La materia prima para la elaboración de las distintas piezas
de aluminio que componen la estructura de un toldo, se recepciona en forma de lingotes.
Estos lingotes está constituidos por distintas aleaciones,
en las que, si bien su elemento principal es el aluminio, intervienen otros
componentes en mayor o menor grado,
tales como el magnesio, el manganeso, el estroncio, el silicio y hasta el cobre, según cual sea la prioridad
final, como por ejemplo:
- El acabado
- La resistencia
- El grado de
flexibilidad
- El grado de
corrosión
- El
alargamiento
Podríamos
definir cuatro formas distintas de obtener las piezas. A saber:
LA FUNDICIÓN
Los lingotes
de aluminio se calientan en un horno hasta
alcanzar una temperatura entre 750º y
800º.
El resultado
líquido se transporta hasta el molde, en donde se vierte mediante la ayuda de
un cazo o recipiente, llenando el interior del molde sencillamente por el estado líquido de la aleación empleada.
Por ello a este sistema se le conoce también como “gravedad”.
En el
proceso de vertido de la aleación en el molde, precisamente esta opción de “caída
libre”, sin más presión que la propia de la gravedad, puede generar mayor
número de burbujas dentro del líquido, Es lo que más tarde, y una vez enfriada
la pieza, se conoce como “cavernas” que interviene dañinamente en la
resistencia de la misma
El molde,
generalmente formado por dos piezas ensambladas, tiene un acceso o entrada de
la aleación, que va rellenando todo su interior. Y dispone además de unos agujeros
estratégicamente distribuidos, y denominados "expulsores",para permitir la salida
del aire y de los gases que se generan mediante el proceso.
La aleación,
en el momento de entrar en el molde, se encuentra a unos 660º de temperatura.
Una vez
rellenado el molde, existe un tiempo de espera para que se produzca la
solidificación de la pieza final,
transcurrido el cual, el molde se abre por su parte central, y la pieza cae a
un contenedor de recogida, ahora a una temperatura entre 280º y 330º.
Todavía
es peligrosa su manipulación, por lo que todo este proceso se encuentra
automatizado.
Una vez la
pieza está enfriada, se somete a distintos procesos de acabado, que la dejarán
lista para su lacado. Éstas consisten en:
- Recorte de
la colada, o partes de la aleación que han llenado los canales de entrada al
molde propiamente dicho
- Eliminación
de las ranuras, propias de la junta de las dos partes del molde
- Pulido
superficial, mediante un proceso de granallado, que deja la superficie de la
pieza apta para poder pintarla mediante proceso epoxi, con polvo del color
deseado.
Estos procesos
adicionales, son válidos para los siguientes modos de fabricación de piezas, y
que vemos a continuación
LA INYECCIÓN
En este
caso, partimos de unos lingotes de
distinta aleación, y con ellos elaboramos un caldo a una temperatura entre 670º
y 680º. Así es notable el ahorro energético que se consigue con esa disminución
de temperatura.
Las prensas
de inyección pueden tener una fuerza que empieza en las 150 toneladas, y sin
límite final, en función del tamaño de la pieza a inyectar. Podemos hablar de
alrededor de unas 1000 toneladas como
fuerza máxima necesaria.
Las
inyectoras funcionan de modo robotizado, procediendo al cierre del muelle, a la
inyección de la aleación en su interior, al enfriado de la pieza y a su
calibrado y comprobación, de tal modo que ellas solas pueden seleccionar
aquellas piezas que sean OK de las que sufran alguna deficiencia.
Al tratarse
de una entrada de la aleación al interior del molde mediante presión, se
consigue un mayor empuje y expulsión de bolsas de aire o gases, con lo que el
logro de una pieza correcta en su masa, es mucho más alto que en el proceso de
fundición o gravedad.
Además
reducimos sensiblemente el tiempo de la operación, aumentando la productividad
con respecto al método de fundición.
LA INYECCIÓN
CON SEMI-SOLIDO (SSM)
El moldeo de metales en estado semisólido (SSM), conocido como thixocasting, rheocasting, thixoforming othixomolding, es un proceso todavía en fase de experimentación y estudio,
con aleaciones de aluminio, cobre o maagnesio y manganeso y estroncio. El proceso combina las ventajas de la fundición y la forja. Recibe el nombre porque el fluido, o “barro metálico” de trabajo
presenta un comportamiento tixotrópico. Este tipo de procesos, si bien se aplicaron por primera vez a principios de los años 70, todavía hoy se encuentran en estudio
El SSM se realiza a una temperatura siempre por debajo de los
600º del metal o aleación. El rango de temperaturas posible depende de la aleación, y en el caso que nos ocupa, donde
el aluminio es el componente principal, es suficiente con variaciones de temperatura
entre los 5-10oC, para variar sensiblemente el resultado.
Idealmente el metal
presenta entre un 30% y 65% de sólido. Para que un metal pueda ser utilizado,
debe presentar una baja viscosidad y para alcanzar esa baja
viscosidad el material necesita una estructura primaria globular rodeada por
fase líquida.
LA
ESTAMPACIÓN
La estampación es un tipo de proceso de fabricación
por el cual se somete un metal a una carga de compresión entre dos moldes. La
carga puede consistir en una presión aplicada progresivamente o una percusión,
para lo cual se utilizan prensas y martinetes. Los moldes son estampas o
matrices de acero, una de ellas deslizante a través de una guía (martillo o
estampa superior), y la otra fija (yunque o estampa inferior)
Si la temperatura del material a deformar es
mayor a la temperatura de recristalización, se denomina estampación en caliente, y si es menor se denomina estampación en frío.
Normalmente, los procesos
de estampación de las aleaciones de aluminio que nos ocupan, suelen
fluctuar por debajo de los 100º las que
abarcan el campo de estampación en frío, y entre los 100º y 200º las que
constituyen el proceso de estampación en caliente.
Aunque también existe la
opción de poder someter la aleación a un proceso de calentamiento, y mientras
se encuentra en la fase de enfriamiento, someterla al proceso de estampación.
En resumen, que las
opciones son muy variadas, en función de la composición de la aleación, y del
propósito de los resultados a obtener.
Podríamos profundizar
todavía más en materia, al considerar las características de cada elemento que
puede intervenir en las distintas aleaciones, porque cada uno de ellos le puede
dar a la aleación final diferentes características técnicas, pero entiendo que
como base general, es suficiente con estos grandes rasgos de formas de
fabricación de las distintas piezas que componen la estructura de un toldo.
Y como siempre, terminaré
diciendo que, para cualquier duda o ampliación sobre un punto en concreto,
estoy abierto a vuestras solicitudes.
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