El aluminio es un metal no ferromagnético, siendo el tercer elemento más común encontrado en la corteza terrestre. Como metal se extrae únicamente del mineral conocido con el nombre de bauxita, por transformación primero en alúmina mediante el proceso Bayer y a continuación en aluminio metálico mediante electrólisis.
Se trata de un metal ligero, con una densidad de 2700 kg/m³, y con un bajo punto de fusión (660 °C). Su color es blanco y refleja bien la radiación electromagnética del espectro visible y el térmico. Es buen conductor eléctrico (entre 35 y 38 m/(Ω mm²)) y térmico (80 a 230 W/(m·K)).
Es un material blando (escala de Mohs: 2-3-4) y maleable. En estado puro tiene un límite de resistencia en tracción de 160-200 N/mm² (160-200 MPa). Todo ello le hace adecuado para la fabricación de cables eléctricos y láminas delgadas, pero no como elemento estructural.
El aluminio posee una combinación de propiedades que lo hacen muy útil en ingeniería de materiales, tales como su baja densidad (2.700 kg/m³), su alta resistencia a la corrosión y su bajo punto de fusión.
Mediante aleaciones adecuadas se puede aumentar sensiblemente su resistencia mecánica (hasta los 690 MPa). Es buen conductor de la electricidad y del calor, se mecaniza con facilidad y es muy barato.
Por todo ello es el metal que más se utiliza después del acero desde mediados del siglo XX.
Aplicaciones y usos del aluminio
El aluminio ofrece una gran cantidad y variedad de usos para la industria, siendo un material muy polivalente.
Por sus propiedades eléctricas, es un buen conductor, capaz de competir en coste y prestaciones con el cobre tradicional. Así mismo, es especialmente útil en aplicaciones donde el exceso de peso es importante. Es el caso de la aeronáutica y de los tendidos eléctricos donde el menor peso implica en un caso menos gasto de combustible y mayor autonomía, y en el otro la posibilidad de separar las torres de alta tensión.
Aleado con otros metales mejoran sus propiedades mecánicas lo que permite realizar sobre él operaciones de fundición y forja, así como la extrusión del material. De esta forma, se utiliza en arquitectura y para fabricar piezas industriales de todo tipo.
También está presente en enseres domésticos tales como utensilios de cocina y herramientas, en soldadura aluminotérmica, como combustible químico y explosivo, para fabricar contenedores criogénicos, etc.
Mecanizado del aluminio
El mecanizado del aluminio y sus aleaciones en máquinas herramientas de arranque de virutas en general es fácil y rápido. En el mecanizado por decoletaje, proceso de arranque de viruta, las fuerzas de corte que tienen lugar son considerablemente menores que en el caso de las generadas con el acero (la fuerza necesaria para el mecanizado del aluminio es aproximadamente un 30% de la necesaria para mecanizar acero). Por consiguiente, los esfuerzos sobre los útiles y herramientas así como la energía consumida en el proceso es menor para el arranque de un volumen igual de viruta.
En la producción en serie hoy en día lo normal es que el mecanizado se realice en máquinas de control numérico (CNC) con cabezales potentes y robustos que les permiten girar hasta 30.000 rpm, y avances de trabajo muy grandes cuando se trata del mecanizado de materiales como el aluminio. La mejora de estas máquinas, su robustez y precisión, junto con el gran avance en las herramientas, ha producido una mejora muy importante en el mecanizado de todo tipo de materiales y específicamente también del aluminio.
Especialmente en el caso del aluminio, al ser un excelente conductor térmico, presenta la ventaja de que el calor generado en el mecanizado se disipa con rapidez. Además, su baja densidad hace que las fuerzas de inercia en la piezas de aluminio giratorio (torneados) sean asimismo mucho menores que en otros materiales.
Sin embargo, el coeficiente de fricción entre el aluminio y los metales de corte es elevado comparativamente con otros metales. Este hecho unido a su baja resistencia hace que se a veces se comporte como “plastilina”, típico de lo que los mecanizadores denominamos como materiales pastosos, pudiendo causar el embotamiento de los filos de corte, deteriorando la calidad de la superficie mecanizada y/o produciendo defectos por arrastre de material, como por ejemplo en roscas.
El desarrollo del mecanizado de alta velocidad permite que para fabricar muchas piezas complejas no sea necesario fundirlas previamente sino que pueden ser mecanizadas sin fundición previa.
La gran ventaja de este mecanizado rápido estriba en que puede representar una reducción de costes en torno al 60%, pero en este tipo de mecanizado rápido se torna crítico la selección de las herramientas y los parámetros de corte.
La adopción del mecanizado de alta velocidad es un proceso difícil para el fabricante, ya que requiere cambios importantes en la planta, una costosa inversión en maquinaria y software, además de una formación cualificada del personal.
Por eso muchas de empresas industriales confían las tareas de mecanizado rápido a talleres especializados en dichas funciones, subcontratando el trabajo, siendo Kuzu Decoletaje una de ellas.
Para el mecanizado de las diferentes aleaciones de aluminio se pueden emplear diferentes herramientas, siendo lo más habitual:
- Acero rápido, para aleaciones de aluminio con bajo contenido de silicio. Permite el uso de grandes ángulos de desprendimiento, para obtener unas mejores condiciones de corte.
- Metal duro (carburos metálicos, widia y diamante), para el mecanizado de aluminio con gran contenido de silicio. Estas herramientas permiten mayores velocidades de trabajo que las anteriores, trabajando con materiales más duros.
Cada vez más las herramientas de metal duro desplazan a las de acero rápido en muchas de las aplicaciones debido a la ganancia que suponen en las condiciones de mecanizado, compensando su mayor coste.
En el caso del aluminio, debido a que requiere ángulos de corte más agudos que el acero, los fabricantes diseñan herramientas y placas específicas para su mecanizado e incluso a veces sin los recubrimientos que se les aplican típicamente a las herramientas para acero ya que estos redondean los filos (efecto más relevante cuanto más blando es el aluminio que se desea mecanizar).
Cuando hablamos de plaquitas para el mecanizado de aluminio, los fabricantes desarrollan placas especiales con ángulos más agudos como se ha dicho, con rompevirutas específicos e incluso con acabados superficiales tipo espejo para evitar la adhesión del material a la placa.
Decoletaje de aluminio
En Kuzu Decoletaje hace ya muchos años que fabricamos piezas en aluminio por decoletaje de precisión, bajo plano y a medida del cliente, para sectores industriales tan diversos como automoción, aeronáutica, fabricación de electrodomésticos, medicina, iluminación y fabricación de maquinaria industrial.
Contamos no solo con la experiencia necesaria, sino también con maquinaria moderna y adecuada a los trabajos a desarrollar, y trabajadores con la formación pertinente para garantizar la calidad, fiabilidad y seriedad en la entrega. Y también asesoramos a los clientes para la elección del material más adecuado al uso que vaya a tener la pieza mecanizada por decoletaje, así como en los tratamientos de terminación más adecuados en función del uso que vaya a tener.
En Kuzu, más que un proveedor, buscamos ser un socio de confianza ¿Hablamos?