Mejoramiento de propiedades de aluminio reciclado de latas mediante reciclado de pistones automotrices

XII JORNADAS DE INVESTIGACIÓN

Revista Investigación Científica, Vol. 4, No. 2, Nueva época. Mayo - Agosto 2008

ISSN 1870-8196

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Mejoramiento de propiedades de aluminio reciclado de latas

mediante reciclado de pistones automotrices

Paula Saraí Gómez Guzmán

Ricky Bruno Jasso Hernández

Simitrio Ignacio Maldonado Ruiz

Sergio Haro Rodríguez

Programa de Ingeniería Mecánica

Unidad Académica de Ingeniería

Universidad Autónoma de Zacatecas

Resumen

El reciclado de materiales ha tomado en la actualidad relevancia ecológica y

energética. El aluminio y sus aleaciones es en especial un material altamente

reciclable, siendo el de latas, difícil de maquinar por su elevado contenido de

Zn[1,2,3]. Este elemento lo hace muy adecuado para el embutido profundo ya que

le incrementa su plasticidad. Al agregar un aluminio reciclado de pistón

automotriz, con mayores contenidos de silicio, cobre, manganeso y magnesio

entre otros[4,5], se logran modificar las propiedades del aluminio de altas, entre

ellas la de la resistencia mecánica y la del maquinado. Se agregaron

porcentajes de 1, 5, 10 y 15% en peso de aluminio de pistón el cual contiene

mayor porcentaje de silicio que el aluminio de latas. La fundición se realizó en

horno de gas utilizando crisol refractario de alto SiO2, y molde metálico. Se

elaboraron probetas para ensayo mecánico a la tracción y ensayo de dureza.

Se logró establecer que a medida que se incremente el porcentaje de silicio,

también se incrementa la dureza y la resistencia al desgaste. Se presentan

gráficas así como estudio metalográfico.

Palabras clave: aluminio, reciclado, propiedades mecánicas.

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Introducción

Hoy la mayoría de las cosas a nuestro alrededor están formadas por materiales

ligeros y a su vez resistentes. En casas, trabajos, escuelas e industrias existe uno

de los materiales más utilizados debido a sus propiedades, a su fácil obtención y

su fácil manipulación, este es el Aluminio. Pero aun así es necesario alearlo con

otros materiales para proporcionarle otras propiedades o mejorarle las ya

existentes. Por lo que se requiere un constante avance en aleación de aluminio

para la mejoría de la industria.

Objetivos y metodología

Es así que la presente investigación muestra el cambio ocurrido en las

propiedades del aluminio al ser aleado con otro material, que al agregarlo en

distintas proporciones nos muestre un cambio notable en sus propiedades. El

material propuesto para la investigación es el Silicio, el cual se agregó aleado en

proporciones de 2, 4, 6 y 10 % en relación a su peso, debido a que es un

material que atribuye propiedades mecánicas de dureza y resistencia mecánica

por lo que obtuvimos una aleación (Al-Si) que nos cumple una de las mayores

requisiciones en la industria: su relación peso-resistencia.

Materiales

Tanto el aluminio como el silicio en esta investigación fueron obtenidos del

reciclaje. El aluminio fue obtenido de latas de jugos, bebidas carbonatadas y

alcohólicas, entre otras; y su aleante, el silicio de una ‘liga madre’ obtenida de

émbolos de camiones (pistones). Cada una de las aleaciones obtenidas se

sometieron a pruebas mecánicas para ser comparadas con el aluminio

reciclado de latas y dar como conclusión al final, que el silicio le mejora las

propiedades a este tipo de aluminio.

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Procedimiento

Preparación de probeta de Tensión: El procedimiento para la realización de la

fundición consta de: A).- Preparación del modelo en placa de madera de las

probetas (Fig.1), B).-Lingoteo del aluminio base reciclado de latas y de pistones,

por separado, C).- Preparación de la caja de moldeo, (Figs. 2 y 3) D).- Fundición

del material con la liga madre (Fig. 4), E).- Maquinado de las probetas de tensión

y dureza, F).- Muestra para metalografía, G).- Análisis de resultados y discusión, y

H).- Conclusiones.

Fig. 1 Modelo de

madera de la probeta.

Fig. 2 Apisonado

de arena sílica.

Fig. 3 Ventilaciones

de gases y

vertedero.

Fig. 4 Colado del

aluminio.

En las Fig. 5 y podemos observar como el límite de proporcionalidad y la carga

máxima, no aumentan, sino que decrecen al agregarle el silicio en proporciones

de 2 y 4% procedente de la aleación de pistón, ya que en este caso el silicio

aparece en forma masiva en los espacios interdendríticos, ver figuras 7,8 y 9.

Mientras que en las proporciones 6 y 10% estas fases se muestran combinadas

con el magnesio, el hierro y el manganeso para formar las fases Mg2Si y en

menor grado α(FeSi)script, β(FeSi)script, Fe2SiAl3 y α(MnSi)script; ver figuras 10

y11[1,3].

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