Aplicacions de l'alumini i els seus aliatges en la indústria i la llar

L’alumini és un metall no ferrós lleuger amb bona resistència a la corrosió, gran ductilitat i conductivitat tèrmica i elèctrica. A l’aire, la superfície es cobreix d’una fina pel·lícula d’òxid que frena una oxidació posterior. La combinació de baixa densitat, facilitat de transformació i resistència a la corrosió explica el seu ús en indústria, construcció, transport, electrotècnia i llar.

L’alumini pur és relativament tou, de manera que en peces de responsabilitat se solen utilitzar aliatges. Les addicions de magnesi, silici, coure, manganès, zinc i altres elements augmenten la resistència mecànica i al desgast, les propietats de fosa o la capacitat de tractament tèrmic. Per tant, les aplicacions depenen tant del metall com de la qualitat de l’aliatge.

Paper clau de l’alumini en la producció

El principal avantatge és la baixa densitat: a igual volum pesa aproximadament tres vegades menys que l’acer. Això resulta útil quan cal reduir la massa sense perdre massa resistència. L’alumini es lamina, extrudeix, estampa, solda i mecanitza amb facilitat.

Les propietats importants són:

• massa baixa en comparació amb l’acer i molts altres metalls;
• resistència a la corrosió atmosfèrica gràcies a la pel·lícula d’òxid;
• alta conductivitat tèrmica;
• bona conductivitat elèctrica;
• possibilitat de fabricar xapes, perfils, tubs, filferro, làmines i peces de fosa;
• aptitud per al reciclatge i la reutilització.

Àmbits d’aplicació

Els principals són:

1. Fabricació de vehicles: automòbils, vagons, vaixells, bicicletes i maquinària especial.
2. Aeronàutica i tecnologia espacial, on importen el poc pes i la resistència dels aliatges.
3. Construcció i arquitectura: façanes, perfils de finestra, portes, envans i cobertes.
4. Electrotècnia: línies elèctriques, cables, barres i peces conductores.
5. Electrònica: carcasses, dissipadors, pantalles, condensadors i pel·lícules fines.
6. Envasos: llaunes, paper d’alumini, tapes, tubs i materials compostos.
7. Indústria alimentària i estris domèstics, respectant els requisits de contacte amb aliments.
8. Intercanviadors, radiadors i equips frigorífics i de climatització.
9. Fabricació de maquinària i equips industrials: perfils, carcasses i peces foses o mecanitzades.
10. Indústria química i metal·lúrgia, inclosos pols d’alumini i reactius especials amb mesures de seguretat estrictes.
11. Productes decoratius, ferratges per a mobles, llums i elements d’interior.
12. Reciclatge de ferralla i reutilització del metall en productes nous.

Aplicacions en el transport

El transport és un dels principals sectors consumidors. L’alumini s’utilitza en automòbils, avions, vagons ferroviaris, embarcacions, bicicletes i altres vehicles. Reduir la massa ajuda a disminuir el consum de combustible, augmentar la càrrega útil o millorar el comportament dinàmic.

Els aliatges s’empren en panells de carrosseria, bastidors, suspensions, intercanviadors, radiadors, llandes, components de motor, estructures de vagons i superestructures navals. En aeronàutica i tecnologia espacial són importants per la bona relació entre resistència i massa, tot i que en conjunts especialment carregats es poden substituir per titani, acer o compostos.

Construcció i arquitectura

En construcció s’utilitza quan importen la lleugeresa, la resistència a la corrosió i un aspecte acurat. Se’n fabriquen perfils de finestres i portes, sistemes de façana, elements de coberta, envans, escales, baranes, marquesines i panells decoratius.

Els perfils són pràctics per a estructures modulars: pesen poc, es treballen bé i poden incorporar recobriments protectors i decoratius. Són habituals l’anodització, la pintura en pols i altres tractaments superficials.

Electrotècnia i electrònica

L’alumini condueix bé el corrent i és més lleuger que el coure. Té menys conductivitat per unitat de volum, però sovint és avantatjós per relació conductivitat-massa. Per això s’utilitza en línies de transport elèctric, cables, barres, carcasses, radiadors i dissipadors.

En electrònica s’empra en carcasses, pantalles, dissipadors, condensadors, pel·lícules fines i altres elements. En triar-lo també es consideren la corrosió galvànica, la qualitat de les unions, la resistència mecànica i les condicions de servei.

Envasos, llar i alimentació

En envasos s’utilitza per fabricar llaunes, paper d’alumini, tapes, tubs i materials compostos. És lleuger, es conforma bé, protegeix de la llum i parcialment de l’aire i es pot reciclar.

A la llar apareix en estris de cuina, carcasses d’electrodomèstics, ferratges, llums i decoració. En usos alimentaris són importants la puresa, els recobriments protectors i el compliment dels requisits de contacte amb aliments.

Indústria i vida quotidiana

En la indústria, l’alumini i els seus aliatges s’utilitzen en tubs, dipòsits, intercanviadors, peces de màquina, carcasses, motlles, perfils i peces de fosa. La pols s’empra en metal·lúrgia, composicions pirotècniques i alguns processos químics, sempre amb normes de seguretat estrictes.

El principal inconvenient del metall pur és una resistència baixa en comparació amb l’acer. En aplicacions estructurals se solen triar aliatges d’alumini-magnesi, alumini-silici, alumini-coure-magnesi i d’altres. Una qualitat ben escollida proporciona la combinació necessària de massa, resistència, comportament davant la corrosió, soldabilitat i cost.

Aquesta combinació de propietats fa de l’alumini un dels metalls no ferrós més sol·licitats. És necessari quan importen la lleugeresa, la facilitat de transformació, la resistència a la corrosió, la transferència de calor, la conductivitat elèctrica i el reciclatge.

Materials relacionats

• Pes específic de l’alumini