Papel aluminio


El papel aluminio, (también conocido como papel de plata o platita por su semejanza al brillo cromado que refleja la alúmina o papel de orillo en algunos pueblos de España), son hojas delgadas de aluminio de un grosor inferior a 0,2 mm, habiendo medidas tan finas como las que están por debajo de los 0,006 mm. Así, la hoja de metal es sumamente flexible y puede ser doblada o cubrir objetos con mucha facilidad. Sin embargo, este producto es frágil, facilmente se daña, siendo comúnmente laminado en combinación con otros materiales como plástico o papel para hacerlo más útil. Cuando se introdujo al mercado, tardó varias décadas en sustituir el uso del papel de estaño a mediados del siglo XX. Tiene la cualidad especial de que es buen material para posar la comida en el horno, por ejemplo, puesto que este material repele por completo el calor y se lo puede coger perfectamente sin quemarse después de que dicho material haya soportado temperaturas muy elevadas. El uso más habitual de este papel es para envolver alimentos, se utiliza para envolver los bocadillos de los niños o cubrir platos calientes y asi conservar su calor.

Dos rollos de papel aluminio.

El papel aluminio es una hoja fina de aluminio que, a consecuencia de ello, es extremadamente maleable y permite numerosos usos en la vida cotidiana, entre las que está la de poder hacer de envoltorio de diversos objetos conductores de electricidad y se utiliza también como papel de embalaje para envolver alimentos. En España se conoce popularmente como “papel Albal” por la marca Albal, una de las comercializadoras. Millones de toneladas de papel de aluminio se emplean a diario en todo el mundo en el embalaje y protección de alimentos, cosméticos y productos químicos diversos. Por regla general con una capa extremadamente delgada que suele rondar desde los 20 µm a los 6,5 µm, en algunos casos es laminado con otros materiales tales como plástico o papel.

Paella reposando en papel de aluminio

Historia

Mucho antes que el moderno papel de aluminio, se empleaban y distribuían hojas finas de estaño para propósitos similares. A finales del siglo XIX y comienzos del siglo XX las hojas delgadas de estaño eran ya muy populares y cuando empezaron a aparecer en el mercado las nuevas hojas de papel de aluminio la gente las seguía denominando como hojas de estaño. El nuevo producto era mejor que las antiguas hojas de estaño debido a que el estaño dejaba sabores ‘extraños’ en los alimentos además de que su resistencia y prestaciones eran inferiores a las del aluminio. No obstante, las primeras grabaciones de audio en los fonógrafos de cilindro se hicieron en finas hojas de estaño.

Las láminas de estaño se reemplazaron por las de aluminio en el año 1910, justo cuando se estableció la primera planta de elaboración de láminas de aluminio bajo la empresa Dr. Lauber, Neher & Cie., Emmishofen, que fue instalada en Kreuzlingen (Suiza). La planta pertenecía J.G. Neher & Sons (manufactureros del aluminio) que comenzaron su trabajo ya en el año 1886 en los alrededores de la ciudad de Schaffhausen, Suiza cerca de las cataratas del Rhine – capturaban la energía de las cataratas para producir el aluminio-. Los hermanos Neher junto con el Dr. Lauber descubrieron el proceso de laminado sin fin y el uso del papel de aluminio como barrera protectora. Los primeros usos de estas hojas fueron el embalaje de los productos del tabaco, las barras de chocolate. a lo largo del tiempo los productores fueron añadiendo lacas que coloreaban las hojas de aluminio.

En el año 2003, la producción anual de papel de aluminio se estimó en aproximadamente 800.000 toneladas en Europa y 600.000 toneladas en los Estados Unidos. Aproximadamente el 75 % del papel aluminio es usado para embalar productos alimenticios, cosméticos y químicos, mientras que el 25 % restante tiene usos industriales. No es raro que se le confunda con la película metalizada, que se utiliza también en empaques pero que en realidad está compuesta de capas recubiertas de polímero, con un delgado revestimiento de aluminio.

Propiedades

Rollo grande de papel de aluminio, con micrómetro mostrando un grosor de 0,013 mm.

Las hojas de aluminio poseen por regla general una superficie más brillante (reflectora) que otra, que suele ser más mate. Este efecto es resultado de su proceso de elaboración. Como las hojas de aluminio son fáciles de rasgar, las hojas se procesan en máquinas a pares para aumentar su resistencia general y de esta forma la parte que estuvo en contacto con otra hoja de aluminio posee un terminado mate, mientras que la cara opuesta es brillante. Esta diferencia reflectiva en el acabado de las hojas de aluminio hace que muchas personas crean que esto es una ventaja en la cocina al cocinar los alimentos con láminas de aluminio, ya que, se dice, la parte brillante ‘rechaza’ el calor mientras que la mate lo retiene y de esta forma se cocina mejor los alimentos. Se ha demostrado que la diferencia de temperatura es sólo perceptible con instrumentos, siendo casi nulos sus efectos en la preparación de los alimentos.

Usos

Embalaje de alimentos

Folios de aluminio cubriendo diversos elementos.

Las hojas de aluminio se emplean en el embalaje de alimentos, proporcionando un aumento de su vida de consumo, de esta forma puede verse en bebidas, lácteos y otros productos sensibles. La hoja actúa en estos casos como una barrera contra la luz (que acaba degradando las grasas), los olores, las bacterias, y evitando que se gane o pierda humedad. Las láminas de aluminio se emplean también como elementos de cocina para elaborar tartas, cocinar pescados, carnes, etc.

El uso casero de estas hojas está muy extendido a lo largo del mundo y puede encontrarse en casi cualquier nevera envolviendo a los alimentos (generalmente con la intención de prevenir olores), para portar alimentos como los sandwichs en un almuerzo, o en las tiendas de take-away o comida rápida, por ejemplo en Estados Unidos los restaurantes de cocina tex-mex ofrecen los burritos envueltos en hojas de aluminio, en Europa s ofrece de la misma forma los kebab turcos.

Aislante

  • El papel de aluminio se utiliza también muy ampliamente como aislamiento térmico (barrera y reflectividad), en los intercambiadores de calor (conducción de calor) y los cables de electricidad (barrera y conductividad eléctrica). Las láminas en una aleación especial son utilizados incluso en las intervenciones estructurales en forma de panal de algunos componentes estructurales de los aviones. El papel de aluminio debido a su alta conductividad y características hacen que sea un accesorio en los filtros de tabaco hookah: una hoja de papel de aluminio perforado que se coloca entre el carbón y el tabaco.
  • En oficinas donde la entrada del sol es muy agresiva, se acostumbra a tapar la ventana con una lámina de madera cubierta con este papel.

En la cocina

Kimbap en una hoja de alumnio, uno de los usos más habituales en casa.

El papel de aluminio también se utiliza en las barbacoas de algunos de los alimentos más delicados, tal y como las setas y hortalizas; Los alimentos son envueltos en papel de aluminio y posteriormente colocado en la parrilla y evitar de esta forma la pérdida de humedad que puede dar lugar a una texturas menos atractivas.

Como es el caso con todos los elementos metálicos, el papel de aluminio reacciona al microondas de forma negativa y debe evitarse su empleo. Esto se debe al efecto de los campos eléctricos de las microondas causan la acumulación de cargas de forma brusca en algunas partes puntiagudas de la hoja aluminio; Si se acumula bastante carga se descarga a un lugar diferente de la lámina, creando una chispa (por ejemplo arcos). Debido a la frecuente utilización de los servicios de alimentación, esta comúnmente conduce a incendios en la cocina.quien ha dicho que ésto es una causa común de incendios en la cocina?[cita requerida]

Véase también

Enlaces externos

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Perfilado


El perfilado es un proceso de fabricación por deformación plástica que se aplica a chapa metálica. Se emplea para obtener, a partir de una chapa inicial plana, productos cuya sección transversal es constante a lo largo de toda la longitud de los mismos. El perfilado es un proceso continuo y por su alta productividad está especialmente indicado para series de productos elevadas.

Representación esquemática del perfilado de chapa.

Definición

El perfilado es un proceso de conformado por deformación plástica. En perfilado el conformado consiste en una operación de plegado que se realiza de forma gradual en sucesivas estaciones, en cada una de las cuales tiene lugar una pasada, operación o etapa de dicho conformado. De este modo, la sección transversal de la chapa se va aproximando etapa a etapa a la del perfil a obtener. El diagrama que contiene las secciones transversales correspondientes a todas las estaciones de un determinado proceso de perfilado se denomina flor y es uno de los puntos clave a la hora de diseñarlo.[1]

Flor de perfilado para la obtención de un perfil en C.

Las herramientas de perfilado son diferentes rodillos divididos entre las estaciones que componen el proceso. En cada una de ellas, el contorno de los mismos reproduce la sección que la chapa debe adoptar al final de esa etapa. Además, el giro de los rodillos se encuentra accionado, por lo que mediante rozamiento o fricción hacen avanzar a la chapa de estación en estación. Para facilitar la fabricación de las herramientas y su montaje en las estaciones, los rodillos de cada etapa están distribuidos en diferentes ejes. En el caso más habitual existen dos ejes horizontales (ejes superior e inferior), pero en ocasiones se añaden ejes verticales (ejes laterales) o incluso ejes en otras direcciones (ejes accesorios) para facilitar el conformado.

El perfilado tiene lugar a temperatura ambiente y sin modificación teórica del espesor inicial de la chapa, lo que lo diferencia del proceso de laminación.

Materiales y geometrías

Prácticamente todos los metales que se pueden conformar plásticamente son susceptibles de ser perfilados.[2] No obstante, el material más habitual es el acero, ya que de entre los más comunes en la industria es aquél para el cual el perfilado presenta las mayores ventajas. En cuanto a los aceros inoxidables, aunque necesitan fuerzas y potencias más altas, todos pueden ser utilizados excepto algunos martensíticos. Finalmente, las aleaciones de aluminio también son habituales, pero la penetración en su sector es inferior porque el perfilado debe competir con otro proceso de alta productividad como es la extrusión.

Una ventaja importante del perfilado es que puede procesar chapa con recubrimientos previos, tanto metálicos como el galvanizado como no metálicos como las pinturas.

En cuanto a la geometría, mediante perfilado es posible fabricar secciones transversales de una gran complejidad, siempre y cuando no varíen con la longitud del producto. Puede tratarse tanto de perfiles abiertos como de perfiles cerrados, siendo habitual para estos últimos la existencia de estaciones de soldadura en la propia máquina perfiladora. Este es el caso de la fabricación de tubos mediante perfilado.

Por otro lado, la longitud de los productos perfilados no depende del propio proceso y está limitada solamente por la longitud disponible en planta. Finalmente, los espesores típicos de chapa se encuentran entre 0,1 y 4 milímetros, aunque en ocasiones se puede exceder este valor.

Aplicaciones en la industria

Actualmente, se estima que en torno a un 8% de las 700 toneladas de acero que se producen anualmente a nivel mundial emplea como proceso de fabricación el perfilado.[3] En el caso de Norteamérica, entre un 35 y un 45% del total de chapa de acero se procesa siguiendo este método.[2] Siendo un proceso tan común, el perfilado da lugar a una gran diversidad de piezas, destinadas a muchos campos diferentes. Algunos de estos sectores son los siguientes:

  • Infraestructuras
  • Automoción
  • Construcción
  • Almacenes y estanterías
  • Calefacción, ventilación y aire acondicionado
  • Tubos y tuberías
  • Electrodomésticos
  • Mobiliario y hogar
  • Electricidad y electrónica
  • Agricultura

La línea de perfilado

Fabricar productos mediante perfilado requiere siempre realizar operaciones adicionales sobre la chapa que son complementarias al propio proceso. Algunas de ellas son necesarias para cumplir con los requisitos de diseño del propio producto (agujeros, resaltes, soldadura…), mientras que otras se llevan a cabo con el objetivo de facilitar la ejecución del propio perfilado. Para mejorar la competitividad de la producción, todas estas operaciones se realizan en una única línea de producción continua que se conoce como línea de perfilado. De este modo, al principio de la línea se introduce la chapa plana inicial, normalmente en forma de bobina, y al final de la misma se obtiene directamente el producto ya terminado y listo para ser enviado al cliente final. El accionamiento de los rodillos de perfilado es el que permite que la chapa avance sucesivamente a través de todas las operaciones desde el comienzo hasta el final de la línea.

Línea típica de perfilado.

La existencia y la distribución de los diferentes elementos que componen la línea de perfilado varía según los casos. No obstante, algunos de ellos son comunes a la gran mayoría de los casos. Sus funciones son las que se describen a continuación:

  • Devanadora. Es la máquina en la que se monta la bobina de chapa que constituye el material de partida. Mediante un movimiento rotatorio, va desenrollando el material y alimentando a las siguientes operaciones.
  • Aplanador. Tiene como función corregir las desviaciones de planitud que presenta la chapa procedente de la bobina. Consiste en un número determinado de rodillos (habitualmente de 3 a 11) que, al estar situados alternativamente a dos alturas diferentes, obligan al material a doblarse de forma sucesiva hacia arriba y hacia abajo.
  • Punzonadora. En muchas ocasiones, los productos perfilados deben llevar agujeros que pueden tener diferentes funciones en el diseño final (ensamblaje, evacuación de agua, refrigeración de equipos…). Por ello, en las líneas de perfilado se incluyen prensas de punzonado capaces de imprimir en la chapa distintos patrones de agujeros. Estos elementos pueden ubicarse dentro de la línea antes o después de la máquina perfiladora.
  • Perfiladora. Es la máquina en la que se desarrolla propiamente el proceso de perfilado. Está formada por las sucesivas estaciones en las que se montan los rodillos de conformado. Además, habitualmente dispone de dos estaciones auxiliares especiales:
    • Guía de entrada. Tiene como función asegurar que la posición de entrada de la chapa a la perfiladora es la correcta. De este modo, siempre va montada antes de la primera estación de conformado. Existen diferentes tipos de diseños: rodillos planos, raíles guía…
    • Cabeza de turco. Se monta después de la última estación de perfilado y tiene como objetivo corregir los defectos de arqueo, curvado y alabeo que presentan los productos al final del proceso. Constructivamente puede estar formada por rodillos similares a los de perfilado o por bloques macizos similares a una matriz de estirado.
  • Dispositivo de corte. Como su propio nombre indica, tiene como objetivo cortar la chapa a la longitud del producto final. Este corte puede realizarse antes o después del proceso de perfilado. El sistema utilizado más habitualmente es una prensa con una cuchilla fija y una cuchilla móvil, aunque en ocasiones se emplean también sierras rotativas, guillotinas o incluso sistemas de corte por láser.
  • Dispositivo de recogida. Es el encargado de sostener, descargar, extraer o almacenar los productos ya terminados al final de la línea. Dependiendo del propósito exacto que deba cumplir, pueden utilizarse respectivamente mesas de salida, rampas de evacuación, transportadores de rodillos, sistemas de caída controlada de las piezas…

Deformación del material durante el perfilado

Aunque la productividad del perfilado es muy alta, la deformación que la chapa sufre durante el proceso es compleja y da lugar a diferentes defectos en el producto final. Por este motivo, se utiliza habitualmente el análisis de elementos finitos como herramienta durante el diseño del proceso.

En el proceso de perfilado, la deformación que sufre la chapa es tridimensional. Por ello, se describe a través de dos tipos principales de deformaciones:[4]

  • Plegado transversal. Es la deformación en el plano del perfil. El objetivo del proceso es producir esta deformación sobre el material, ya que permite doblar la chapa plana hasta obtener un perfil determinado. Si su magnitud resulta excesiva, puede dar lugar a agrietamiento o fractura del material. Además, es la causa del defecto de recuperación elástica (springback), bien conocido en otros procesos como el plegado en prensa o la estampación.
  • Deformación longitudinal. Es la deformación que sufren las fibras de la chapa en la dirección de avance a lo largo de la máquina (perpendicular a la de la sección transversal). Es indeseada, pero aparece como consecuencia de la distancia que recorre el material a lo largo de la máquina perfiladora. Es la causa de muchos de los defectos que afectan a las piezas perfiladas.

Notas y referencias

  1. García, Pablo; Castro, Vicente; Fernández, Pedro (2010). «Avances tecnológicos en el diseño de líneas de perfilado de chapa (2ª parte)». Deformación Metálica.
  2. a b Halmos, George T. (2005). Roll Forming Handbook. Boca Ratón, Florida: CRC Press. ISBN 0824795636.
  3. RollForm Proceedings: 1st International Congress on Roll Forming. Tecnalia. 2009. ISBN 9788488734037.
  4. García, Pablo (2012). «Un enfoque científico para el perfilado de chapa». Revista TOPE (175). http://www.revistatope.com/174_art_NGRMAQ_Deformacion.html.

Enlaces externos

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