Recycling of AlMgSi1 aluminium chips by cold compression

Reciclado de virutas de aluminio AlMgSi1 por compresión en frío

El presente trabajo elabora las posibilidades de conversión directa de virutas de aluminio AlMgSi1 en tochos sólidos mediante reciclado en estado sólido. Las virutas de fresado de una aleación de aluminio se comprimieron en frío en una matriz cilíndrica cerrada mediante una prensa hidráulica de 2,5 MN. Debido a la baja densidad relativa inicial de las virutas, fueron necesarias varias precompresiones. Para establecer la influencia de la geometría de la viruta en la densidad final de los tochos, se cortaron diferentes tipos de virutas utilizando varios regímenes de fresado. La influencia de un régimen de compresión debido a varios tipos de viruta se siguió mediante diagramas de carga-carrera. Para un tipo de virutas se alcanzó hasta el 97 % de la densidad medida en el aluminio extruido. Los resultados muestran que las formas de las virutas y su tamaño (especialmente el grosor) influyen considerablemente en la integridad final de los tochos.

INTRODUCCIÓN

Después del hierro, el aluminio es el segundo metal más utilizado en el mundo. Como elemento químico, el aluminio es el tercer elemento más común de la corteza terrestre, con un peso total aproximado del 8 %. Este material, producido a partir del mineral de bauxita, se utiliza ampliamente en la industria, debido principalmente a su baja densidad, sus buenas propiedades mecánicas y su resistencia a la corrosión. Otro activo valioso del aluminio es su buena reciclabilidad.

Las fundiciones de aluminio son responsables del 1 % del total mundial de emisiones de efecto invernadero de origen humano, de las cuales el 0,4 % corresponde a la propia producción de aluminio y el 0,6 % a la electricidad necesaria para este proceso. En Estados Unidos, el 1,2 % de toda la electricidad consumida por la economía se utiliza en las plantas de producción de aluminio [1]. El Instituto Internacional del Aluminio afirma que el reciclaje del aluminio utiliza sólo el 5 % de la energía necesaria para producir este metal a partir del mineral de bauxita [2]. En la actualidad, aproximadamente un tercio del total de la producción mundial de aluminio procede del reciclado. Las principales fuentes de aluminio reciclado se encuentran en los vehículos de transporte, los edificios y los envases.

Sin embargo, el reciclado convencional de virutas y chatarra de aluminio producidas en la industria presenta varios inconvenientes debido al derroche de energía y material. El reciclado convencional consta de varios procesos que requieren mucho tiempo, como la recogida de chatarra de aluminio, la compresión en grandes ladrillos, la trituración, la separación, la fusión y la producción de lingotes [2]. Samuel afirma [3] que durante el reciclado convencional se pierde hasta un 38% del material (dependiendo del proceso) debido principalmente a la combustión y mezcla del aluminio con la escoria.