aluminio

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El aluminio representa aproximadamente el 8% de nuestra corteza terrestre, convirtindolo en el tercer elemento ms comn despus del silicio y el oxgeno, aunque siempre combinado con otros elementos, formando diversos minerales, entre los que destacan: el corindn, la bauxita, la criolita, los feldespatos, las micas, el caoln y las arcillas. El aluminio tambin est presente en la mayora de las gemas, tales como el zafiro, el rub, la esmeralda, el topacio, la turquesa, el jade, entre otros.IntroduccinPropiedadesMecnicasFsicas3Propiedades Qumicas-Informacin atmica del aluminioEsta informacin se obtiene a partir de la tabla peridica: Smbolo: Al Nmero atmico: 13

Grupo del sistema peridico: Grupo 13 Valencia: 3 Estado de oxidacin: +3 Electronegatividad: 1,5 Radio atmico: 1,43 Radio covalente: 1,18 Radio inico: 0,50 Estructura cristalina: cbica centrada en las caras (CCC), con lados de longitud 4,0495 Configuracin electrnica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1, o bien, [Ne] 3s2p1 Primer potencial de ionizacin: 6,00 eV Masa atmica: 26,9815 g/mol.-Enlace qumico:Este elemento presenta 2 enlaces qumicos posibles debido al elemente al que reaccione qumicamente estos son:

AL

Enlace metlico: El aluminio al ser un metal por defecto forma este tipo de enlace dndole las siguientes caractersticas :

Es ms maleable.Ms dctil.Ms resistente.

Enlace inico: Al poseer una baja electronegatividad fcilmente forma enlaces inicos con elementos de mayor electronegatividad dndole las siguiente caractersticas:-3 electrones de valencia. -Tiene estado de oxidacin +3, pero tambin +1 -Tiende a formar xidos.-Tambin forma hidruros.-Al formar enlaces inicos se vuelve ms frgil pero meno rayable.

-Estructura cristalina (cbica centrada en las caras (CCC)):

En la estructura cbica centrada en las caras, los tomos estn situados en los vrtices de la celdilla unidad y en el centro de sus caras, o sea, en las posiciones de los nudos de la red de Bravais del mismo nombre.Propiedades Mecnicas-Dureza: la mayora de las veces se da en los materiales de aluminio la dureza Brinell, a causa de la sencillez de su determinacin. los valores de la dureza Brinell se extienden desde HB=15 para aluminio pursimo. -Resistencia a la compresin, a la flexin, al corte y a la torsin: en los materiales alumnicos se puede admitir que el valor del lmite de aplastamiento 0,2% es igual al valor del lmite elstico 0,2% de traccin. La resistencia a la compresin tienen importancia principalmente en las piezas sometidas a compresin tales como cojinetes de friccin.

-Influencia de los tratamientos trmicos y mecnicos en las propiedades mecnicas: _Deformacin en fro : la resistencia a la traccin -El comportamiento en cuanto al aumento de resistencia por deformacin en fro depende de la composicin. -La influencia de una deformacin en fro sobre la resistencia a la corrosin es escasa._Recocido de ablandamiento, estabilizacin :sirve para transformar materiales a un estado de resistencia muy baja y alto alargamiento. _Normalizado: el normalizado sirve para la eliminacin de tensiones propias, que pueden surgir debido a un rpido enfriamiento de las piezas al colarlas, por enfriamiento rpido despus del proceso de endurecimiento o por trabajo mecnico. -Las temperaturas a aplicar en el normalizado trmico son relativamente bajas.-El normalizado debe realizarse siempre antes de mecanizar la pieza o al menos antes de la ltima operacin, debido a que est ligada a una deformacin permanente.

Propiedades Fsicas_Densidad: 2,70 g/cm3 a 20 C (1,56 oz/in3 a 68 F)_Punto de fusin: 660 C (933 K)_Punto de ebullicin: 2467 C_Calor especfico: 0,92 J/g K (0,22 cal/ g C)_Calor latente de fusin: 395103 J/kg_Calor latente de ebullicin: 9220103 J/kg_Conductividad elctrica: 37,8106 S/m (siemens por metro)_Conductividad trmica: 209-230 W/m K_Coeficiente de dilatacin lineal: 2,410-5 C-1AplicacionesGracias a sus propiedades qumicas, fsicas y mecnicas el aluminio hoy en da se puede utilizar en diferentes formas de las cuales tenemos :

EXTRUSINLa extrusin es un proceso tecnolgico que consiste en dar forma o moldear una masa hacindola salir por una abertura especialmente dispuesta para conseguir perfiles de diseo complicado.El aluminio debido a sus propiedades es uno de los metales que ms se utiliza para producir variados y complicados tipos de perfiles que se usan principalmente en las construcciones de carpintera metlica. Se puede extruir tanto aluminio primario como secundario obtenido mediante reciclado.

Perfiles de aluminio extruidoFundicin de piezasLa fundicin de piezas consiste fundamentalmente en llenar un molde con la cantidad de metal fundido requerido por las dimensiones de la pieza a fundir, para, despus de la solidificacin, obtener la pieza que tiene el tamao y la forma del molde.Existen tres tipos de procesos de fundicin diferenciados aplicados al aluminio:

-Fundicin en molde de arena-Fundicin en molde metlico-Fundicin por presin o inyeccin.El proceso de fundicin se puede esquematizar de la siguiente manera:-Diseo del modelo original de la pieza a fundir-Elaboracin del tipo de modelo diseado-Fusin del material a fundir-Insercin de la colada en el molde-Solidificacin de la pieza-Limpieza de la superficie con procesos vibratorio o de granallado.

Pistn de motor de aluminio fundido.12MecanizadoEl mecanizado del aluminio y sus aleaciones en maquinas herramientas de arranque de virutas en general, es fcil y rpido y est dando paso a una nueva concepcin del mecanizado denominada genricamente mecanizado rpido. El aluminio tiene unas excelentes caractersticas de conductividad trmica, lo cual es una importante ventaja, dado que permite que el calor generado en el mecanizado se disipe con rapidez. Su baja densidad hace que las fuerzas de inercia en la piezas de aluminio giratorio (torneados) sean as mismo mucho menores que en otros materiales.

SoldaduraLos procedimientos de soldeo en aluminio pueden ser el arco elctrico, bajo atmosfera inerte que puede ser argn, helio, por puntos o por friccin.-En el momento de ejecutar una soldadura la limpieza de las piezas es esencial. La suciedad, aceites, restos de grasas, humedad y xidos deben ser eliminados previamente, bien sea por medios mecnicos o qumicos.-El gas inerte que ms se utiliza en la soldadura normal en los talleres es el argn puro, puesto que requiere menor flujo de gas. El helio se usa slo cuando se exige mayor penetracin.Para mantener libre de humos y gases la zona de soldadura, es aconsejable la instalacin de extractores de humos y gases.

Esquema de la soldadura TIG.DobladoEl aluminio se presenta en el mercado en diversas formas, ya sean estas barras con diversos perfiles u hojas de varios tamaos y grosores entre otras. Cuando se trabaja con aluminio, especficamente en crear algn doblez en una hoja, o en una parte de sta, es importante considerar la direccin del grano; esto significa que la composicin en el metal, despus de haber sido fabricado, ha tomado una tendencia direccional en su microestructura, mostrando as una mayor longitud hacia una direccin que hacia otra. As es que el aluminio puede quebrarse si la direccin del grano no es considerada al crear algn doblez, o si el doblez es creado con un radio demasiado pequeo, el cual sobrepase la integridad elstica del tipo de aluminio.AnodizadoExiste un proceso qumico electroltico llamado anodizado que permite obtener de manera artificial pelculas de oxido de mucho ms espesor y con mejores caractersticas de proteccin que las capas naturales.Las ventajas que tiene el anodizado son:La capa superficial de anodizado es ms duradera que la capas obtenidas por pintura.El anodizado no puede ser pelado porque forma parte del metal base.El anodizado le da al aluminio una apariencia decorativa muy grande al permitir colorearlo en los colores que se desee.Al anodizado no es afectado por la luz solar y por tanto no se deteriora.

Componentes de aluminio anodizado