Aluminio Procables

Es el tercer metal más abundante en la tierra, utilizado en la Ing, Mecánica, por sus propiedades de baja densidad (2.700 kg/m³) y alta resistencia a la corrosión. 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. Por todo ello, es el metal más empleado después del acero.

En países como Grecia y Roma se le dieron dos usos principales al alumbre: se empleaba en procesos de tintorería y como astringente en el área de la medicina.

Muchos fueron los intentos para aislar este metal. Los primeros pasos fueron dados por el danés Hans Christian Oersted, quien obtuvo a principios del siglo XIX el aluminio de manera impura (contenía niveles de plomo). Años más tarde el químico alemán Friedrich Wöhler produjo trozos de aluminio tan grandes como alfileres y fue capaz de obtener aluminio puro, cerca del año 1886. Simultáneamente el norteamericano Charles Martin Hall y el francés Héroult descubrieron un método más simple para obtener aluminio, método que patentaron ese mismo año (método Hall-Héroult), el cual redujo considerablemente los costos de fabricación de este metal y su posterior uso masivo.

Desde los inicios de su producción hasta hoy en día, el aluminio pasó de ser un costoso metal a convertirse en un producto versátil y de extensa utilización, el cual posee un sin número de propiedades aplicables a diferentes necesidades de la humanidad En su relativa corta historia, el aluminio se ha convertido en un metal de uso vital para muchas industrias.


Principales yacimientos y productores

La bauxita es un material terroso, constituido por una mezcla de hidróxidos de aluminio: gibbsita, boehmita, diásporo y otros minerales. A partir de ella, por el proceso Bayer®, se obtiene alúmina, que servirá para la fabricación de aluminio por electrólisis..

Los principales yacimientos de bauxita en el mundo están situados en Brasil, Africa, Rusia y Australia. Los principales productores de aluminio pertenecen generalmente al mundo desarrollado, siendo de los mayores Estados Unidos, que produce más de la cuarta parte de la producción mundial, seguido de Rusia, Japón, Canadá, Alemania, Francia, Gran Bretaña, España e Italia.

Extracción

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.

La separación de la alúmina de la bauxita es un proceso complicado. Esto implica el uso de una solución de la soda cáustica calentada bajo presión para disolver la alúmina. Las impurezas se filtran fuera de la solución en la forma de barros. Se enfría la solución filtrada y la alúmina se recupera por precipitación en una forma del hidrato. Los cristales finos resultantes, se calientan en largos hornos giratorios para eliminar el agua de la cristalización. El producto es alúmina en una forma de polvo blanco. Para producir el aluminio metálico, la alúmina se mezcla con criolita en los crisoles, el proceso es continuo y el metal fundido se saca a intervalos regulares con un sistema de sifón.

La materia prima con la que se fabrican nuestros conductores eléctricos es aluminio puro 99.7%. Su presentación es en pailas o lingotes de aluminio.

Proceso de fabricación del alambrón de aluminio

Fundición

Los lingotes son cargados en los hornos con la ayuda de montacargas con la llama de los quemadores en posición baja. El metal líquido que sale de los hornos llega a la máquina de colada para ser convertido en una barra de sección trapezoidal que luego será laminada.

Laminación Properzi®

La barra es laminada por una serie de cajas reductoras que disminuyen gradualmente su sección transversal hasta alcanzar el diámetro final de 9.5 +/- 0.5 mm.

Embobinado

Al final del proceso se encuentran los embobinadores OTT que recogen el material en forma de rollos, cada uno de ellos con un peso aproximado de 2.0 ton±1%.

Rollos de alambrón

Los rollos son desmontados del embobinador con ayuda del puente de grúa y luego son inspeccionados con el fin de determinar las características dimensionales, mecánicas y eléctricas que establecen las normas del producto (ASTM B233 – NTC 1743). Finalmente son ubicados en la zona de almacenamiento designada de acuerdo con la carga de rotura de los mismos.

Trefilación

La trefilación de los rollos consiste en el estiramiento mecánico que se logra pasando el rollo de diámetro 9.5 mm por los dados de tungsteno o diamante de diferentes diámetros hasta conseguir el deseado. Es una reducción de área en frío, en el que solamente se necesita lubricación en los dados o hileras. Si las cableadoras necesitan aluminio 1350, una vez trefilado el alambre hasta los calibres deseados se puede entregar el material solicitado. Para aleaciones 6201 el alambre debe someterse a un tratamiento especial.


Aleaciones de Aluminio:

El alambrón de aluminio fabricado por Procables, además de poseer excelentes propiedades eléctricas y mecánicas, tiene un óptimo acabado superficial sin poros, grietas, venas u otras imperfecciones que afecten su desempeño. Mediante el proceso de laminación en caliente, la compañía produce alambrón de aluminio en diferentes aleaciones: 1350, 6201 y 8176 (uso eléctrico); 5052 y 6061 (uso mecánico).

Ante la volatilidad en los precios del cobre, el aluminio se perfila como una buena alternativa para la fabricación de conductores eléctricos. El cobre ha sido usado desde siempre, pero ya algunas compañías han visto la necesidad de analizar otras opciones en materiales. Si bien el aluminio siempre se ha usado en redes de transmisión y distribución, principalmente por su peso que es mucho menor que el del cobre, ahora está despertando en el mercado un interés por ampliar su uso a instalaciones internas.

La siguiente tabla muestra la composición química de cada aleación:

Aleación 8176 1350 6201
Elemento (%) Mínimo Máximo Mínimo Máximo Mínimo Máximo
Silicio 0.03 0.15 - 0.10 0.50 0.90
Hierro 0.40 1.00 - 0.40 - 0.50
Cobre - - - 0.05 - 0.10
Manganeso - - - 0.01 - 0.03
Magnesio - - - - 0.60 0.90
Cromo - - - 0.01 - 0.03
Zinc - 0.10 - 0.05 - 0.10
Boro - - - 0.05 - 0.06
Galio - 0.03 - 0.03 - -
Vanadio + Titanio - - - 0.02 - -
Otros elementos (c/u) - 0.05 - 0.03 - 0.03
Otros elementos (total) - 0.15 - 0.10 - 0.10
Aluminio El resto - 99.50 - El resto -
Conductividad %IACS 61.0 - 61.2 - 52.5 -
Resistividad Máx. (ohm mm²/m) - 0.028264 - 0.028172 - 0.032840

Para cada necesidad de instalación hay una aleación de aluminio indicada y Procables tiene los productos para satisfacer cada expectativa:

Aleación 1350:

Aleación 6201:

Aleación serie 8000 (AA 8000):


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Bibliografía


 

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