P1: Com s’extreu l’alúmina del mineral de bauxita?
La bauxita es tritura i es barreja amb hidròxid de sodi calent en el procés de Bayer. Això dissol l’hidròxid d’alumini mentre deixa les impureses com a residu de “fang vermell”. La solució es refreda per precipitar els cristalls purs d’alúmina. Aquests cristalls es calculen a 1000 graus per eliminar les molècules d'aigua. Al voltant de 2-3 tones de bauxita produeixen 1 tona d'alúmina, amb el procés que consumeix energia important.
P2: Què passa durant el procés de fosa d’alumini?
L’alumina es dissol en criolita fos a 950 graus en cèl·lules electrolítiques. Es consumeixen anodes de carboni, produint co₂ durant el procés de reducció. El corrent elèctric (4-6V, 100-300ka) divideix l’alumini dels ions d’oxigen. L’alumini fos es recull al fons de la cel·la i es sifona periòdicament. Aquest procés Hall-Héroult consumeix uns 13-15 kWh per kg d'alumini produït.
P3: Com es transformen els lingots d'alumini en productes semi-acabats?
La colada de corrent continu produeix grans lingots rectangulars per a rodar o extrusió. L’escalfament d’homogeneïtzació (500-600 graus) elimina la segregació en l’estructura del lingot. El rodatge calent redueix el gruix de 60cm a 2-6mm a través de diverses passades. El rodatge en fred redueix encara més el gruix amb toleràncies precises (± 1%). El recuit intermedi restableix la ductilitat entre les etapes de treball en fred.
P4: Quins són els mètodes habituals per donar forma a components d'alumini?
Les forces d'extrusió van escalfar les factures d'alumini mitjançant morts per crear perfils. La forja utilitza forces de compressió per alinear les estructures de gra per a la força. El llançament de la fosa injecta alumini fos sota pressió en motlles d'acer. La formació de metalls inclou un dibuix profund per a llaunes o estampació per a panells d'automòbils. La fabricació additiva permet ara peces complexes d’alumini impreses en 3D amb fusió làser selectiva.
P5: Com millora el tractament de la superfície?
L’anodització construeix capes d’òxid controlades (5-25 μm) per a la resistència a la corrosió/desgast. El recobriment en pols proporciona acabats duradors i acolorits per a aplicacions arquitectòniques. Els recobriments de conversió química preparen superfícies per a la pintura o l’enllaç adhesiu. L’acabat mecànic inclou raspallar -se per a superfícies decoratives o disparar a la resistència a la fatiga. L’electricitat pot dipositar coure o níquel per a contactes elèctrics especialitzats.
