Materiales de fabricación, protección y acabado

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Materiales de fabricación, protección y acabado

LAMINACION EN FRIO EN ALEACIONES ALUMNIO – ZINC

Introducción.-

La información referente a este tema es muy escasa pero dentro de lo que se sabe de este tipo de aleación pueden ser varias cosas entre las mas importantes esta el hecho de su utilización en la aeronave, debido a las propiedades con las que este tipo de aleación cuenta, una de estas y de las mas importantes es su alta dureza.

Estas aleaciones son una alternativa a las fundiciones, hierros maleables y bronces para la fabricación de partes resistentes al desgaste. Las aleaciones ZA son versátiles y pueden ser manufacturadas por diferentes técnicas de fundición, también pueden ser elaboradas por técnicas convencionales de forjado y laminado.

Las aleaciones de zinc son las que poseen mejor área de aplicación, debido a sus particulares propiedades físicas, mecánicas y de fundido, además tiene una gran capacidad para ser revestidas mediante electrodeposición o con pinturas.

Sus bajos puntos de fusión (aproximadamente 385ºC) confieren al molde larga vida., permitiendo la producción de grandes series de piezas fundidas. La gran fluidez de esas aleaciones facilita la obtención de piezas de compleja forma y paredes finas. También pueden ser usadas para fundición por gravedad en moldes fijos.

Composición química

En las aleaciones tipo zinc-aluminio, el metal base es el zinc, con porcentajes de aluminio que van desde 3.5% hasta 6 %, cobre (0.75% - 1.6%), magnesio (0.0% - 0.065), con trazas de elementos máximas permitidas de hierro 0.1%, plomo 0.005%, estaño 0.003, cadmio 0.004%.

El factor determinante en la gran estabilidad en las propiedades mecánicas y dimensionales de las piezas coladas a presión de aleaciones de cinc, es la pureza de los componentes de la aleación. El cinc utilizado en la preparación de estas aleaciones es del tipo “special high grade” -clasificación según la ASTM- con una pureza mínima del 99.99%.

Se empezó a emplear en la Segunda Guerra Mundial por su alta resistencia estática. Sin embargo el alto índice de atrición no permitió comprobar un grave problema que arrastraba: la corrosión bajo tensiones (SCC- Stress Corrosion Cracking = APARICION DE GRIETAS DEBIDO A LA EXISTENCIA DE ESFUERZOS INTERNOS DENTRO DE LAS

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PIEZAS DEBIDO A LOS TRATAMIENTOS TERMICOS). Por ello suele emplearse a compresión, como en el recubrimiento del extradós. Las distintas modificaciones de esta aleación han intentado conseguir una reducción de su densidad, más que un aumento de su resistencia

Laminado de la aleación aluminio-zinc

El laminado de material compuesto de Al Zn metálico bajo fluencia en el curso de la tensión uniaxial. Obtenemos relaciones empíricas simples para la determinación de la velocidad de deformación de fluencia de este compuesto a una temperatura invariable

Recubrimientos de zinc sustancialmente puros se pueden aplicar sobre las aleaciones a base de zinc o sobre una superficie de la lámina exterior de acero desnudo. Las combinaciones de tales revestimientos de aleación a base de zinc y recubrimientos de zinc sustancialmente puros mejoran la resistencia a la corrosión.

Proceso de Laminación en frio

Técnica consistente en modificar la sección de una pieza, con fuerzas de compresión generadas al pasar el material por cilindros rotativos, que giran a igual velocidad tangencial.

De esta manera se obtienen laminas o chapas de diferentes espesores, que servirán como producto preformado para otras aplicaciones como las operaciones de estampación o embutición.

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La laminación en frío es el proceso madiante el que se reduce el grosor y la planitud del acero, aluminio u otros metales en temperaturas inferiores a la del proceso de laminación en caliente.

Observaciones

- Un material laminado que comprende: primera y segunda hojas de acero frente y intercalando una capa de núcleo generalmente coextensiva de la composición de polímero viscoelástico, las hojas de acero que tienen caras internas adyacente a la capa de núcleo y caras externas opuestas, la cara interna de uno o ambos de los chapas de acero se recubren con una aleación a base de zinc que contiene, en peso, de aproximadamente dos a diez por ciento de aluminio y, opcionalmente, hasta aproximadamente un cuatro por ciento de magnesio para la resistencia a la corrosión, la cara interior está recubierta unida a la capa núcleo de composición de polímero; y la externa la cara de al menos una de las chapas de acero está recubierta con al menos uno de la aleación a base de zinc o zinc sustancialmente pura.

- Un material laminado en el que las primera y segunda hojas de acero tienen cada uno espesores en el intervalo de aproximadamente un medio milímetro a unos dos milímetros y la capa de base que es más delgado que cualquiera de las láminas de acero y que tiene un espesor de hasta alrededor de un -medio milímetro.

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- Un material laminado en el que el recubrimiento de aleación a base de cinc contiene, en peso, de aproximadamente dos a seis por ciento de aluminio y, opcionalmente, hasta aproximadamente un cuatro por ciento de magnesio para la resistencia a la corrosión.

- Un material laminado en el que el espesor del revestimiento de aleación a base de zinc está en el intervalo de alrededor de dos a aproximadamente veinte micrómetros.

- Un material laminado en el que tanto las caras interior y exterior de ambas chapas de acero están recubiertos con la aleación a base de zinc.

- Un material laminado en el que los recubrimientos de aleación a base de zinc sobre las caras exteriores de la lámina están recubiertas con zinc sustancialmente pura.

- Un material laminado en el que los recubrimientos de aleación a base de zinc sobre las caras exteriores y en las caras interiores de la lámina están recubiertas con zinc sustancialmente pura.

- Un material laminado en el que las caras interiores de las dos láminas de acero están recubiertos con la aleación a base de zinc.

- Un material laminado en el que las caras interiores de las dos láminas de acero están recubiertos sólo con la aleación a base de zinc y las caras exteriores de las dos chapas de acero están recubiertos sólo con zinc sustancialmente pura.

- Un material laminado en el que el espesor de la capa de zinc sustancialmente puro se encuentra en el intervalo de aproximadamente cuatro a aproximadamente quince micrómetros.

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- Un material laminado en el que la cara exterior de al menos una de las láminas de acero se recubre con cinc sustancialmente puro y en el que el espesor de la capa de zinc sustancialmente pura está en el intervalo de aproximadamente uno a aproximadamente veinte micrómetros .

APLICACION EN EL CAMPO AUTOMOTRIZ

Una estructura de vehículo automóvil que comprende un panel de acero laminado, el panel laminado que comprende: primera y segunda hojas de acero frente y intercalando una capa de núcleo generalmente coextensiva de la composición de polímero viscoelástico, las hojas de acero que tienen caras internas adyacente a la capa de núcleo y caras externas opuestas ; la cara interna de al menos una de las chapas de acero está recubierta con al menos una capa de una primera aleación a base de zinc elegido para permitir la soldadura del panel de laminado de acero en la estructura del vehículo automóvil y para reducir al mínimo la corrosión a largo plazo en la hoja interfaz de la capa / viscoelástico; cara exterior y la de las chapas de acero está recubierta con al menos una capa de cinc sustancialmente puro o una segunda aleación de zinc a base elegido para proporcionar compatibilidad con un sistema de electrodeposición catódica de alto voltaje mientras que proporciona protección contra la corrosión en la condición recubierto .

Una estructura de vehículo automóvil en el que as caras internas de las dos hojas de acero se revisten con la primera aleación a base de zinc que comprende aluminio.

Una estructura de vehículo automóvil en el que la primera aleación a base de zinc comprende, además de magnesio.

Una estructura de vehículo automóvil en el que las caras internas de las dos hojas se revisten en primer lugar con la primera aleación a base de zinc que comprende aluminio, que es a su vez recubierta con cinc sustancialmente pura.

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Una estructura de vehículo automóvil en el que la primera aleación a base de zinc comprende, además de magnesio.

Una estructura de vehículo automóvil en el que las caras exteriores de las dos hojas están recubiertas con zinc sustancialmente pura.

Una estructura de vehículo automóvil en el que las caras exteriores de las dos hojas se revisten con la segunda aleación a base de zinc que comprende aluminio.

Una estructura de vehículo automóvil en el que la segunda aleación a base de zinc comprende, además de magnesio.

Una estructura de vehículo automóvil en el que las caras exteriores de las dos hojas se revisten en primer lugar con la segunda aleación a base de zinc que comprende aluminio, que es a su vez recubierta con cinc sustancialmente pura.

Capot delantero del automóvil.

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Vigas y travesaños del automóvil.

CONCLUSIONES.

- Las aleaciones de aluminio y zinc pueden ser manufacturadas por diferentes técnicas de fundición, también pueden ser elaboradas por técnicas convencionales de forjado y laminado.

- El aluminio al estar aleado con el zinc este le ofrece una alta resistencia a la fatiga y alta dureza.

- El hecho de querer utilizar este tipo de aleación supone un Intento de reducción del consumo de combustible a partir de reducción de peso.

- Las aplicaciones que se pueden dar en el campo automotriz son el empleo de las vigas y travesaños, barras de torsión.

- Debido a la limitación de peso existente en los camiones, así como el deseo de aumentar la carga útil de éstos, las aleaciones del aluminio se han utilizado mucho. Desde su uso en las cabinas, hasta en el depósito de combustible, sistemas de suspensión etc...

- A la aleación de aluminio con zinc es conocido comercialmente como Zicral (aluminio 7075). Su composición es de 5.1-6.1% zinc, 2.1-2.9% magnesio, 1.2-2.0% cobre y pequeños

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porcentajes de silicio, hierro, manganeso, cromo, titanio y otros metales.

BIBLIOGRAFIA.

- http://es.wikipedia.org/wiki/Zicral - http://grupos.unican.es/gidai/web/asignaturas/CI/Aluminio.pdf - http://innovaciontecnomaterial.blogspot.com/ - http://www.ternium.com/products/coldrolled