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5.2.3.- Ligeros.

Aluminio (Al) y sus aleaciones

Imagen de perfiles de aluminio.

De color blanco plateado, es el metal más abundante en la naturaleza. Es dúctil y muy maleable, buen conductor de la electricidad y del calor, inoxidable al aire, ya que forma una película de óxido de aluminio que lo protege.

Su principal característica, su ligereza, lo hace muy útil en muchas aplicaciones, se emplea para construir aviones, vagones ferroviarios y automóviles, y para las aplicaciones en las que es importante la movilidad y la conservación de energía.

Por su elevada conductividad térmica, el aluminio se emplea en utensilios de cocina y en pistones de motores de combustión, y por su resistividad eléctrica sustituye en ocasiones al cobre como conductor eléctrico, utilizándose para cables de alta tensión por su bajo peso.

Por ser muy maleable, se obtiene papel de aluminio de 0,002 mm de espesor, utilizado para proteger alimentos y otros productos perecederos, por su compatibilidad con comidas y bebidas se usa en envases, envoltorios flexibles, botellas y latas de fácil apertura. Además, el reciclado de estos recipientes supone un gran ahorro de energía.

Por ser también fácilmente moldeable, se usa en carpintería de aluminio.

Además, su resistencia a la corrosión por agua del mar, lo hace útil para fabricar cascos de barco y elementos que estén en contacto con el agua.

El aluminio se utiliza normalmente aleado con otros metales, como el plomo, el manganeso, cinc, cobre, magnesio, etc., con objeto de mejorar su dureza y resistencia, formando las denominadas aleaciones ligeras, aunque también se comercializa en estado puro.

Sus propiedades son:

  • Densidad: 2,7 kg/dm3.
  • Punto de fusión: 657 ºC.
  • Resistencia a la tracción de entre 10 y 20 Kg/mm2 dependiendo de si está fundido o recocido, valor que se duplica si está laminado en frío (agrio). Esta resistencia decrece rápidamente si aumenta la temperatura, a 300°C su resistencia disminuye a un tercio aproximadamente y a 500°C a un décimo de su valor en frío.
  • Alargamiento: 50%.

La norma UNE 38-001 designa a las aleaciones de aluminio mediante la letra L seguida de 4 números.

Titanio (Ti) y sus aleaciones

Fachada de titanio del museo Guggenheim de Bilbao.

De color blanco plateado, se encuentra en abundancia en la naturaleza, ya que es uno de los componentes de casi todas las rocas de origen volcánico que contienen hierro. Es muy maleable y dúctil en caliente, y resiste la oxidación y la corrosión mejor que el acero inoxidable, y convenientemente aleado, sus propiedades mecánicas son similares, e incluso superiores, a las del acero, con la ventaja de que las conserva hasta los 400 °C. Es el metal industrial de mejor resistencia específica (relación resistencia mecánica/peso).

Sus propiedades son:

  • Densidad: 4,45 kg/dm3.
  • Punto de fusión: 1800 ºC.
  • Resistencia a la tracción: 100-140 Kg/mm2
  • Alargamiento: 5%.
  • Módulo de elasticidad: 114GPa

Por su baja densidad y sus excelentes prestaciones mecánicas, se emplea para estructuras y componentes aeronáuticos (puertas de incendios, el fuselaje, los componentes del tren de aterrizaje, etc) y aeroespaciales (cohetes, misiles, transbordadores espaciales, satélites de comunicaciones, etc.), para la fabricación de herramientas de corte (nitrato de titanio), cuadros de bicicletas de carreras, aletas para turbinas (carburo de titanio), pinturas antioxidantes (en forma de óxido y pulverizado), etc.

Se utiliza también, por su elevada resistencia a la corrosión, en intercambiadores de calor, tuberías, reactores, bombas y válvulas para industrias químicas y petroquímicas. Además, es eficaz como base de piezas dentales y en la unión de huesos en cirugía, así como en articulaciones ya que tal incrustación de titanio no provoca rechazo alguno y, pasado algún tiempo, se produce una soldadura de manera natural.

Las principales aleaciones del titanio son con aluminio, cromo, vanadio o molibdeno, con objeto de mejorar las propiedades físicas. Las aleaciones de titanio no se pueden trabajar mediante el arranque de viruta, excepto utilizando velocidades de corte muy bajas y aplicando refrigeración abundante.

La norma UNE 38.001 designa a las aleaciones de titanio mediante la letra L seguida de 4 números.