ALUMINIOUN METAL CON VOCACIN DE FUTUROResulta curioso que, siendo el Aluminio el tercer elemento ms abundante en la corteza terrestre, despus del oxgeno y el silicio, hasta el ao 1821 nadie haba reparado en l. Fue en este ao cuando el cientfico francs Pierre Vertier, especialista en mineraloga, repara en una piedra terrosa y rojiza que bautiz con el nombre de Bauxita , al haberla encontrado en las inmediaciones de la entonces pequea aldea de Les Baux (Francia).Cuatro aos ms tarde, de esta piedra, que no era otra cosa que xido hidratado de aluminio, se consigui por vez primera aislarlo en el laboratorio del resto de los elementos que contena.Aqu dara comienzo la emocionante historia del Aluminio.

CMO SE OBTIENE EL ALUMINIO?Ya hemos visto que el aluminio, debido a su reactividad qumica, no se encuentra enestado puro como otros metales, sino que aparece combinado con el oxgeno, formando un xido (Al2O3) llamado Almina. Este xido de color blanquecino se encuentra, en mayor o menor cantidad, en ms de cien compuestos de la corteza terrestre, lo que explica la abundancia del mismo.Sin embargo, es precisamente en esa piedra terrosa y rojiza, llamada bauxita, donde ms concentracin de almina aparece, situndose sta en torno al 58%. Cuando la concentracin en estas tierras arcillosas se aleja de este porcentaje, el coste de obtencin de almina se dispara, por lo que ya no resulta rentable su explotacin. Para que sta lo sea, como mnimo, debe tener un 30% de almina, que el yacimiento est a cielo abierto, como lo estn la mayor parte de ellos, y que el acceso al mismo sea fcil. Aunque prcticamente se ha encontrado bauxita en todos los continentes, los principales y ms rentables yacimientos se encuentran en los pases tropicales y subtropicales, a pesar de que tambin existen en algunos pases del Este de Europa y en algunos de los pases que constituan la antigua URSS. EE.UU, Brasil, Jamaica, Australia, Indonesia, Nigeria y Guinea son algunos de los pases con mayores reservas de bauxita en la actualidad. Estas reservas estn estimadas en ms 40.000 millones de Tons. y siguen apareciendo nuevos yacimientos, teniendo en cuenta que, como ya se ha dicho, por el momento solamente interesan los yacimientos a cielo abierto y con altos porcentajes de almina. Resulta interesante saber que de 4 Kg. de bauxita solamente se obtiene 1 Kg. de aluminio. Otro dato muy significativo es que la energa necesaria para obtener 1 Kg. de aluminio era en los primeros aos de 40 Kw./Kg. , actualmente, y debido a los avances tcnicos alcanzados en el proceso de la electrlisis, se sita ya entre los 13 y 15 Kw./Kg. de aluminio. Con estos datos se comprende fcilmente que cuanto ms cercano se encuentre el yacimiento de bauxita a la planta de obtencin de almina y sta a la de electrolisis el coste del transporte se reducir notablemente.Si adems el pas productor de aluminio dispone de una energa barata, contar con las mejores condiciones de competitividad con respecto a otros pases productores. Hasta el ao 1886, el aluminio que se obtena sala prcticamente del laboratorio, por lo que su coste era elevadsimo y las cantidades producidas insignificantes. Ya apartir de este ao, casualmente y de manera simultnea dos cientficos por separado, uno francs y el otro americano, descubren un procedimiento de obtencin por electrolisis. Este procedimiento fue desarrollado y mejorado espectacularmente por el cientfico alemn Bayer, de manera que, si en un principio el coste de obtencin de una libra de aluminio era de 545 dlares, ya en el ao 1990 este coste pas a ser de tan slo 35 centavos de dlar.

CARACTERSTICAS:Caractersticas fsicasEl aluminio es un elemento muy abundante en la naturaleza, solo aventajado por el oxgeno. Se trata de un metal ligero, con una densidad de 2700kg/m, y con un bajo punto de fusin (660C). Su color es blanco y refleja bien la radiacin electromagntica del espectro visible y el trmico. Es buen conductor elctrico (entre 35 y 38 m/( mm)) y trmico (80 a 230 W/(mK)).

Caractersticas mecnicasEs un material blando (Escala de Mohs: 2-3-4) y maleable. En estado puro tiene un lmite de resistencia en traccin de 160-200N/mm (160-200 MPa). Todo ello le hace adecuado para la fabricacin de cables elctricos y lminas delgadas, pero no como elemento estructural.Para mejorar estas propiedades se alea con otros metales, lo que permite realizar sobre l operaciones de fundicin y forja, as como la extrusin del material. Tambin de esta forma se utiliza como soldadura.

Caractersticas qumicasLa capa devalenciadel aluminio est poblada por tres electrones, por lo que su estado normal de oxidacin es III. Esto hace que reaccione con el oxgeno de la atmsfera formando con rapidez una fina capa gris mate dealminaAl2O3, que recubre el material, aislndolo de ulteriores corrosiones. Esta capa puede disolverse concido ctrico. A pesar de ello es tan estable que se usa con frecuencia para extraer otros metales de sus xidos. Por lo dems, el aluminio se disuelve en cidos y bases. Reacciona con facilidad con elcido clorhdricoy elhidrxido sdico.

ALEACIONES DEL ALUMINIO Y SUS APLICACIONESTodos sabemos que al alear unos metales con otros pueden conseguirse propiedades y caractersticas ms apropiadas a los usos comerciales para los que vayan a ser destinados. Con respecto al aluminio podemos decir que las principales aleaciones se clasifican en ocho grupos, reflejados en la Tabla I, en la que puede verse el metal aleado predominante de cada grupo, las caractersticas ms relevantes y los usos comerciales ms comunes.

Aleaciones del Grupo 6000Ms del 80% de los perfiles extruidos que se producen en el mundo han sido fabricados en aleaciones pertenecientes a este grupo, siendo dentro del mismo la aleacin 6063, conocida tambin como AlMgSi0,5 la ms utilizada. Prcticamente el 100% de los perfiles destinados a la fabricacin de carpintera de aluminio han sido fabricados con esta aleacin.En la Tabla II se reflejan los datos ms significativos de las aleaciones de ste grupo. Unas de otras se diferencian en las cantidades mayores o menores de los elementos que intervienen en cada aleacin.

PRODUCCINEl aluminio es uno de los elementos ms abundantes de la corteza terrestre (8%) y uno de los metales ms caros en obtener. La produccin anual se cifra en unos 33,1 millones de toneladas, siendo China y Rusia los productores ms destacados, con 8,7 y 3,7 millones respectivamente. Una parte muy importante de la produccin mundial es producto del reciclaje. En 2005 supona aproximadamente un 20% de la produccin total. A continuacin se lista unas cifras de produccin:

La materia prima a partir de la cual se extrae el aluminio es labauxita, que recibe su nombre de la localidad francesa deLes Baux, donde fue extrada por primera vez. Actualmente los principales yacimientos se encuentran en el Caribe, Australia, Brasil y frica porque la bauxita extrada all se disgrega con ms facilidad. La obtencin del aluminio se realiza en dos fases: la extraccin de laalminaa partir de la bauxita (proceso Bayer) y la extraccin del aluminio a partir de esta ltima medianteelectrolisis. Cuatro toneladas de bauxita producen dos toneladas de almina y, finalmente, una de aluminio. El proceso Bayer comienza con el triturado de la bauxita y su lavado con una solucin caliente dehidrxido de sodioa alta presin y temperatura.

ALEACIONESEl aluminio puro es un material blando y poco resistente a la traccin. Para mejorar estas propiedades mecnicas se alea con otros elementos, principalmentemagnesio,manganeso,cobre,zincysilicio, a veces se aade tambintitanioycromo. La primera aleacin de aluminio, el popularduraluminiofue descubierta casualmente por el metalrgico alemnAlfred Wilmy su principal aleante era el cobre. Actualmente las aleaciones de aluminio se clasifican en series, desde la 1000 a la 8000, segn el siguiente cuadro.

Las series 2000, 6000 y 7000 son tratadas trmicamente para mejorar sus propiedades. El nivel de tratamiento se denota mediante la letraTseguida de varias cifras, de las cuales la primera define la naturaleza del tratamiento. AsT3es una solucin tratada trmicamente y trabajada en fro.

EXTRUSINLaextrusines 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.Se consigue mediante la utilizacin de un flujo continuo de lamateria prima, generalmente productos metalrgicos o plsticos. Las materias primas se someten afusin, transporte,presinydeformacina travs de unmoldesegn sea elperfilque se quiera obtener.

TEMPLE DE LOS PERFILESHay dos procesos de temple que son el tratamiento trmico en solucin, y el envejecimiento. El temple T5 se consigue mediante envejecimiento de los perfiles que pasan a los hornos de maduracin, los cuales mantienen una determinada temperatura durante un tiempo dado. Normalmente 185C durante 240 minutos para las aleaciones de la familia 6060, El temple es medido porDurometros, con la unidad de medida llamada Webster o grados Websters.

MECANIZADOElmecanizadodel aluminio y sus aleaciones enmquinas herramientasde arranque devirutasen general, es fcil y rpido y est dando paso a una nueva concepcin del mecanizado denominada genricamente mecanizado rpido. El desarrollo del mecanizado rpido permite que muchas piezas complejas no sea necesario fundirlas previamente sino que se mecanicen a partir de unos prismas a los cuales se les realiza todo el vaciado que sea necesario.

HERRAMIENTAS DE CORTEPara el mecanizado rpido que se realiza en las mquinas herramientas de Control Numrico es conveniente que se utilicen herramientas especiales para el mecanizado del aluminio. Se distinguen de las empleadas en el mecanizado del acero en que tienen mayores ngulos de desprendimiento y un mayor espacio para la evacuacin de la viruta, as como unos rebajes para que la viruta fluya mejor. La mayora de las herramientas de filo mltiple como por ejemplo las fresas, tienen pocos dientes.Hay tres grandes familias de herramientas de corte para el mecanizado del aluminio: Acero rpido(HSS) Metal duro(carburos metlicos) (widia) Diamante

SOLDADURALos procedimientos de soldadura en aluminio pueden seral arco elctrico, bajoatmsfera inerteque puede serargn,helio, porpuntoso porfriccin.Hay dos tcnicas de soldadura al arco, de un lado la soldadura al arco bajo atmsfera inerte con electrodo refractario o procedimiento TIG y de otro lado la soldadura al arco bajo atmsfera inerte con electrodo consumible o procedimientoMIG.La soldadura TIG (Tungsten Inert Gas), se caracteriza por el empleo de un electrodo permanente detungsteno, aleado a veces contorioozirconioen porcentajes no superiores a un 2%. Dada la elevada resistencia a la temperatura del tungsteno (funde a 3.410C), acompaada de la proteccin del gas, la punta del electrodo apenas se desgasta tras un uso prolongado. Los gases ms utilizados para la proteccin del arco en esta soldadura son el argn y el helio, o mezclas de ambos. Una varilla de aportacin alimenta el bao de fusin. Esta tcnica es muy utilizada para la soldadura de aleaciones de aluminio y se utiliza en espesores comprendidos entre 1 y 6mm y se puederobotizarel proceso.

SOLDADURA DE ALUMINIO POR FRICCINLa soldadura por friccin es un proceso de penetracin completa en fase slida, que se utiliza para unirchapasde metal, principalmente de aluminio, sin alcanzar su punto de fusin. La soldadura por friccin, puede ser utilizada para unir chapas de aluminio sin material de aportacin. Se consiguen soldaduras de alta calidad e integridad con muy baja distorsin, en muchos tipos de aleaciones de aluminio, incluso aquellas consideradas de difcil soldadura por mtodos de fusin convencionales.

DOBLADOEl aluminio se presenta en el mercado en diversas formas, ya sean estas barras con diversosperfilesu 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 ladireccin 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.TRATAMIENTOS PROTECTORES SUPERFICIALESAnodizadoExiste un proceso qumico electroltico llamadoanodizadoque permite obtener de manera artificial pelculas dexidode mucho ms espesor y con mejores caractersticas de proteccin que las capas naturales.El proceso de anodizado llevado a cabo en un medio sulfrico produce la oxidacin del material desde la superficie hacia el interior, aumentando la capa de xido de aluminio, con propiedades excelentes por resistencia a los agentes qumicos, dureza, baja conductividad elctrica y estructura molecular porosa, esta ltima junto con las anteriores, que permite darle una excelente terminacin, que es un valor determinante a la hora de elegir un medio de proteccin para este elemento.Segn sea el grosor de la capa que se desee obtener existen dos procesos de anodizados: Anodizados decorativos coloreados. Anodizados de endurecimiento superficial

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.Los anodizados ms comerciales son los que se utilizan coloreados por motivos decorativos. Se emplean diversas tcnicas de coloracin tanto orgnicas como inorgnicas.

PINTURAEl proceso de pintura de proteccin que se da al aluminio es conocido con el nombre delacadoy consiste en la aplicacin de un revestimiento orgnico o pintura sobre la superficie del aluminio.

Ellacado, que se aplica a los perfiles de aluminio, consiste en la aplicacin electrosttica de una pintura en polvo a la superficie del aluminio. Las pinturas ms utilizadas son las de tipo polister por sus caractersticas de la alta resistencia que ofrecen a la luz y a la corrosin.Los objetivos del lacado son: Mejorar el aspecto esttico y las propiedades fsicas del aluminio. El proceso de lacado, puede dividirse en tres partes: Limpieza de las piezas Imprimacin de pintura PolimerizadoEl proceso de lacado exige una limpieza profunda de la superficie del material, con disoluciones acuosas cidas, para eliminar suciedades de tipo graso. Este proceso consigue una mayor adherencia a las pinturas. Mejora la resistencia a la corrosin y a los agentes atmosfricos.La imprimacin con la pintura deseada se realiza en cabinas equipadas con pistolas electrostticas. La pintura es polvo de polister, siendo atrado por la superficie de la pieza que se laca. Combinando todos los parmetros de la instalacin se consiguen las capas de espesor requeridas que en los casos de carpintera metlica suele oscilar entre 60/70micras.El polimerizado se realiza en un horno de convencin de aire, de acuerdo con las especificaciones de tiempo y temperatura definidos por el fabricante de la pintura.El sistema industrial de lacado puede estar robotizado.

CORROSIN DEL ALUMINIOEl aluminio metlico se recubre espontneamente de una delgada capa de xido que evita su corrosin. Sin embargo, esta capa desaparece en presencia de cidos, particularmente delperclricoyclorhdrico; asimismo, en soluciones muy alcalinas dehidrxido potsico(KOH) ohidrxido sdico(NaOH) ocurre una enrgica reaccin. La presencia de CuCl2o CuBr2tambin destruye el xido y hace que el aluminio se disuelva enrgicamente en agua. Las reacciones del aluminio a menudo van acompaadas de emisin de luz.No obstante, las aleaciones de aluminio se comportan bastante peor a corrosin que el aluminio puro, especialmente si llevan tratamientos de recocido, con los que presentan problemas graves de corrosin intercristalina y bajo tensiones debido a la microestructura que presentan en estos estados.

RECICLAJE DEL ALUMINIOEl aluminio es 100% reciclable sin merma de sus cualidades fsicas, y su recuperacin por medio del reciclaje se ha convertido en un faceta importante de la industria del aluminio. El proceso de reciclaje del aluminio necesita poca energa. El proceso de refundido requiere solo un 5% de la energa necesaria para producir el metal primario inicial.Al aluminio reciclado se le conoce como aluminio secundario, pero mantiene las mismas propiedades que el aluminio primario.La fundicin de aluminio secundario implica su produccin a partir de productos usados de dicho metal, los que son procesados para recuperar metales por pretratamiento, fundicin y refinado.Las mejores tcnicas disponibles incluyen: Hornos de alta temperatura muy avanzados. Alimentacin libre de aceites y cloro. Cmara de combustin secundaria con enfriamiento brusco Adsorcinconcarbn activado. Filtros de tela para eliminacin de polvos.Para proceder al reciclaje del aluminio primero hay que realizar una revisin y seleccin de la chatarra segn su anlisis y metal recuperable para poder conseguir la aleacin deseada. La chatarra preferiblemente se compactar, generalmente en cubos o briquetas o se fragmentar, lo cual facilita su almacenamiento y transporte. La preparacin de la chatarra descartando los elementos metlicos no deseados o los inertes, llevarn a que se consiga la aleacin en el horno de manera ms rpida y econmica.El residuo de aluminio es fcil de manejar porque es ligero, no arde y no se oxida y tambin es fcil de transportar. El aluminio reciclado es un material cotizado y rentable. El reciclaje de aluminio produce beneficios ya que proporciona ocupacin y una fuente de ingresos paramano de obrano calificada.

CARPINTERIA DE ALUMINIO

SISTEMAS DE CARPINTERIA DE ALUMINIOConocemos con el nombre de Sistema al conjunto de perfiles, herrajes, accesorios, utillajes y planos de mecanizado y montaje con los que se puede construir una variedad de soluciones y modelos de puertas, ventanas , muros cortina, etc.Un buen sistema es aqul que, con el menor nmero de perfiles posible y con unossencillos mecanizados, pueda construirse una amplia gama de soluciones, cumpliendo naturalmente todas ellas con los requisitos de estanqueidad al agua, al aire, de resistencia a la deformacin por la accin del viento y en definitiva la Normativa vigente al respecto.Para ello se requiere, primero de un estudio y diseo concienzudo de las prestaciones que vaya ofrecer el sistema, y despus, una estrecha colaboracin con el fabricante de perfiles, el de herrajes, el de accesorios y el utillajes de mecanizado, para conseguir todas las prestaciones previstas y deseadas. De nada servira una buena calidad de perfiles si la calidad de los herrajes o de los accesorios fuera deficiente. Ambos complementos juegan un papel decisivo en la calidad de cualquier Sistema. Un buen coche no slo debe tener buen motor sino tambin unas buenas ruedas, buenos amortiguadores, buenos frenos, etc Lo mismo puede decirse de un Sistema.Los Sistemas estn clasificados principalmente en tres grandes grupos: BATIENTES, DESLIZANTES O DE CORREDERA y MUROS CORTINA.

A)SISTEMA BATIENTELos batientes son aquellos cuyos sistema de apertura describen un ngulo o giro sobre unos mecanismos llamados bisagras.Algunos de ellos, llamados oscilo-batientes, disponen de dos tipos de apertura para una misma ventana que; segn se desee, puede abrirse sobre un eje vertical, que sera la apertura convencional, o sobre un eje horizontal. La primera apertura es de hasta 180, mientras que la segunda oscila normalmente entre los 15 y los 20, dependiendo del fabricante del herraje que permite este tipo de aperturas. La funcin de esta segunda apertura es la de ventilar el habitculo sin necesidad de correr las posibles cortinas que disponga la ventana y la de evitar que el viento bambolee la hoja mientras la ventana est abierta. Dentro de este grupo se encuentran tambin las soluciones pivotantes verticales y horizontales, las deslizantes y las plegables para cerramientos de grandes dimensiones.Los Sistemas batientes son ms hermticos que los deslizantes, permiten una fcil limpieza de los cristales, y tienen menos elementos de desgaste, como por ejemplo las ruedas que tienen los Sistemas deslizantes o Sistemas de Corredera. Como inconvenientes podran citarse el de ser generalmente un poco ms caros y el de ocupar ms espacio de apertura.

B)SISTEMA DESLIZANTESe llaman Sistemas deslizantes a aquellos cuyas hojas que provistas de unas ruedas se desplazan horizontal y paralelamente sobre unos carriles dispuestos en la parte inferior y superior del marco. La denominacin comn de ste tipo de sistemas es el de Corredera.Dentro de este mismo grupo se encuentra el sistema Guillotina, en el que la hoja se desplaza verticalmente por medio de un sistema de muelles retenedores que permiten mantener cualquier posicin de la misma a lo largo de su recorrido.Generalmente hablando, las mayores ventajas que ofrecen los sistemas de corredera son las de ocupar menos espacio cuando las puertas o ventanas se encuentran abiertas, por lo que se hacen idneos para cerramientos de grandes dimensiones como, por ejemplo, salidas a terrazas y jardines. Entre los inconvenientes son, en lneas generales, menos hermticos y de acceso ms difcil para la limpieza de cristales, cuando stos no pueden ser limpiados desde el exterior, como ocurre por ejemplo con las ventanas que no dan a terraza.

C)SISTEMA DE MUROS CORTINA O DE ROTURA TERMICAEl ahorro energtico es un factor muy importante a tener en cuenta en el sector de la edificacin, debido a la mayor escasez de energa y a su ms elevado coste. Las actuales construcciones se hacen ya con aislamiento en tejados y paredes. Las ventanas y muros cortina no pueden permanecer ajenos a ste problema, puesto que forman una parte importante de las fachadas de cualquier edificio, sea ste destinado a viviendas, oficinas, hospitales, naves industriales, etc.Un buen Sistema de Rotura Trmica , adems de estar correctamente ensamblado para evitar deslizamientos y posibles filtraciones de aire y agua, y disponer de una buena calidad de Poliamida reforzada con fibra de vidrio, la separacin entre las secciones de aluminio deber ser la mxima que permita el Sistema para alcanzar sus mejores caractersticas mecnicas. Entre 20 y 30 mm. se puede considerar una buena separacin.

Un detalle muy importante a tener en cuenta en cualquier Sistema de Rotura Trmica, batiente o deslizante, es que en su colocacin y fijacin a obra debe existir otro puente trmico para que el hormign o ladrillo de la pared no haga de conductor entre los dos perfiles de aluminio. Una recomendacin sera la de utilizar premarcos de madera sobre los que se apoyara el marco de aluminio.

DNDE DEBEN UTILIZARSE LOS SISTEMAS DE ROTURA TRMICAExiste una tendencia bastante generalizada de utilizar estos sistemas en zonas o lugares fros para ahorrar calefaccin, sin embargo su instalacin est tanto o ms justificada en aquellas zonas clidas y sobre todo si se dispone en el habitculo de equipo de aire acondicionado.

REHABILITACION DE EDIFICIOSA pesar de ser el aluminio un material nuevo y moderno, ste se adapta de manera perfecta en la rehabilitacin de todo tipo de edificios antiguos y modernos edificios.Hoy podemos ver, por ejemplo, cmo en el casco histrico de Roma o en el de cualquier ciudad europea, en esplndidos edificios, como palacetes, bancos, hoteles, etc, han sido sustituidos sus ventanas y balcones originales por otros de aluminio, adecuando el diseo del sistema utilizado a las caractersticas del mismo y de su entorno. Lo mismo se adapta a edificios en grandes ciudades como a viviendas de tipo rural o rstico. La rehabilitacin es precisamente otro de los mercados de gran peso especfico en los que est presente el aluminio.MOBILIARIOSPROTECCIONRACKS PARA INDUSTRIAS

2) CERRAJERIAAqu se consideran los elementos de accesorios de los que figuran en carpintera de madera y carpintera metlica, destinados para facilitar el movimiento de las hojas y dar seguridad al cierre de puertas, ventanas y elementos similares.La cerrajera est incluida dentro de la carpintera; para cerrajera especial se contrata la colocacin en el mismo proveedor y por ultimo hay casos en que esta es una labor independiente.

TIPOS DE CERRAJERIA:Bisagras, cerraduras, sistemas o mecanismos, accesorio de cierre, accesorio en general, cerrajera para muebles.

3) BISAGRASEn el cmputo de dos planchitas de metal articulado sujeta al marco y la hoja. Que sirve para cerrar y abrir una puerta, ventana, etc. A un solo lado. Las hay de muchos tipos, como fijas, capuchinas, etc. de diferentes materiales: fierro, aluminio, etc.

TIPOS ESCALERASABERTURAS Y CERRAMIENTOS

ENTREPISOS