¿Qué es el aluminio? Es un elemento químico que se encuentra de forma natural en la Tierra. Es el metal más abundante en nuestro planeta, ya que constituye aproximadamente el 8% de la corteza de la superficie. Es muy versátil, lo que lo convierte en el segundo metal más utilizado después del acero, por ejemplo en la fabricación de automóviles y en la construcción. Siglos después de que se iniciara la producción industrial de aluminio, su demanda mundial se ha disparado rápidamente hasta alcanzar unos 29 millones de toneladas anuales, de las que aproximadamente 22 millones son de aluminio virgen. En comparación, 7 millones de toneladas son de aluminio reutilizado procedente de la chatarra. Cabe destacar que el aluminio es uno de los metales utilizados en ingeniería, ya que tiene una relación resistencia/peso superior a la del acero.
- Propiedades y ventajas del aluminio
- – Resistencia a la corrosión
- – Conductividad térmica y eléctrica
- – Reflectividad
- – Características no tóxicas
- – Reciclabilidad
- – Capacidad de acabado
- – Resistencia
- – Alta relación resistencia-peso
- – Facilidad de fabricación
- – Ductilidad
- – Resistencia a bajas temperaturas
- – Impermeable e inodoro
- – No magnético
- – Absorción del sonido y de los golpes
Propiedades y ventajas del aluminio
Las ventajas del uso del aluminio están asociadas a sus notables propiedades, como se indica a continuación:
– Resistencia a la corrosión
Cuando el aluminio se expone al aire y a condiciones de humedad, se forma una capa de óxido que protege la superficie del aluminio de la oxidación extrema. Esta capa de óxido autoprotegida confiere al aluminio la resistencia que tiene contra el deterioro, resistente a la intemperie incluso a la atmósfera industrial que facilita la intemperie. Los tratamientos de anodización pueden utilizarse además para mejorar la resistencia de la capa de óxido en las superficies.
– Conductividad térmica y eléctrica
El aluminio conduce el calor y la electricidad de forma excelente. La conductividad térmica del aluminio es aproximadamente del 50 al 60 por ciento de la del cobre, lo que lo hace muy aplicable en la producción a gran escala de utensilios de cocina. La conductividad térmica se refiere a la transferencia de un medio a otro; por ello, los intercambiadores de calor de aluminio se utilizan en las industrias química, alimentaria y aeronáutica. La alta conductividad del aluminio (1350) es aproximadamente el 62% de la Norma Internacional de Cobre Recocido (IACS) lo hace eficaz para su uso y conductor eléctrico y tiene aproximadamente un tercio de la gravedad específica del cobre.
– Reflectividad
El aluminio liso tiene una alta reflectividad en el espectro electromagnético desde las ondas de radio y hasta el rango infrarrojo y térmico. Rebota aproximadamente el 80% de la luz y el 90% del calor que incide en su superficie. Esta alta reflectividad confiere al aluminio un aspecto decorado y lo hace eficaz para su uso contra la radiación de la luz y el calor en aplicaciones como techos y escudos térmicos para automóviles.
– Características no tóxicas
La naturaleza no tóxica del aluminio se descubrió hace siglos en su primer uso industrial. Esta característica lo hace apto para su uso en utensilios de cocina sin que tenga efectos nocivos para el cuerpo humano. También facilita su uso en el envoltorio de productos alimentarios en la industria de transformación.
– Reciclabilidad
El reciclaje del aluminio es inigualable. En particular, existe una importante diferencia de propiedades entre el aluminio reciclado y el virgen. Aproximadamente el 5% de la energía utilizada en la producción de aluminio virgen se necesita para reciclar el aluminio. Actualmente, aproximadamente el 60% del aluminio se recicla hacia el final de su ciclo de vida.
– Capacidad de acabado
Para la mayoría de sus aplicaciones, el aluminio no necesita un revestimiento protector. Las técnicas de acabado, como el chorro de arena, el pulido y el cepillado de alambre, sirven para la mayoría de las necesidades de acabado y, en la mayoría de los casos, el acabado superficial utilizado es adecuado sin necesidad de un acabado adicional. Cuando se necesita aluminio puro o una protección adicional, se aplica una amplia gama de acabados superficiales como pintura, técnicas químicas y electroquímicas.
– Resistencia
El aluminio puro para uso comercial tiene una resistencia a la tracción de 90MPa, lo que lo hace muy útil para materiales estructurales. Trabajarlo mediante procesos como el laminado en frío lo hace más resistente. La resistencia aumenta aún más si se alea con elementos como el cobre, el manganeso y el silicio en porcentajes medidos. Las aleaciones son mucho más resistentes y pueden reforzarse aún más mediante el tratamiento térmico.
– Alta relación resistencia-peso
La relación resistencia-peso del aluminio es mucho mayor que la del acero de construcción. Esta característica lo hace adecuado para diseñar y construir estructuras fuertes y ligeras con muchas ventajas para las estructuras que se mueven, como barcos, vehículos y aviones.
– Facilidad de fabricación
La facilidad de fabricación del aluminio es una de sus características más importantes debido a su menor grado de trabajabilidad utilizando cualquier método de fundición. El aluminio se puede fabricar en el grosor deseado desde el papel de aluminio, que es más fino que el papel, hasta los alambres de aluminio que se pueden enrollar, las láminas de aluminio que se pueden enrollar, estampar y estirar. En esencia, la velocidad y la facilidad con la que se mecaniza el aluminio contribuyen significativamente al bajo coste de producción de las piezas de aluminio. El metal de aluminio puede ser torneado, fresado y perforado a gran velocidad, lo que las máquinas son capaces de unir a su naturaleza flexible.
– Ductilidad
El aluminio es maleable, lo que significa que puede ser estirado en hilos sin romperse. Sin embargo, su ductilidad es menor que la del cobre. El aluminio también tiene una densidad y un punto de fusión bajos. En forma fundida, el aluminio puede fundirse de varias maneras debido a su flexibilidad para producir los productos deseados, como chapas, láminas, tubos y varillas.
– Resistencia a bajas temperaturas
El aluminio y sus aleaciones han demostrado su utilidad a bajas temperaturas. A diferencia de otros metales, como el acero, que se vuelven frágiles al exponerse a bajas temperaturas, el aluminio y sus aleaciones se vuelven más fuertes. No sólo aumenta la resistencia a las bajas temperaturas, sino también sus medidas de tracción, rendimiento e impacto. Además, la resistencia a la corrosión del aluminio aumenta en estas condiciones, lo que lo hace adecuado para su uso en regiones frías y heladas sin que se produzca una descomposición acelerada debido a la existencia de humedad.
– Impermeable e inodoro
El aluminio, incluso enrollado como una lámina, tiene un grosor de 0,007 mm y es suficientemente impermeable y no emite olor ni sabor. Además, no es tóxico y, junto con sus características de inodoro e impermeabilidad, es ideal para envasar productos como productos farmacéuticos y alimentos.
– No magnético
El aluminio no atrae a los imanes, por lo que se denomina paramagnético en el lenguaje corriente. Esta característica lo hace ideal para el apantallamiento en antenas y discos de ordenador.
– Absorción del sonido y de los golpes
El aluminio es un buen absorbente del sonido, por lo que es ideal para construir techos y amortiguadores en los automóviles. La espuma de aluminio, su porosidad, la composición del material, el grosor y los distintos tipos de tratamiento lo hacen permeable al sonido y a los golpes.
Fuentes y lecturas complementarias
Aleación de aluminio – Información general – Introducción al aluminio y sus aleaciones. Aalco.co.uk. Recuperado el 27 de mayo de 2020, de http://www.aalco.co.uk/datasheets/Aluminium-Alloy_Introduction-to-Aluminium-and-its-alloys_9.ashx.
Asminternational.org. (2020). Características clave del aluminio. Asminternational.org. Recuperado el 27 de mayo de 2020, de https://www.asminternational.org/documents/10192/3456792/06787G_Sample.pdf/c4151917-99fc-46e8-a310-d5578d0af160.
DJUKANOVIC, G. (2016). Aleaciones de aluminio en la construcción naval: una tendencia de rápido crecimiento. Aluminiuminsider.com. Recuperado el 27 de mayo de 2020, de https://aluminiuminsider.com/aluminium-alloys-in-shipbuilding-a-fast-growing-trend/.