacente.

    La corrosin por picaduras se desarrolla en sitios donde lacapa de oxido natural presenta defectos: reducciones deespesor, roturas locales, lagunas, etc. provocadas por diversascausas relacionadas con las condiciones de transformacino defectuoso manipulado y con los elementos de aleacin,

    etc. La experiencia demuestra que la zonas lijadas, rayadasen la operaciones de calderera, de plegado, de soldadura,son lugares donde las picaduras pueden desarrollarse durantelas primeras semanas de inmersin en el agua de mar.

    Lo que interesa al usuario, es conocer la velocidad depenetracin de las picaduras donde se han iniciado. Contra-riamente a otros metales cuyos productos de corrosin sonsolubles, es el caso del zinc, los del aluminio, la alminiaAl(OH)3, son insolubles en el agua, si bien una vez formados,permanecen fijados al metal en las cavidades de la picadura.La almina hidratada frena considerablemente los cambiosentre el agua de mar o la humedad del aire y el metal.

    La velocidad de corrosin por picaduras del aluminio y desus aleaciones decrece por tanto muy rpido en la mayorparte de los medios incluso en el agua del mar. Las medidasde penetracin de las picaduras hechas a intervalos regularesdemuestra que la velocidad de ataque de la picaduras estligada al tiempo por una relacin del tipo V= Kt 1/3.

    La gran experiencia en el empleo del aluminio no protegidoen la construccin al borde del mar (techos, cubiertas, etc.)y en la construccin naval, confirma los resultados obtenidosen laboratorio o en exposicin natural de la corrosin durantemucho tiempo: La profundidad de las picaduras una vezformadas durante los primeros meses, no sigue

    evolucionando. Esta ralentizacin de la velocidad de corrosinpor picaduras, explica que se puedan utilizar productos dealuminio en algunos medios naturales (atmsfera rural,atmsfera marina, agua de mar ,etc.) sin ninguna proteccindurante decenios.

    La corrosin se produce tanto en atmsfera marina comoen inmersin en agua de mar. Tanto en un caso como enel otro, la profundidad de las eventuales picaduras rara vezsobrepasa el milmetro despus de varios aos.

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    18/38101018 VITORIA Tel 945 29 00 97 - Fax 945 29 00 88BARCELONA Tel 93 544 46 00 - Fax 93 544 45 24MADRID Tel 91 691 64 15 - Fax 91 692 86 74

    LA SOLDADURA

    Las aleaciones de aluminio se sueldan al arco, bajoatmsfera inerte ( argn, helio o una mezcla de los dos)

    y hay dos tcnicas:

    1-. SOLDADURA AL ARCO BAJO ATMSFERA INERTECON ELECTRODO REFRACTARIO O PROCEDIMIENTOTIG (Tungtne Inert Gas).

    En este procedimiento se hace saltar un arco elctricoentre un electrodo refractario de tungsteno y la pieza asoldar, mientras que un chorro de gas inerte, generalmenteargn, rodeando el electrodo, protege el bao de fusincontra la oxidacin. Una varilla de aportacin sujetadacon la mano alimenta el bao de fusin. Este procedimientoutiliza una fuente alimentada por corriente alternaestabilizada por HF especficamente concebida para lasoldadura de las aleaciones de aluminio. Se utiliza en

    espesores comprendidos entre 1 y 6 mm y se puederobotizar.

    2-. LA SOLDADURA AL ARCO BAJO ATMSFERA INERTECON ELECTRODO CONSUMIBLE O PROCEDIMIENTO MIG(Metal Inert Gas).

    En este procedimiento de soldadura, el aluminio o laaleacin de aluminio sirve a la vez de electrodo y de metalde aportacin. Se suministra en hilo previamente enrolladoen una bobina, el cual se desenrolla automticamentehasta la herramienta de soldadura, pistola, a medida quese consume. La energa para la soldadura se suministrapor una fuente de corriente continua. La conexin se

    efecta con polaridad inversa (-) en la pieza para asegurara la vez el decapado y la fusin del hilo del electrodo.Este procedimiento, utilizable para los productos conespesor superior a 2,5 mm., es igualmente automatizable.La versin manual de MIG se llama comunmente soldadurasemi-automtica.

    Desde hace algunos aos, los constructores de materialde soldadura proponen fuentes de corriente pulsante.Este equipo permite soldar espesores delgados de 1,5 a4 mm. con mucha facilidad. Para los espesores medios ygruesos, su ventaja con relacin a las fuentes clsicas noest demostrada.

    MATERIALES DE APORTACIN

    En la soldadura MIG se utilizan siempre materiales deaportacin, mientras que en la soldadura TIG se puede ono utilizar. Las mejores propiedades de la junta soldadaen lo que se refiere a la resistencia, corrosin y ausenciade fisuras, se obtiene cuando se usan materiales deaportacin de acuerdo con la tabla que en otras pginasdetallamos.

    No existe una norma general para la eleccin de losmateriales de aportacin debido al tipo de utilizacin yal parmetro que interese ms en cada caso. Las de alto

    contenido en magnesio AlMg5 (EN AW 5356-5556) danmayor resistencia, mientras que la de AlSi5 (EN AW 4043)

    es ms resistente a la fisuracin y proporciona mejorflujo de metal durante el proceso de fusin de lasaleaciones templables. Este tipo de aleaciones (AlCu -AlMgSi - AlZn), no se deben soldar con material deaportacin del mismo grupo de aleacin por el procesode fisuracin. En el caso de que el material se vaya aanodizar posteriormente a la soldadura, se evitar elmaterial de aportacin AlSi5 porque coger en la zonade soldadura un color muy oscuro. Con el fin de reducirel peligro de la corrosin bajo tensin y aumentar laresistencia, se ha aadido Cu a las aleaciones de AlZnMg.Al hacer esto tambin empeora la soldabilidad. Diversasinvestigaciones sealan que se puede aadir comomximo 0,2% de Cu, antes de que el peligro de fisuracin

    en caliente aumente considerablemente. Se elige en estecaso el AlSi5 (EN AW 4043).

    LIMPIEZA ANTES DE SOLDAR

    La limpieza antes de la soldadura es esencial para conseguirbuenos resultados. La suciedad, aceites, restos de grasas,humedad y xidos deben ser eliminados previamente,bien sea por medios mecnicos o qumicos. Para trabajosnormales de taller se puede elegir el siguienteprocedimiento:

    1 Eliminacin de la suciedad y desengrasado

    en fro con alcohol o acetona.2 Lavar con agua y secar inmediatamente para

    evitar el riesgo de oxidacin.

    3 Eliminacin mecnica mediante:

    - Cepillado con un cepillo rotativo inoxidable.

    - Raspado con lija abrasiva o lima.

    - Por chorreado.

    Cuando hay demandas ms exigentes respecto a lapreparacin, se puede realizar una limpieza qumica segnel esquema siguiente:

    - Eliminacin de la suciedad.

    - Desengrasado con percloroetileno a 121C.

    - Lavado con agua y secado inmediato.

    - Eliminacin del xido de aluminio de lasiguiente forma:

    - Limpieza alcalina con p.e. NaOH.

    - Limpieza cida con p.e. HNO3 + HCl + HF.

    - Lavado con agua y secado inmediato.

    - Neutralizacin con HNO3(despus del tratamiento con NaOH).

    - Bao en agua desionizada.

    - Secado inmediato con aire caliente.

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    19/38101019VITORIA Tel 945 29 00 97 - Fax 945 29 00 88BARCELONA Tel 93 544 46 00 - Fax 93 544 45 24MADRID Tel 91 691 64 15 - Fax 91 692 86 74

    LA SOLDADURA

    Los mtodos qumicos requieren equipos costosos parael tratamiento superficial y no se pueden usar siempre

    por esta razn. Sin embargo no se debe nunca prescindirde la eliminacin del xido o el desengrasado en el reade soldadura.

    ATMSFERA CONTROLADA

    Como gases de proteccin para la soldadura MIG y TIG,se usan siempre los gases inertes Argn y Helio. Durantela soldadura el gas inerte enfra la boquilla de soldaduray protege, al mismo tiempo, al electrodo y al bao defusin. El gas tambin participa en el proceso elctrico enel arco. Los gases comerciales que generalmente se usanson los siguientes:

    - Argn, pureza 99,95 %.

    - Argn + Helio (30/70, 50/50) para soldaduraMIG, da un bao de fusin ms amplio y caliente.

    - Helio para corriente continua. En la soldaduraTIG proporciona una fusin ms caliente yvelocidad de soldadura mayor, pero es mscaro y requiere mayor consumo.

    El Argn puro es el gas que con mayor frecuencia se usay se debe emplear en la soldadura normal de taller, puestoque es mucho ms econmico y requiere menor flujo degas. El Helio se usa slo cuando se exige mayor penetracin,por ejemplo, en soldadura en ngulo o cuando se suelda

    un material muy grueso.

    AMBIENTE

    Cuando se suelda el aluminio, se producen diferentestipos de humos y gases; lo mismo que en el caso de lasoldadura de acero, con el fin de evitar la propagacinde esta contaminacin es aconsejable la instalacin deextractores de humos y gases. La intensidad del arco esmucho mayor que en la soldadura de acero y bajo ningnconcepto se debe mirar al arco sin una mscara deproteccin adecuada. La radiacin ultravioleta (UV) intensa

    puede daar los ojos y la piel, por lo cual el soldador dealuminio debe llevar ropa de proteccin que cubra todoel cuerpo. La cantidad de gas depende del mtodo desoldadura, material de aportacin y tipo de aleacin. Lasoldadura TIG produce una cantidad de humoconsiderablemente menor que la soldadura MIG, debidoal contenido menor de energa en el arco. En la soldaduraMIG las cantidades mayores de humo se producensoldando aleaciones de AlZnMg con AlMg5 (EN AW 5356-5556) como material de aportacin. Por esta razn esnecesaria una buena ventilacin general en combinacincon medidas individuales como mscaras de aire frescoo dispositivos de aspiracin de humos local (In situ).

    EL ARCO

    El proceso elctrico en el arco es de gran importanciapara comprender lo que pasa en la soldadura de aluminio.En principio se puede soldar con corriente continua (CC)o con corriente alterna (CA). Si observamos primero laCC, podemos elegir entre dos casos de polaridadesdiferentes, polaridad negativa y polaridad positiva.

    La polaridad negativa cede la mayor parte de su energaa la pieza de trabajo, 70 %, de modo que obtenemos unbao de fusin profundo, con buena penetracin. La cargasobre el electrodo es reducida, lo cual es una ventaja enla soldadura TIG. Una gran desventaja, al emplear estapolaridad es que el arco rompe la pelcula de xido, demodo que se impone un tratamiento previo de material,

    como la preparacin cuidadosa de los bordes, limpiezamuy cuidadosa y bordes biselados.

    En combinacin con arco pulsado se puede soldar chapafina desde 0,06 mm. La soldadura con corriente continuay polaridad positiva (polaridad invertida) se usa para lasoldadura MIG. Es tpico que en la distribucin de calor,el 70 % corresponda al electrodo. El bao de fusin esrelativamente ancho y de escasa profundidad resultandoen poca penetracin.

    La ventaja determinante para el uso de polaridad positivaconsiste en el efecto rompedor de la pelcula de xido delarco, con tal eficacia, que dicha pelcula ya no sea obstculopara conseguir una buena calidad en la soldadura. El

    mecanismo para este efecto rompedor de la pelcula dexido no es completamente conocido, pero una explicacin,es que se debe al bombardeo de la superficie de ionesmetlicos positivos anlogo a la limpieza de superficiespor chorreo.

    Aunque el arco tiene esta propiedad no se debe prescindirde la eliminacin del xido antes de empezar la soldadura.El arco no es capaz de romper las pelculas de xidogruesas formadas durante la laminacin de chapas encaliente, sino slo las capas finas que se forman despusde la limpieza. La soldadura con corriente alterna (CA)implica que la polaridad se cambia aproximadamente 100veces por segundo y, por lo tanto, se pueden considerarlas propiedades de la soldadura con CA como el promedioentre los dos casos en la soldadura con corriente continua.La distribucin del calor es casi la misma entre el electrodoy la pieza de trabajo; la penetracin y ancho del bao defusin cae entre los valores que rigen para los dos casosanteriores. El arco tiene todava un efecto rompedor dela pelcula de xido. La corriente alterna se usa en lasoldadura TIG normal con argn como gas protector. Lacorriente absorbida por el equipo se altera debido a laaccin rectificadora del arco; por esta razn se ha diseadouna mquina para soldadura TIG que compensa esteefecto.

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    20/38101020 VITORIA Tel 945 29 00 97 - Fax 945 29 00 88BARCELONA Tel 93 544 46 00 - Fax 93 544 45 24MADRID Tel 91 691 64 15 - Fax 91 692 86 74

    LA SOLDADURA

    SOLDADURA MIG

    Para la soldadura MIG de aluminio se puede usar el mismoequipo que en la soldadura de aceros con CO2. La capacidadde la fuente de energa se elige segn la produccin prevista.Para la soldadura de espesores de hasta 10 mm. esgeneralmente de 250-300 A. El sistema de alimentacindebe ser con preferencia del tipo push-pull, es decir,una combinacin de efecto empuje-tiro, pero se puedenusar tambin tipos con efecto slo de empuje para guasde hilo corto y dimetro de hilo de 1,6 mm. Debido a sumenor resistencia, el aluminio permite el empuje enlongitudes cortas. Sin embargo, aleaciones como las delgrupo AlMg5 (EN AW 5356-5556) son mucho ms durasque las del grupo AlSi5 (EN AW 4043) y la de aluminiopuro Al 99,5 (EN AW 1050) permiten el empuje en

    longitudes mayores. En todo caso la longitud del conductodel hilo ha de ser siempre lo ms corta posible, y en sutrayecto, los radios de curvatura habrn de ser ampliosevitando bucles y contornos pronunciados.

    Deber vigilarse peridicamente el estado de boquillas yconductos limpindolos de viruta y restos de material enellos depositados.

    La soldadura MIG se lleva a cabo siempre con corrientecontinua (CC), con argn puro como gas de proteccin yes adecuada para todas las posiciones de soldadura, inclusosobre techo. La soldadura en posicin vertical se hacesiempre en sentido ascendente. La calidad de la soldaduraes generalmente alta pero el riesgo de porosidad es siempre

    mayor que en la soldadura TIG, pues debido a que el arcoes autorregulado, temporalmente puede hacerse inestable,lo cual puede causar interferencias en la aportacin dematerial. Este mtodo es muy adecuado tanto para lasoldadura manual como mecanizada, en espesores de 3mm. o ms. Los soldadores expertos pueden soldar materialtodava ms delgado. En el caso de que los requerimientosde la calidad de soldadura sean bajos, se pueden soldarmateriales todava ms delgados, pero en este caso el arcono trabaja en el rea de spray puro, debido al bajovoltaje, que induce a una tendencia de arco corto. Lavelocidad de soldadura es para la soldadura manual de 0,3a 0,75 mts./min. y para la soldadura robotizada de 2 a 3mts./min. Esta velocidad relativamente alta hace que elmtodo sea ms productivo que el TIG y en combinacincon la densidad de energa alta en el arco, se obtiene unazona afectada por el calor (HAZ) ms estrecha que en elTIG. Ese es un factor favorable ya que la deformacindebido a la soldadura decrece cuando disminuye laaportacin de energa calorfica. Los campos de aplicacindel mtodo MIG son muchos, lo que ha conducido aldesarrollo y refinamiento de la tcnica de la soldadura.

    SOLDADURA POR PUNTOS MIG

    La manera corriente de unir dos placas en una uninsolapada, es mediante la soldadura de puntos por resistencia.

    Este mtodo sin embargo, requiere una inversin elevadaen maquinaria y se limita a espesores de hasta 4 mm. Como

    mtodo alternativo se puede usar el mtodo MIG parasoldadura por puntos que se puede llevar a cabo conalgunos de los equipos MIG corrientes, completados conun rel de tiempo y una boquilla de gas. La soldadura severifica presionando la pistola contra la chapa superior. Eltiempo de soldadura se ajusta mediante un rel de tiempo,con lo cual se consigue una buena reproducibilidad. Lapenetracin se puede controlar para conseguir que la partefundida penetre entre las dos chapas. El mtodo preferidodepende del espesor de la chapa inferior. Las ventajasdesde el punto de vista de construccin se basan en quese pueden aceptar grandes diferencias de espesor entre lachapa superior y la inferior. Cuando se trata de espesoresgrandes, en la chapa superior se puede facilitar la soldadura

    haciendo un taladro.

    SOLDADURA DE PULSO CORTO CONMIG

    Sobreponiendo una corriente con la frecuencia de 16 - 100Hz. sobre la corriente normal, es posible obtener unapulsacin de corta duracin, con unas propiedades talesque se puede soldar material con espesores inferiores a 3mm. En cada mximo pulso, se desprende una gota dematerial de aportacin. Las ventajas de este mtodo sonlas siguientes:

    - Se puede soldar metal ms delgado, 1,5 mm.- Diferentes espesores se pueden soldar con ms

    facilidad.

    - Un arco estable hace disminuir el riesgo de defectosde soldadura.

    - Es ms fcil soldar con aberturas variables.

    - Se pueden utilizar materiales de aportacin ms gruesos.

    SOLDADURA MIG DE MATERIALGRUESO

    El uso reciente de aluminio grueso, particularmente de laaleacin AlMg4,5Mn (EN AW 5083), ha conducido aldesarrollo de una tcnica, especialmente adaptada a estosfines, basada en el mtodo MIG. En este sentido se puedemencionar el mtodo NARROW GAP de Sciaky, que consoportes colocados oblicuamente uno detrs de otro,permite la soldadura a tope sin preparacin de bordes ycon una abertura de 6-9 mm. para materiales gruesos.En Japn se ha desarrollado el mtodo NHA (NARROWGAP HORIZONTAL welding process for aluminium) paraaberturas horizontales. Un soplete de doble envoltura conmovimiento oscilante es guiado automticamente a lolargo de la unin . Las ventajas de estas dos variantes delmtodo MIG consisten en la mejor utilizacin del calor y

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    21/38101021VITORIA Tel 945 29 00 97 - Fax 945 29 00 88BARCELONA Tel 93 544 46 00 - Fax 93 544 45 24MADRID Tel 91 691 64 15 - Fax 91 692 86 74

    SOLDADURA POR FRICCION-Fiction StirWelding (FSW)

    La soldadura por friccin es un proceso de penetracincompleta en fase slida, que se utiliza para unir chapasde metal actualmente y principalmente de aluminio sin alcanzar su punto de fusin.

    El procedimiento esta basado en el principio de obtenertemperaturas suficientemente altas para forjar dos componentesde aluminio, utilizando una herramienta cilndrica rotatoriano consumible que posee una sonda en la parte inferior (pin)que se desplaza a lo largo de una unin a tope. Las piezashan de ser fijadas a un soporte de apoyo de manera que seprevenga que el calor producido separe las partes a soldar.El calor generado por la friccin entre la herramienta (pin) y

    las piezas a unir, provoca el ablandamiento del material basesin llegar a alcanzar el punto de fusin y permite eldesplazamiento de la herramienta a lo largo de la lnea desoldadura. El material en estado plstico se transfiere a laparte posterior de la herramienta y se forja por el contactontimo de la zapata de la herramienta y el perfil del tetn dela misma. Al enfriarse deja una unin en fase slida entre lasdos piezas. ltimamente se ha desarrollado nuevos procesosque aparte de la soldadura longitudinal, se ha conseguidosustituir esta por pequeos segmentos o puntos localizadosa lo largo de una trayectoria. Tras ligeras modificaciones seha desarrollado un sistema de soldadura FSSW para sustituirla soldadura de resistencia por puntos y a las unionesatornilladas o remachadas porque son uniones de mayor

    calidad y reduccin de costos y tiempos. Este sistema esinteresantes para unir materiales disimilares.

    La soldadura por friccin, puede ser utilizada para unir chapasde aluminio sin material de aportacin o gas de proteccin.El espesor del material vara desde 16 mm. hasta 30 mm.,pudiendo ser soldados con penetracin total y sin porosidadni cavidades internas.

    Se consiguen soldaduras de alta calidad e integridad con unamuy baja distorsin, en muchos tipos de aleaciones de aluminio,incluso aquellas consideradas de difcil soldadura por mtodosde fusin convencionales.

    Entre los materiales que han sido soldados con xito mediantesoldadura por friccin se incluyen una amplia variedad dealeaciones de aluminio (series 2xxx-AlCu Cobrealtok), 5xxx-AlMg (Magnealtok), 6xxx-AlMgSi (Simalgaltok), 7xxx-AlZn(Alzintok), 8xxx y aleaciones Al-Li. ltimamente se hanconseguido mediante ste mtodo uniones en plomo, cobre,magnesio e incluso aleaciones de titanio.

    el menor volumen de la junta, lo cual lleva consigo unincremento de la productividad.

    Tabla de amperios aconsejada para la soldadura MIG

    Dimetro del hilo Corriente (A)0,8 mm 80 1401,2 mm 120 2101,6 mm 160 3002,4 mm 240 450

    SOLDADURA TIG

    En la soldadura de aluminio con arco de tungsteno y gasde proteccin inerte (TIG) se usa una fuente de corrientealterna de 50 Hz., una corriente de alta frecuencia

    superpuesta (CA). El electrodo es no fusible de tungstenopuro o tungsteno aleado con circonio. Este mtodo desoldadura se puede usar en todas las posiciones y utilizadocorrectamente permite la obtencin de una soldadura degran calidad. El peligro de porosidad es menor que en lasoldadura MIG. El arco rompe la pelcula de xido y por lotanto, para la automtica se usa hilo en bobinas. Comoregla, se usa la soldadura TIG para espesores de 0,7 a 10mm. pero no hay realmente un lmite mximo. La velocidadde soldadura es ms baja que en la SOLIM. Se debenpreparar los bordes cuidadosamente para que no hayaaberturas entre las placas, ya que es mucho ms fcil decontrolar el bao de fusin si la separacin es mnima. Enespesores superiores a 5 mm. se deben biselar las aristas

    de las uniones a soldar. Cuando se trata de soldadura dechapa fina resulta ms ventajoso el uso de plantilla paraevitar las distorsiones debidas al calor de la soldadura y lasseparaciones entre bordes debidas a aquellas.

    SOLDADURA DE PULSO LARGO

    Muchas fuentes de energa para TIG tienen capacidad parasoldadura de pulso. Para otras se puede fcilmente conectaruna unidad adicional. El principio es similar al descrito enla soldadura MIG - pulso, con la sola diferencia de que lasoldadura TIG se lleva a cabo con una frecuencia mucho

    ms baja, aproximadamente 10 Hz. Esto implica que lospulsos son bien visibles lo cual, a la larga, puede ser unafuente de imitacin para el soldador. La tcnica se puedeaplicar tanto a la soldadura con CA como con CC. Setrabaja con dos niveles de corriente. El ms bajo se eligepara que no se apague el arco. El nivel ms alto esgeneralmente ms elevado que en la soldadura normalTIG. Los periodos de los diferentes niveles pueden variar.La ventaja consiste en que se puede conseguir una soldaduraperfecta con una intensidad de corriente media ms bajaque en la soldadura normal. La aportacin de calor es msbaja y se puede soldar material ms delgado: 0,3 a 0,4mm. Con las combinaciones de CC y pulso se puedensoldar espesores del orden de 0,05 mm.

    LA SOLDADURA

  • 7/29/2019 Alu Stock LA4 10 Informacion

    22/38101022 VITORIA Tel 945 29 00 97 - Fax 945 29 00 88BARCELONA Tel 93 544 46 00 - Fax 93 544 45 24MADRID Tel 91 691 64 15 - Fax 91 692 86 74

    LA SOLDADURA

    CARACTERSTICAS DE LOS MATERIALES DE APORTACIN PARA LASOLDADURA AL ARCO DE LAS ALEACIONES DE ALUMINIO

    1050,

    1200con:

    1050,

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    3003con:

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    MATERIALDE

    APORTACIN

    ALEACIN

    ASOLDAR

    NOTA: (1) La clasificacin de la resistencia a la corrosin se basa en las pruebas de inmersin alternada o continua en agua dulce o salada.

    (2) La clasificacin para las aleaciones del grupo 6000 (AlMgSi) pierde su validez cuando va seguido de tratamiento trmico.

    MB: Muy Bueno B: Bueno R: Regular E: Malo, evitar.

    Facilidad

    alasoldadura

    1200B

    MB

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    Resistenciaen

    lajuntasoldada

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    Resistenciaala

    corrosin

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    Resistenciadetrabajo

    atemperatura

    superioralanormal

    1200

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    omogeneidaddelcolor

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    NOTA:LaAleaccin1

    200seutilizaindistintamenteconla1050o1100

  • 7/29/2019 Alu Stock LA4 10 Informacion

    23/38101023VITORIA Tel 945 29 00 97 - Fax 945 29 00 88BARCELONA Tel 93 544 46 00 - Fax 93 544 45 24MADRID Tel 91 691 64 15 - Fax 91 692 86 74

    LA SOLDADURA

    CARACTERSTICAS DE LOS MATERIALES DE APORTACIN PARALA SOLDADURA AL ARCO DE LAS ALEACIONES DE ALUMINIO

    5052,

    5754con:

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    MATERIALDE

    APORTACIN

    ALEACIN

    ASOLDAR

    NOTA:(1) La clasificacin de la resistencia a la corrosin se basa en las pruebas de inmersin alternada o continua en agua dulce o salada.

    (2) La clasificacin para las aleaciones del grupo 6000 (AlMgSi) pierde su validez cuando va seguido de tratamiento trmico.

    MB: Muy Bueno B: Bueno R: Regular E: Malo, evitar.

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