La fundición es la fabricación del material base en el que, según a qué uso se destine el perfil comercial de aluminio, la composición química de la aleación diferirá ligeramente. Por tanto, la fabricación del material base debe ajustarse para adaptarla a las necesidades de la posterior aplicación constructiva. La obtención de las diversas aleaciones de aluminio se efectúa en la fundición mediante fusión de lingotes de aluminio puro, de aleaciones de Al-Mg-Si y de chatarra de aluminio procedente de los residuos generados en las plantas de extrusión.

Las aleaciones utilizadas en el campo de la construcción corresponden a la serie 6000, concretamente las aleaciones 6060 y 6063.

El proceso de extrusión consta de las siguientes etapas:

• Calentamiento del tocho, o barra cilíndrica de la aleación.
• Corte en caliente del tocho.
• Colocación de la matriz en la prensa de extrusión.
• Extrusión por presión del pistón sobre el tocho.
• Enfriamiento del perfil a la salida de la prensa.
• Corte del material.
• Estirado y enderezado del perfil.
• Control de calidad dimensional y control de calidad del estado superficial.
• Corte a medida de los perfiles.
• Colocación de los perfiles en contenedores para entrar en el horno de tratamiento térmico.

El aluminio en carpintería requiere unas propiedades físicas y mecánicas muy determinadas, que se caracterizan especialmente por el tipo de dureza superficial. Un método para determinar la dureza es la evaluación de la resistencia que oponen los cuerpos a dejarse penetrar por otros más duros. Entre este tipo de ensayos cabe destacar los más empleados industrialmente, que son: Brinell, Vickers y Rockwell.

Tratamientos superficiales finales

El aluminio es un material que tiene una gran afinidad con el oxígeno. Por ello, al estar en contacto de forma continua y directa con el oxígeno atmosférico se autorecubre de una capa natural y continua de óxido de aluminio, que en la mayoría de los casos es capaz de detener el principio de corrosión, puesto que el óxido resultante es estable e impermeable al oxígeno.

Sin embargo, esta oxidación natural del aluminio no proporciona una capa superficial con garantías adecuadas para su empleo arquitectónico exterior en lugares expuestos, donde la apariencia junto con la resistencia a la abrasión, la corrosión y la erosión son factores determinantes de la calidad del producto colocado. Para conseguir conjuntamente todas estas características, es preciso recurrir a unos procesos industriales de tratamiento superficial del aluminio, como son el anodizado y el lacado.

Anodizado

El aluminio es, como cualquier otro metal, sensible al proceso de oxidación ambiental. Este proceso espontáneo produciría manchas aleatorias, que afectarían negativamente a la estética de los perfiles. Se puede definir, pues, el proceso de anodizado como una oxidación controlada, acelerada y uniforme de la capa más superficial del perfil, mediante un proceso electroquímico.

La oxidación anódica o proceso de anodizado es un tratamiento electrolítico destinado a producir aceleradamente capas de óxido de mayor espesor, uniformidad, estabilidad y diferente estructura de las que ya se formarían espontáneamente en la superficie del aluminio.

El proceso de anodización se puede dividir en tres etapas básicas: pretratamiento, tratamiento y postratamiento. El pretratamiento comprende inicialmente el desengrase del material en estado de suministro. La operación siguiente al desengrase de la superficie es el decapado obtenido como resultado de un fuerte ataque químico al entrar en contacto el perfil con soluciones fuertemente alcalinas. A consecuencia de la fina capa formada por partículas metálicas y óxidos que permanecen adheridos en la superficie del aluminio, al salir del baño decapante se hace imprescindible un tratamiento posterior de remoción de dicha película. A esta nueva operación se la denomina neutralizado.

Una vez superados los pasos anteriores, los perfiles extruidos ya se encuentran listos para ser sometidos a la conversión de su superficie: la formación de una capa de óxido anódica. El tratamiento anódico es un proceso electroquímico en el que el aluminio que va a ser tratado se hace eléctricamente positivo –ánodo– y se sumerge en un electrolito adecuado.

Este proceso mejora notablemente la capacidad natural del aluminio de reaccionar con el oxígeno. Cuando se aplica una corriente eléctrica se libera oxígeno del propio electrolito dirigiéndose al ánodo donde reacciona con la superficie del aluminio, formando una película de óxido de aluminio.

Esta película de óxido es la capa anódica. La película interfásica se conoce como capa barrera y puede presentar billones de poros por centímetro cuadrado. La porosidad y el espesor de la capa son factores importantes en la determinación de las propiedades finales del anodizado.

La capa del aluminio ya anodizado tiene que ser sometida a un tratamiento final, postratamiento, para la eliminación de su propiedad absorbente con el objetivo de garantizar la estabilidad química de la capa protectora frente a ciertos medios, y garantizar la estabilidad de color frente a la luz. Esta operación final se denomina sellado y con ella se aumenta la resistencia a las manchas y a la corrosión de dicha capa. Los valores mínimos del espesor de la capa anódica recomendados están en función de la agresividad atmosférica y se conocen con el nombre de “Clase”, atendiendo a la nomenclatura facilitada por el Ewaa-Euras (Qualanod), que es el sello de calidad más común que garantiza el anodizado en todo su proceso.

Las clases de espesor son:

• Clase 5, el espesor medio mínimo es de 5 µ.
• Clase 10, el espesor medio mínimo es de 10 µ.
• Clase 15, el espesor medio mínimo es de 15 µ.
• Clase 20, el espesor medio mínimo es de 20 µ.
• Clase 25, el espesor medio mínimo es de 25 µ.

Las clases 5 y 10 se reservan para aplicaciones en interiores y las clases 15, 20 y 25 se utilizan para exposiciones exteriores. La elección de la clase viene definida por el arquitecto y/o proyectista en función de la exposición de la obra y de la agresividad ambiental.

Actualmente, el sello Ewaa-Euras está englobado dentro de la marca Qualanod que es de rango internacional y todos los perfiles deberían ser anodizados por sociedades que posean la licencia o estén amparados por esta marca de calidad.

Todos los anodizadores que disponen de este sello están obligados, y así deben regirse, en todo su proceso productivo por las directrices que emanan de estos organismos, tanto en lo concerniente a controles, como los de sellado, de micrage, de diferencias de tonalidades etc., como en lo que respecta a garantías.

Con objeto de asegurar el cumplimiento de las garantías de calidad exigidas, los perfiles anodizados deben someterse y superar durante su proceso de fabricación el ensayo de controles de sellado, de espesor y de control de diferencias de tonalidad.

Las empresas que disponen de estos sellos de calidad pueden garantizar que sus perfiles son tratados según las directrices de la marca de calidad Ewaa-Euras de Qualanod y visados por la Asociación Española de Anodizadores, Asesan. Existen documentos acreditados, como el precertificado de intenciones para anodizado,  por el cual se garantiza que los materiales de un pedido concreto serán anodizados en plantas poseedoras de la licencia de la marca de calidad Ewaa-Euras (Qualanod), debiendo ser refrendadas posteriormente por un certificado de calidad conforme los materiales han sido tratados en dichas plantas y visados por Asesan. Con el certificado de calidad se asegura que los materiales de un pedido o de una obra concreta han sido tratados según la clase (micras) y el color definidos por la dirección facultativa, siempre según las directrices de la marca Asesan.

Lacado

El tratamiento de lacado consiste en proteger la superficie de los perfiles de aluminio con una capa de pintura aplicada, bien en polvo o bien líquida. La líquida tiene como vehículo de aplicación del recubrimiento un disolvente, el cual debe evaporarse para obtener posteriormente la capa protectora de resina pigmentada.

La pintura en polvo se aplica pulverizando un polvo de resina que se deposita electrostáticamente hasta obtener el espesor de capa protectora de resina pigmentada. Finalmente, la capa se endurece en el horno. En España se utiliza, casi exclusivamente, el proceso de pintura en polvo para el lacado de perfiles destinados al sector de la construcción.

Una vez aplicado el polvo sobre los perfiles, éstos pasan al horno de polimerización donde se realiza el termoendurecimiento de la resina alcanzando una temperatura de 200 ºC. El recorrido de los perfiles por el interior del horno dura unos 30 minutos. Este tratamiento térmico produce la fusión de las partículas de polvo proporcionando una película protectora uniforme. Los espesores de capa que se obtienen son generalmente muy constantes, con valores que oscilan entre 60 y 80 micras como exigen las directrices de calidad.

Otros procesos mejorados

Un proceso recogido dentro de los parámetros del sello Qualicoat es el denominado “Calidad Marina”, que mejora las prestaciones del lacado en ambientes muy agresivos, como primera línea de mar, industriales, etc. Consiste en aumentar el rebaje de la superficie del material de 0,8 g/m2 a 2 y 4 g/m2, lo que beneficia la penetración y agarre del cromatizado.

También están los “Fluorocarbonatados” o “PVDF”, es decir, laca en base fluoropolímeros 70:30, que son sistemas multicapas que ofrecen excelentes prestaciones ante el envejecimiento y la degradación del color debido a los rayos UV en ambientes de alta agresividad. Por el contrario, la diversidad de colores está más limitada. El sistema contempla la aplicación de 3 ó 4 capas: una primera inhibidora de la corrosión, eventualmente una capa adicional de barrera, una capa de color y una última capa de barniz. La temperatura de horneado llega a los 240 ºC. Este producto debe cumplir las exigencias de la Norma AAMA 2605-98.

Fuente: “Diseño de fachadas ligeras, manual de introducción al proyecto arquitectónico”

http://www.technal.es
www.hydro.com