Obtención y caracterización de perfiles de aleaciones de aluminio obtenidos por conversión directa de virutas

Resumen

La utilización o conversión directa de un material residual como las virutas de aluminio obtenidas por el corte de aluminio durante la producción de tochos de aleación de Aluminio – Silicio - Magnesio (Serie 6xxx), y posterior extrusión, se plantea como alternativa al proceso de refusión de las virutas, donde la viruta de aluminio se compacta dada su baja densidad antes de su fusión. Esta vía permite un ahorro de recursos y materiales, un ahorro de energía y un ahorro en producción, además de las ventajas ambientales respecto a la disminución de contaminantes generados en forma de emisiones a la atmósfera, vertidos y residuos sólidos peligrosos. La línea de reciclado de las virutas se ha centrado en la aplicación de la técnica de extrusión en caliente de polvos y se ha aplicado a tres materiales: virutas, barras ya extruidas en caliente de virutas y a mezclas de barras extruidas de virutas y polvos de aluminio para obtener materiales híbridos. En relación con la obtención mediante extrusión de aluminio AA6063 a partir de virutas, se han empleado tres materiales: virutas AA6063 compactadas industrialmente, virutas AA6063 de corte y mezclas de virutas AA6063 con el intermetálico Al/50Mg. En el caso de las primeras se ha mecanizado el compacto de virutas para obtener cilindros y su posterior extrusión. Por ello, las virutas no han sido limpiadas, mientras que las demás virutas sí se limpiaron y se eliminaron las partículas magnéticas presentes en las mismas. Las virutas fueron compactadas en matriz en varias etapas dada su elevada densidad aparente y posteriormente, estos compactos de virutas fueron extruidos en caliente. La caracterización de las barras de aluminio extruidas se ha centrado en el estudio de su conductividad eléctrica, de su microestructura y de las propiedades mecánicas en las probetas mecanizadas, así como en el estudio de su microestructura mediante microscopia electrónica de barrido (SEM) de la superficie de fractura. Los resultados obtenidos muestran que la conversión directa en productos extruidos de las virutas de aluminio AA6063 estudiadas sin adiciones, conduce a materiales que presentan una microestructura con elevada porosidad, baja cohesión entre las virutas y una alineación de éstas en la dirección de extrusión. Sus propiedades mecánicas no son muy dependientes del tipo de viruta empleada (larga o corta, limpia o no). El tratamiento térmico, T4 o T6, no mejora la soldadura entre las virutas, aunque sí provoca el aumento de la resistencia a tracción del material. La incorporación del intermetálico conduce a una pérdida de la conductividad del material y a una cierta heterogeneidad microestructural, sin que se mejore de forma importante la soldadura entre las virutas y afectando de forma negativa a sus propiedades cuando se aplica un tratamiento de homogeneización. Por otra parte, la doble extrusión o reextrusión de las barras de virutas extruidas, así como la obtención de materiales híbridos, mejoran la unión inicial dentro de las virutas de las barras. Sin embargo, las propiedades finales se ven afectadas por la falta de unión entre barras y, en el caso de los materiales híbridos, además por el tipo de configuración de las probetas que son extruidas.