martes, 25 de junio de 2013

PROCESO PRODUCTIVO

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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