VSM ALU-X: CINCO EXPERTOS EN LIJADO DE ALUMINIO

El aluminio está omnipresente en nuestra vida cotidiana y, después del acero y el hierro, es el material metálico más utilizado. Si tenemos en cuenta los recursos mundiales, es incluso el metal más común en la Tierra, aunque exclusivamente en forma aglomerada. El proceso de fabricación es complejo y consume mucha energía. El aluminio se extrae principalmente de las bauxitas, productos de la meteorización de la piedra caliza y la roca de silicato. El óxido de aluminio producido a partir de la bauxita mediante el proceso Bayer se transforma en aluminio (y oxígeno) por electrólisis de flujo fundido. En todo el mundo se producen 58 millones de toneladas del llamado aluminio primario en fundiciones, la mayor de las cuales, con diferencia, se encuentra en China, con una producción más reciente (2022) de 40 millones de toneladas al año.

Gracias a sus excelentes propiedades de conformación y a su gran capacidad de carga, el aluminio se utiliza en todos los sectores de la economía. No obstante, hay algunas industrias en las que se centra: Según la asociación industrial Aluminium Deutschland, casi la mitad de los productos de aluminio se destinan a la industria del transporte (46%). La industria de la construcción y la de los envases, por su parte, utilizan en conjunto alrededor del 26%. La industria, especialmente la construcción de maquinaria, la ingeniería eléctrica y la siderurgia, también utiliza mucho aluminio, concretamente el 19% de la producción alemana de aluminio.

El área de producción cuantitativamente más importante de la industria alemana del aluminio es el producto semielaborado de aluminio, del que los productos laminados y extruidos son los más importantes en términos de volumen.

Entre los productos prensados y estirados destacan los perfiles, las barras, los tubos y los alambres.

Otra área de producción muy importante es la fundición a presión de aluminio, es decir, los componentes acabados que se fabrican mediante distintos procesos de fundición, como la fundición en arena o la fundición a presión. La baja temperatura de fusión del aluminio lo hace idóneo para la producción de piezas de fundición. El principal cliente es la industria del automóvil.

El aluminio es un material muy diverso. Los consumidores lo conocen, por ejemplo, como papel de aluminio o lata de bebidas; otros productos conocidos que llaman la atención a diario son los objetos domésticos y electrodomésticos, los muebles o los sistemas de fachadas.

Si se mira más de cerca, resulta realmente evidente lo omnipresente que es el aluminio. Esto se debe principalmente a su versatilidad. El aluminio es una materia prima multifuncional: ligera y estable, pero resistente. Sus extraordinarias propiedades de conformado y su gran capacidad de carga son impresionantes. Y: En comparación con el acero, los componentes de aluminio tienen menos de la mitad de peso, con la misma resistencia (alrededor de un 60% menos de peso).

Por eso el aluminio -generalmente en forma de aleaciones- se utiliza siempre que se requiere ahorro de peso, estabilidad y una función protectora.

Las aplicaciones más importantes del aluminio son transporte y tráfico: 

Los fabricantes de vehículos valoran el aluminio sobre todo por su ligereza, ya que ahorra energía y combustible. La industria del automóvil lo utiliza para carrocerías, chasis, bloques de motor, culatas, transmisiones, puertas, llantas y ruedas, entre otras cosas. El aluminio también se utiliza mucho en bicicletas, motocicletas, trenes, construcción naval y aeronáutica e incluso en la industria aeroespacial.

Envases y depósitos: Además del clásico papel de aluminio, el aluminio se utiliza en latas, botellas y tubos de bebidas o aerosoles, como tapas de vasos de yogur, cápsulas de café, sartenes para asar, envases blíster de medicamentos y mucho más. Es ideal como material de envasado: Es ligero y, por tanto, reduce los costes de transporte, se mantiene hermético, resiste el calor y el frío y no tiene sabor inherente. También se utiliza a menudo como depósito y sistema para la industria alimentaria y química.

Construcción: El aluminio es de especial interés para la industria de la construcción como material para construcciones ligeras y como material funcional. Es fácil de procesar, incombustible y resistente a la intemperie, por lo que resulta ideal para ventanas y puertas, fachadas, cabinas de ducha, herrajes y manillas, tubos, barandillas o sistemas de paredes y tejados. Y por último, pero no por ello menos importante, el creciente uso de energías alternativas ha abierto nuevos campos de aplicación para el material aluminio, por ejemplo en centrales eólicas y solares o en intercambiadores de calor.

Ingeniería eléctrica e ingeniería mecánica: Bueno para procesar, no magnético y, sobre todo, con buena conductividad eléctrica y térmica: estas propiedades son apreciadas por la ingeniería mecánica y la industria de la ingeniería eléctrica. Así, el aluminio se encuentra en condensadores, carcasas de motores eléctricos, armarios de distribución, tubos, cables de alta y baja tensión y barras colectoras, en la producción de microchips, en aletas de refrigeración y placas de almacenamiento de instalaciones informáticas, como pieza de precisión, en cilindros y mucho más.

Hogar y ocio: Si mira con atención en su casa, descubrirá aluminio casi por todas partes. Por un lado porque es ligero y estable, y por otro porque tiene una superficie especialmente decorativa y de bonito diseño. Se considera un material especialmente «estético». Lo encontrarás en la cocina, en ollas, sartenes, vajillas y cuberterías, teléfonos móviles y televisores, muebles, escaleras, sillas de jardín y decenas de otros productos cotidianos.

¿Cómo se comporta el aluminio al ser lijado?

Básicamente, lijar aluminio es como lijar cualquier otro metal. Sin embargo, el popular metal ligero tiene propiedades especiales en cuanto a su comportamiento en el mecanizado y sus propiedades físicas.

Maquinabilidad: En general, la maquinabilidad del aluminio puro puede describirse como muy buena. Se necesita mucha menos energía que para mecanizar acero, hierro o cobre, por ejemplo.

Tendencia a la lubricación/atasco: El aluminio puro tiene poca resistencia, es un metal muy blando y, por tanto, tiende a embadurnarse y a formar rebabas durante el lijado. En forma de aleaciones, se vuelve más resistente o tiene un comportamiento de mecanizado más duro.

Conductividad: El aluminio tiene una gran conductividad térmica y eléctrica. La conductividad térmica es cuatro veces superior a la de los metales ferrosos, por lo que el material se calienta más rápidamente durante el lijado, pero el calor se distribuye bien por toda la pieza.

Oxidación: El metal no férrico forma inmediatamente una capa de oxidación de pocos átomos de espesor en la superficie, que protege contra la corrosión. Esta capa puede eliminarse rápidamente mediante lijado. Pero en muy poco tiempo, en apenas unos minutos, vuelve a formarse: Esta capa pasiva se «autocura».

Compresión: Al ser tan blando, el aluminio tiende a comprimirse enormemente. Esto es práctico para trabajos finos como el pulido, ya que se puede crear con relativa rapidez una superficie de alto brillo, que incluso se acerca bastante a la chapa de cromo.

Para el tratamiento de superficies de aluminio se utiliza toda la gama de aplicaciones de lijado, desde basto hasta fino, a lo largo de todo el proceso de producción.

En primer lugar, el desbarbado: Los bordes afilados y las rebabas de los cantos cortados deben eliminarse del mismo modo que las soldaduras. Además, la preparación del cordón de soldadura desempeña un papel importante. El desbarbado de piezas de fundición y el biselado de piezas de trabajo son también algunas de las aplicaciones más importantes en la fabricación y transformación de productos de aluminio.

Las irregularidades e imperfecciones de la superficie se eliminan durante el lijado de reparación o el lijado de limpieza. El paso final es el acabado hacia superficies finas con la calidad técnica superficial deseada.

Dependiendo del tamaño de la pieza y de los requisitos, el aluminio se procesa mediante lijado plano, lijado de soporte (también conocido como caballete de lijado) o con una herramienta eléctrica manual, como una amoladora angular o una amoladora de tambor.

Aluminio: cómo lijar correctamente

Teniendo en cuenta las propiedades del aluminio mencionadas anteriormente -sobre todo, su excelente mecanizabilidad, su fuerte tendencia a emborronarse y su elevada conductividad térmica-, es conveniente seguir algunas reglas básicas de mecanizado o lijado.

Si desea conseguir el mayor arranque de material posible en el lijado de aluminio, empiece con un tamaño de grano basto -con VSM ALU-X esto ya es posible a partir del tamaño de grano P24- y vaya afinando el tamaño de grano en cada paso de trabajo, por ejemplo en incrementos de 100. De este modo, las marcas de lijado de la etapa anterior se reducen al mínimo. De este modo se pueden lijar bien las marcas de lijado de los pasos anteriores.

Las muelas abrasivas ALU-X XF733 o la cinta abrasiva XK733X destacan especialmente en trabajos de lijado basto con gran potencia durante todo el tiempo de lijado y proporcionan un arranque máximo de material con poca adherencia de virutas. Para el lijado intermedio, por ejemplo, puede cambiar a ALU-X KK732F, un abrasivo con un versátil grano abrasivo de óxido de aluminio sobre un soporte de tejido de algodón flexible. Está disponible en tamaños de grano de P80 a P600.

La alta velocidad de corte produce virutas más pequeñas. Esto reduce los atascos y la acumulación de filos de corte. La velocidad de corte recomendada por los expertos es vc = 35-40 m/s.

La elección de la presión de lijado debe depender siempre de la naturaleza y las posibles aleaciones del material. Los arañazos especialmente profundos suelen requerir una presión alta al principio, pero siempre con sensibilidad, ya que de lo contrario se desbasta demasiado rápido y el esfuerzo para el tratamiento posterior es a veces mayor que antes.

El lijado del aluminio requiere una refrigeración constante para que la superficie no se queme ni dañe el material. Los tamaños de grano más finos tienden a generar más fricción y, por tanto, temperaturas más elevadas en la pieza. Un lubricante refrigerante (KSS) también puede ayudar en este caso.

Consejo: Evite la contaminación

El aluminio no puede «oxidarse» (sin embargo, puede corroerse), pero las virutas de metal o los residuos de otros metales férricos pueden «introducirse» en el aluminio utilizando abrasivos contaminados y, en el peor de los casos, oxidarse allí. Por este motivo, los abrasivos con los que se ha procesado el aluminio sólo deben utilizarse para este fin. Las herramientas para procesar aluminio también deben utilizarse únicamente para este material. Y por último, pero no por ello menos importante, recomendamos guardar los distintos abrasivos por separado.

Consejo: Realice un lijado de prueba

Lijar aluminio requiere mucha destreza y, en el mejor de los casos, experiencia. Por ello, siempre es aconsejable probar la presión y la velocidad de una nueva operación de lijado en un patrón o en una pequeña zona del material antes de intentar el mecanizado de una pieza completa y de una gran superficie.

Ideal para metales no férricos como el aluminio: VSM ALU-X

VSM ha desarrollado una nueva serie de abrasivos para satisfacer los requisitos específicos del lijado de metales no férricos. VSM ALU-X, antes conocido como VSM Stearate o Stearate Plus, combina dos tecnologías de VSM en un solo producto: Se basa en la acreditada tecnología de lijado VSM CERAMICS con autoafilado continuo. Los abrasivos de grano cerámico con dispersión semiabierta son sinónimo de un elevado arranque de material con cortes agresivos y rápidos y una larga vida útil.

Se complementan perfectamente con la capa adicional VSM ALU-X para un arranque de virutas significativamente mejor. Garantiza una separación homogénea de la viruta del abrasivo, lo que reduce considerablemente la adherencia de la viruta del material al grano abrasivo y evita eficazmente los molestos atascos. De este modo, ALU-X optimiza el mecanizado de metales no férricos.

VSM CERAMICS con ALU-X está disponible como:

> Disco de fibra XF733 en los tamaños de grano 24, 36, 60 y 80: ideal para el lijado basto con presión baja a media

> Banda abrasiva XK733X en tamaños de grano 24, 36, 40, 60, 80 y 120: optimizada para el lijado basto con presión media, también adecuada para el lijado en húmedo

VSM ALUMINIUM OXIDE con ALU-X:

> La serie ALU-X también incluye las bandas abrasivas de óxido de aluminio KK732X, KK532F y KP532E. Estos productos están disponibles en tamaños de grano de P36 a P600, lo que los convierte en auténticos multiusos. Los granos producen un rayado mate y están especialmente recomendados para el mecanizado de contornos.

Otros abrasivos VSM para el mecanizado de aluminio:

VSM ACTIROX: La última generación de abrasivos de VSM, orientada a la eliminación, se basa en granos abrasivos cerámicos de VSM 100% verticales y de forma geométrica. Estos se descomponen de forma definida y forman continuamente nuevos filos de corte extremadamente afilados. El resultado es un corte especialmente agresivo que proporciona un arranque de material líder en el mercado en el lijado de aluminio, con hasta un 50% más de arranque de material que los abrasivos de grano cerámico convencionales. El disco de fibra AF799 reduce significativamente el tiempo de mecanizado y aumenta la productividad, especialmente con aleaciones duras de aluminio.

El lijado, cepillado y pulido del aluminio produce polvos finos que son altamente combustibles y -en determinadas circunstancias, es decir, con una proporción de mezcla suficiente con el oxígeno del aire y una fuente de ignición- pueden incluso provocar una explosión.

Por ello, el legislador ha decidido, a través del Seguro Social Alemán de Accidentes (DGUV), normas específicas de seguridad laboral para la manipulación del aluminio y para la «prevención de incendios y explosiones de polvo».

En la norma 109-001 del DGUV se recomienda, entre otras cosas, lijar, cepillar y pulir aluminio:

> sólo con protección ocular y auditiva y con ropa ignífuga,

> eliminar y mantener alejadas del área de procesamiento las fuentes de ignición,

> no lijar materiales que generen chispas en las proximidades,

> evitar las turbulencias de polvo,

> utilizar el método húmedo para el procesamiento si es posible,

> asegurarse de que el sistema de aspiración esté siempre en funcionamiento, y

> limpiar los lugares de trabajo regularmente y con medios adecuados (aspiradores industriales).

Además, el polvo de aluminio se considera un riesgo importante para la salud si se inhala y puede provocar enfermedades pulmonares como la aluminosis, cáncer o daños en el sistema nervioso central. Por lo tanto, los lugares de trabajo no sólo deben estar bien ventilados, sino que también deben estar equipados con un sistema de extracción. También es obligatorio el uso de una protección respiratoria adecuada.