INDUSTRIALIZACIÓN DEL ALUMINIO
INTRODUCCIÓN El Aluminio es un metal no ferroso. Es el tercer elemento más común encontrado en la corteza terrestre. Los compuestos de aluminio forman el 8% de la corteza de la tierra y se encuentran presentes en la mayoría de las rocas, de la vegetación y de los animales. En estado natural se encuentra en muchos silicatos (feldespatos, plagioclasas y micas). Como metal se extrae del mineral conocido con el nombre de bauxita, por transformación primero en alúmina mediante el proceso Bayer y a continuación en aluminio mediante electrólisis. Este metal posee una combinación de propiedades que lo hacen muy útil en ingeniería mecánica, tales como su baja densidad (2.700 kg/m3) y su 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, se mecaniza con facilidad y es relativamente barato. Por todo ello es el metal que más se utiliza después del acero. Fue aislado por primera vez en 1825 por el físico danés H. C. Oersted. El principal inconveniente para su obtención reside en la elevada cantidad de energía eléctrica que requiere su producción. Este problema se compensa por su bajo coste de reciclado, su dilatada vida útil y la estabilidad de su precio.
Propiedades del Aluminio Ligero, resistente y de larga duración El aluminio es un metal muy ligero con un peso específico de 2,7 g/cm3, un tercio el peso del acero. Su resistencia puede adaptarse a la aplicación que se desee modificando la composición de su aleación. Muy resistente a la corrosión El aluminio genera de forma natural una capa de óxido que lo hace muy resistente a la corrosión. Los diferentes tipos de tratamiento de superficie pueden mejorar aún más esta propiedad. Resulta especialmente útil para aquellos productos que requieren de protección y conservación. Excelente conductor de la electricidad El aluminio es un excelente conductor del calor y la electricidad y, en relación con su peso, es casi dos veces mejor conductor que el cobre. Buenas propiedades de reflexión El aluminio es un buen reflector tanto de la luz como del calor. Esta característica, junto con su bajo peso, hace de él el material ideal para reflectores, por ejemplo, en la instalación de tubos fluorescentes, bombillas o mantas de rescate. Muy dúctil El aluminio es dúctil y tiene una densidad y un punto de fusión bajos. En situación de fundido, puede procesarse de diferentes maneras. Su ductilidad permite que los productos de aluminio se fabriquen en una fase muy próxima al diseño final del producto. Completamente impermeable e inodoro La hoja de aluminio, incluso cuando se lamina a un grosor de 0,007 mm., sigue siendo completamente impermeable y no permite que las sustancias pierdan ni el más mínimo aroma o sabor. Además, el metal no es tóxico, ni desprende olor o sabor.
Totalmente reciclable El aluminio es cien por cien reciclable sin merma de sus cualidades. La recuperación del aluminio al final de su vida útil necesita poca energía. El proceso de reciclado requiere sólo un cinco por ciento de la energía que fue necesaria para producir el metal inicial. Con el aluminio reciclado podemos volver a fabricar los mismos productos de los que procede
COMPAÑIAS Entre las principales compañías peruanas que se dedican al trabajo con Aluminio para la fabricación de diversos productos, tenemos Alianza Metalúrgica S.A. e INPAL, siendo la primera la más importante en su rubro, es por ello que en el presente trabajo se va a hablar más a fondo de la empresa Alianza Metalúrgica.
ALIANZA METALÚRGIA S.A.
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“ALIANZA METALÚRGICA S. A. Es desde 1985, una empresa peruana dedicada a la fabricación de piezas fundidas en aluminio. A través de todos estos años, Alianza Metalúrgica ha desarrollado diversas tecnologías, procesos y aleaciones, que le han permitido colaborar decididamente en el cumplimiento de los objetivos y metas de sus clientes, participando en conjunto en la solución de problemas y aportando los productos adecuados para la satisfacción de sus necesidades. Actualmente, Alianza Metalúrgica provee a los más importantes fabricantes nacionales y exporta algunos de sus productos, compitiendo a nivel internacional. La planta, los equipos y personal altamente calificado, les permite ofrecer los mayores volúmenes y la mejor calidad de aluminio fundido del Perú. No sólo ofrecen piezas fundidas de aluminio; también cuentan con instalaciones que tienen todas las facilidades para dar los mejores acabados de acuerdo a las exigencias del cliente, además de ofrecer servicios de maquinado, pintura y ensamblaje, hasta lograr productos terminados de alta calidad, reconocida a nivel internacional.
POLÍTICA DE CALIDAD En Alianza Metalúrgica, la calidad está presente en todas las fases del proceso de fabricación de productos fundidos en aluminio, desde la preventa, fabricación hasta la postventa, con la participación de todos los trabajadores comprometidos con la mejora continua del sistema. La calidad de sus productos y la satisfacción plena de las necesidades de sus clientes. -
Control de Calidad
Contamos con un departamento de control de calidad que garantiza, a través de tecnología de última generación, la calidad de las aleaciones de aluminio y duraluminio, para que cumplan con los requerimientos físico mecánicos y químicos, tanto en placas como en las piezas fabricadas por fundición. Esta calidad es el resultado de la aplicación de tecnología de última generación que ayuda a cumplir con el exigente programa de control: -
Análisis químico del duraluminio, realizado con un equipo de última generación (espectrómetro de emisión de lectura directa) con patrones certificados. Grado de porosidad del duraluminio, con una bomba de vacío Gas Tech. Refinamiento del grano de la estructura del duraluminio, con el grain size test. Inclusiones de escoria en el duraluminio, con el equipo Kmoldtester. Grado de dureza del material, con un durómetro. Evaluación de microestructura del duraluminio, a través del ensayo metalográfico con el espectrómetro de emisión de lectura directa. Análisis visual de atributos, evaluando formas y detalles. Medición de dimensiones, cuidando que se encuentren dentro de las especificaciones acordadas con el cliente.
Cuentan con técnicos altamente calificados en procedimientos de control de calidad, tanto durante el proceso productivo como también para la aprobación final del producto antes de su despacho. El personal tiene todas las habilidades y los equipamientos necesarios para garantizar que sus clientes únicamente reciban productos de alta calidad.
UBICACIÓN La planta se encuentra ubicada en la calle San Enrique, Zárate – San Juan de Lurigancho, Lima – Perú. Esta planta cuenta con todas las instalaciones requeridas por una fundición moderna y además utiliza las últimas tecnologías para ofrecer piezas de aluminio de alta calidad; tanto para el mercado local como para el internacional.
PROCESO PRODUCTIVO EQUIPOS Con un total de 140 empleados, contamos con todas las capacidades para administrar y operar con eficiencia y profesionalismo los siguientes equipos:
Fusión Moldeo y Fundición Matricería y Maestranza Acabados y Ensamblaje Modelería y Maquetería
Fusión -
4 hornos reverberos (capacidad total de 3400 kg) 2 hornos de crisol basculantes (capacidad total de 600 kg) 2 hornos de mantenimiento para máquinas inyectoras (capacidad de 200kg) 2 equipos de desgasificado estáticos 1 equipo de desgasificado FDU (en proceso de adquisición)
Moldeo y Fundición -
3 máquinas mezcladoras de arena 2 máquinas inyectoras (Bühler, Triulzi) 5 máquinas de moldeo 1 máquina de aluminio granulado 3 prensas de colada 3 hornos de tratamiento térmico 4 puentes grúa (2, 3 y 4 Ton.)
Matricería y Maestranza -
3 Fresadoras 3 pantógrafos 3 taladros 2 tornos 1 máquina inyectora de PVC (para pruebas de moldes) 1 máquina de soldar TIG 1 CNC (en proceso de adquisición)
Acabados y Ensamblaje -
1 cabina de pintura electrostástica 1 cabina de arenado 1 cabina de granallado 1 horno de pintura 1 plegadora 1 guillotina 3 prensas excéntricas 1 máquina combinada 5 en 1 1 cortadora de discos 1 escariadora
Modelería y Maquetería
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1 torno de madera
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2 sierras cinta verticales
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5 lijadoras verticales
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1 lijadora horizontal de 2 bandas
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1 lijadora "boneca" 1 máquina tupí
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1 cepillo
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1 máquina planeadora
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1 taladro de pie
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1 máquina caladora
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1 máquina desgruesadora de caucho
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1 prensa de grabados
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1 cabina de pintura
PROCESO DE ELABORACION DE SUS PRODUCTOS Alianza Metalúrgica brinda a sus clientes los siguientes Servicios -
Diseño Industrial Modelería Industrial Maquetería de Calzado Fundición en Arena Fundición de Precisión Fundición en Coquilla Fundición a Presión Tratamiento Térmico Maquinado Matricería Acabados Arenado y Granallado Corte y Doblez de Planchas Pintura Electrostática Ensamblaje Análisis Químico de Aleaciones de Aluminio
Diseño Industrial Alianza Metalúrgica cuenta con un equipo de diseñadores especializados para diferentes líneas de producción: piezas fundidas en general, moldes y matrices para suelas de calzado y envases de plástico, todos asistidos por computadora con software apropiado para cada producto. Pueden desarrollar el diseño y modelaje de cualquier tipo de molde y pieza fundida en 3D, visualizar el sólido y el montaje virtual como componente de un equipo.
Modelería Industrial La fundición en arena requiere de un modelo, es decir un patrón de tamaño real de la pieza, en el cual se toma en cuenta las tolerancias por contracción, maquinado y además el ángulo de salida del mismo, para facilitar la extracción del modelo del molde sin ocasionar defectos en el molde y por consiguiente en la pieza fundida. La calidad de una pieza fundida se inicia en el modelo. Contamos con personal altamente capacitado y con una vasta experiencia en la fabricación de modelos de todos los tamaños y complejidades, utilizando los mejores equipos y materiales del mercado.
Maquetería de Calzado El proceso de Presicion Casting o Fundición de Precisión requiere de una maqueta, que de forma similar a la fundición en arena, representa el patrón de la futura suela de calzado. También en este caso se deben considerar tolerancias por contracción y maquinado, aunque no es necesario considerar el ángulo de salida porque por este proceso se puede moldear piezas fundidas con todas las contrasalidas. Esta fase del proceso requiere una alta capacitación del pers onal; tenemos la certeza de contar con los mejores maqueteros del mercado.
Fundición en Arena Se llama así cuando el metal fundido se vierte en un molde de arena. Una vez que el metal se solidifica, debe destruirse el molde a fin de extraer la pieza fundida. Alianza Metalúrgica cuenta con el proceso de moldeo manual y el de moldeo en máquina, dependiendo del tamaño y de la complejidad del modelo, además del volumen del pedido. La fundición se realiza con diversas aleaciones, dependiendo de las exigencias mecánicas de la pieza.
Fundición de Precisión Este tipo de fundición se realiza en moldes de yeso refractario, en el cual se obtienen piezas de excelente acabado superficial y de dimensiones más estables y precisas. Este proceso es más lento que el proceso de fundición en arena, porque se tiene que secar el molde de yeso en un horno para eliminar totalmente la humedad. Con este proceso se fabrica las matrices para suelas de calzado, además de las matrices para la industria plástica en general.
Fundición en Coquilla En este tipo de fundición, el molde es una coquilla de fierro fundido, que se puede reutilizar muchas veces. Nuestro proceso de fundición de coquilla es por gravedad. Las ventajas de la fundición con moldes permanentes incluyen buen acabado de la superficie y control dimensional más preciso. La solidificación más rápida ocasionada por el molde metálico da como resultado una estructura de grano más fino, por lo que se producen piezas fundidas más resistentes, es decir de mejores propiedades mecánicas.
Fundición a Presión Proceso de fundición con molde permanente (matriz) en el que se inyecta a presión elevada metal fundido a la cavidad del molde. Se logra a través de una máquina llamada inyectora. Las ventajas de la fundición a presión son: 1. Excelente acabado superficial 2. Son posibles secciones delgadas, menores de 3 mm. 3. El enfriamiento rápido proporciona un tamaño pequeño del grano y buenas características de resistencia mecánica en la pieza fundida. 4. Se pueden tener tolerancias estrechas de ± 0.1 mm para piezas pequeñas. 5. Son posibles altos niveles de producción 6. Es económica para cantidades grandes de producción. Su limitación, además de las aleaciones por fundir, es la forma de la pieza, ya que su geometría debe permitir el retiro de la cavidad de la matriz.
Tratamiento Térmico Se refiere a varios tipos de ciclos de calentamiento y enfriamiento que se ejecutan sobre un metal para cambiar en forma benéfica sus propiedades. Operan con la alteración de la microestructura básica del metal, que a su vez determina las propiedades mecánicas.
Maquinado El maquinado es el proceso de manufactura que determina la geometría final y las dimensiones de la pieza, así como la textura de la superficie. Esto se alcanza a través de un pool de máquinas herramientas modernas y de alta precisión, en excelentes condiciones de mantenimiento. Realizan el maquinado de piezas fundidas, entregando piezas listas para su uso final.
Matricería En esta sección se realiza la última etapa del proceso de fabricación de las matrices o moldes para suelas de calzado, desde el pre asentado, fabricación de canales de inyección, asentado y pruebas hasta el ajuste final, quedando listo para la producción de las suelas.
Acabados Se refiere a las operaciones adicionales, posteriores a la solidificación de la pieza fundida y a su retiro del molde. Consiste en el recorte de los canales de colada y alimentadores, remoción de las rebabas, almas y cualquier exceso de metal de la pieza fundida. Contamos con un Área completamente equipada y capacitada para dichos fines.
Arenado y Granallado El arenado consiste en la aplicación de arena con aire a presión sobre la superficie de la pieza fundida, obteniéndose una textura superficial uniforme y mate. Contamos con 2 equipos para dichos fines. Además en Alianza Metalúrgica ofrecemos el servicio de granallado, con dos tipos de materiales: 1. Granallado con micro esfera de vidrio, el cual también se aplica con aire a presión, dejando en la pieza fundida una textura fina y brillante. 2. Granallado con corindón, que ofrece una textura de grabado más acentuada, agresiva y brillante.
Corte y Doblez de Planchas Realizamos el servicio de conformado de planchas metálicas, corte, doblado con rodillos y compresión, estampado con prensas excéntricas, matrices de corte y guillotinas mecánicas.
Pintura Electrostática Las pinturas en polvo son horneables y de reducido impacto ambiental, de aplicación electrostática para uso interior y exterior y para acabados especiales. Tienen mayor resistencia a la corrosión, abrasión, impacto y a la deformación lenta, permitiendo obtener mejores acabados a costos más reducidos en comparación con las pinturas líquidas horneables. En Alianza Metalúrgica contamos con un área de pintura electrostática, con un horno y con stock de colores y variedades.
Ensamblaje Esta sección ensambla cuenta con las capacidades y herramientas necesarias para realizar el ensamblaje final de todo tipo de equipos, incluyendo en ellos las piezas fundidas en Alianza Metalúrgica. Actualmente utiliza buena parte de sus capacidades en el ensamblaje final y embalaje de equipos de iluminación para Philips.
Análisis Químico de Aleaciones de Aluminio Alianza Metalúrgica realiza el análisis químico de las aleaciones de aluminio con un espectrómetro de emisión de lectura directa de última generación, el cual analiza 16 elementos químicos en 30 segundos, con patrones de comparación certificados.
PRODUCTOS
Aluminio Granulado y Lingotes Granos de aluminio macizos, esféricos y de medida uniforme, además de lingotes; utilizados en acerías para la desoxidación del acero, como elemento aleante en la producción de aleaciones de zinc y para la remoción de As y Sb de estaño.
Placas y Barras Elaboradas a través del proceso en coquilla, en aleaciones de duraluminio maquinables para la fabricación de matrices, ejes, bocinas, etc.
Industria del Calzado Moldes para inyección de suelas de PVC, caucho, poliuretano, TR, EVA y moldes de inyección directa al corte; hormas en aluminio.
Matrices Matrices para inyección de plástico (para menajes, útiles de oficina, etc.), soplado en preforma y manga (envases plásticos), termoformado (bandejas, bancos, envases de alimentos, tejados, avisos publicitarios en relieve, etc.), rotomoldeo (bancos de playa, sillas, tachos de basura, kayak, etc.) y poliestireno expandido o teknopor (cajas de helados, tablas de surf, tablas morey, etc.).
Accesorios de Cocina Parrilleras y quemadores para cocinas a gas, quemadores para cocinas industriales, accesorios para cocinas broaster, sandwicheras personales para picnic.
Ferretería Eléctrica Grapas de suspensión, grapas angulares, grapas tipo pistola y tipo puño, mordazas de suspensión, conectores, amortiguadores, poleas de arrastre para cableado.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Industrial y de Sistemas
Curso: Ingeniería de Materiales
Profesor: Ing. Alfredo Agüero Mauricio
Estudiante: Alcántara Carrera Ronald
20100223F
-2012 II-
