Duraluminio - Duralumin
Duraluminio (también llamado duraluminio , duraluminio , duralum , dural (l) ium o dural - un acrónimo de dura ble y lumin ium) es un nombre comercial de uno de los primeros tipos de aleaciones de aluminio endurecibles por envejecimiento . Su uso como nombre comercial es obsoleto, y hoy el término se refiere principalmente a las aleaciones de aluminio y cobre, designadas como la serie 2000 por el Sistema Internacional de Designación de Aleaciones (IADS), al igual que las aleaciones de 2014 y 2024 utilizadas en la fabricación de fuselajes.
Aleación de elementos
Además del aluminio , los principales materiales del duraluminio son el cobre , el manganeso y el magnesio . Por ejemplo, el duraluminio 2024 consta de 91-95% de aluminio, 3,8-4,9% de cobre, 1,2-1,8% de magnesio, 0,3-0,9% de manganeso, <0,5% de hierro, <0,5% de silicio, <0,25% de zinc, <0,15% de titanio. , <0,10% de cromo y no más del 0,15% de otros elementos juntos.
Historia
El duraluminio fue desarrollado por el metalúrgico alemán Alfred Wilm en Dürener Metallwerke AG . En 1903, Wilm descubrió que después del enfriamiento , una aleación de aluminio que contenía 4% de cobre se endurecía lentamente cuando se dejaba a temperatura ambiente durante varios días. Otras mejoras llevaron a la introducción del duraluminio en 1909. El nombre se usa principalmente en la ciencia popular para describir el sistema de aleación Al-Cu, o serie '2000', según lo designado por el Sistema Internacional de Designación de Aleaciones (IADS) creado originalmente en 1970 por la Asociación del Aluminio .
Aplicaciones de aviación
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El duraluminio, su composición y tratamiento térmico, se publicó abiertamente en la literatura científica alemana antes de la Primera Guerra Mundial.A pesar de esto, no se adoptó más allá de Alemania hasta después de la Primera Guerra Mundial. Informes de uso alemán durante la Primera Guerra Mundial, incluso en revistas técnicas como como Flight , aún podría identificar erróneamente su componente clave de aleación como magnesio en lugar de cobre. En el Reino Unido hubo poco interés en su uso hasta después de la guerra.
El primer intento conocido de usar duraluminio para una estructura de aeronave más pesada que el aire ocurrió en 1916, cuando Hugo Junkers introdujo por primera vez su uso en la creación del fuselaje del Junkers J 3, un "demostrador de tecnología" monoplano monomotor que marcó el primer uso del revestimiento ondulado de duraluminio de la marca Junkers. Solo se completaron las alas cubiertas y el armazón del fuselaje tubular del J 3, antes de que se abandonara el proyecto. El sesquiplano blindado Junkers JI un poco más tarde, designado únicamente por IdFlieg , conocido en la fábrica como Junkers J 4, tenía sus alas totalmente metálicas y su estabilizador horizontal fabricados de la misma manera que las alas del J 3, junto con las alas experimentales y El diseño de caza monoplano Junkers J 7 de duraluminio totalmente apto para aeronaves , que llevó al caza monoplano de ala baja Junkers DI , introduciendo tecnología estructural de aeronaves totalmente de duraluminio a la aviación militar alemana en 1918.
Su primer uso en fuselajes aerostáticos fue en marcos rígidos de dirigibles que finalmente incluyeron todos los de la era del "Gran Dirigible" de las décadas de 1920 y 1930: los británicos construyeron el R-100, los pasajeros alemanes Zeppelins LZ 127 Graf Zeppelin , LZ 129 Hindenburg , LZ 130 Graf Zeppelin II y los dirigibles de la Armada de los EE. UU. USS Los Ángeles (ZR-3, ex-LZ 126) , USS Akron (ZRS-4) y USS Macon (ZRS-5) .
Aplicaciones de ciclismo
El duraluminio se utilizó para fabricar componentes y cuadros de bicicletas desde la década de 1930 hasta la de 1990. Varias empresas de Saint-Étienne, Francia, se destacaron por su adopción temprana e innovadora del duraluminio: en 1932, Verot et Perrin desarrollaron las primeras bielas de aleación ligera; en 1934, Haubtmann lanzó un juego de bielas completo; a partir de 1935, varias empresas fabrican ruedas libres, desviadores , pedales, frenos y manillares de Duraluminio .
Rápidamente siguieron conjuntos de cuadros completos, incluidos los fabricados por: Mercier (y Aviac y otros licenciatarios) con su popular familia de modelos Meca Dural, los hermanos Pelissier y sus modelos La Perle dignos de una carrera, y Nicolas Barra y su exquisita mitad del siglo XX ”. Creaciones de Barralumin ”. Otros nombres que aparecen aquí también incluyen: Pierre Caminade, con sus hermosas creaciones Caminargent y su exótica tubería octogonal, y también Gnome et Rhône , con su profunda herencia como fabricante de motores de avión que también se diversificó en motocicletas, velomotores y bicicletas después de la Guerra Mundial. Dos.
Mitsubishi Heavy Industries , a la que se le prohibió fabricar aviones durante la ocupación estadounidense de Japón, fabricó la bicicleta "cruzada" con duraluminio sobrante de la guerra en 1946. La "cruz" fue diseñada por Kiro Honjo , un ex diseñador de aeronaves responsable del Mitsubishi G4M .
El uso de duraluminio en la fabricación de bicicletas se desvaneció en las décadas de 1970 y 1980. Sin embargo, Vitus (empresa de bicicletas) lanzó el venerable cuadro “979” en 1979, un modelo “Duralinox” que se convirtió en un clásico instantáneo entre los ciclistas. El Vitus 979 fue el primer conjunto de marcos de aluminio de producción cuyo tubo 5083/5086 de pared delgada se deslizó y luego se pegó con un epoxi activado por calor seco. El resultado fue un cuadro extremadamente ligero pero muy duradero. La producción del Vitus 979 continuó hasta 1992.
Protección contra la corrosión
Aunque la adición de cobre mejora la resistencia, también hace que estas aleaciones sean susceptibles a la corrosión . Para los productos en láminas, la resistencia a la corrosión se puede mejorar considerablemente mediante la unión metalúrgica de una capa de superficie de aluminio de alta pureza. Estas láminas se denominan alclad y se utilizan comúnmente en la industria aeronáutica.
Aplicaciones
El aluminio aleado con cobre (aleaciones de Al-Cu), que se puede endurecer por precipitación, está designado por el Sistema Internacional de Designación de Aleaciones como la serie 2000. Los usos típicos de las aleaciones de Al-Cu forjadas incluyen:
- 2011 : Alambre, varilla y barra para productos de máquina de tornillos . Aplicaciones donde se requiere buena maquinabilidad y buena resistencia.
- 2014 : Piezas forjadas , placas y extrusiones deservicio pesadopara accesorios de aeronaves, ruedas y componentes estructurales principales, tanque y estructura de refuerzo espacial, bastidor de camión y componentes de suspensión. Aplicaciones que requieren alta resistencia y dureza, incluido el servicio a temperaturas elevadas.
- 2017 o Avional (Francia): Alrededor del 1% Si. Buena maquinabilidad. Resistencia aceptable a la corrosión en el aire y propiedades mecánicas. También se llama AU4G en Francia. Utilizado para aplicaciones de aviones entre las guerras en Francia e Italia. También se usó en aplicaciones de carreras de motor a partir de la década de 1960, ya que es una aleación tolerante que podría moldearse a presión con equipo relativamente poco sofisticado.
- 2024 : Estructuras de aeronaves, remaches, herrajes, ruedas de camiones, productos de máquinas de tornillos y otras aplicaciones estructurales.
- 2036 : Chapa para paneles de carrocería.
- 2048 : Chapa y placa en componentes estructurales para aplicaciones aeroespaciales y equipos militares.