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METALURGIA FISICA MD2 TECNOLOGO MECANICO AÑO 2012
INTRODUCCION
Se llama lata a todo envase metálico. La lata es un envase opaco y
resistente que resulta adecuado para envasar líquidos y productos
en conserva. Los materiales de fabricación más habituales son la hojalata y
el aluminio.
La lata de bebidas tiene un origen relativamente reciente. La primera lata
con tapa plana se lanzó en el año !"# pero no es hasta la introducción de la
tapa de apertura fácil en !$# cuando inicia su despegue comercial. % finales
de los años &'( se presenta la anilla no removible que es la más utilizada hoy
en día. )ntre las innovaciones t*cnicas incorporadas a las latas en las +ltimas
d*cadas destaca la reducción del diámetro del cuello de la lata y por tanto de la
tapa( reduciendo hasta un "', el peso de la tapa.
La mayoría de las latas de refresco están hechas de %luminio. )s
un elemento químico( de símbolo %l y n+mero atómico ". Se trata de
un metal no ferromagn*tico. )s el tercer elemento más com+n encontrado en la
corteza terrestre. Los compuestos de aluminio forman el &, de la corteza de la
tierra y se encuentran presentes en la mayoría de las rocas( de la vegetación y
de los animales. -omo metal se etrae +nicamente del mineral conocido con el
nombre de bauita( por transformación primero en al+mina mediante el proceso
/ayer y a continuación en aluminio metálico mediante electrólisis. 0or otro lado
es el más ligero de los metales y está presente en miles de usos industriales(
m*dicos y en la construcción. %demás( por su ligereza( maleabilidad y por ser
neutro( se usa para envases de bebidas y alimentos( es fleible( ligero y
resistente( permite confeccionar envases muy delgados y que son totalmente
reciclables
Las latas de bebida son fabricadas con " aleaciones de aluminio1
)l 2ecipiente1 de la serie " 3aluminio4manganeso5 )stán representados por
"''"467 y "''7467 368endurecimiento por deformación5 que son
ampliamente utilizados debido a su resistencia a la corrosión y a su buena
conformabilidad.
La 9apa1 de la serie # 3aluminio4magnesio5 )sta representada por el #&:
debido a su buena resistencia.
http://es.wikipedia.org/wiki/Envasehttp://es.wikipedia.org/wiki/Opacohttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Conservahttp://es.wikipedia.org/wiki/Fabricaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fabricaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Hojalatahttp://es.wikipedia.org/wiki/Aluminiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Elemento_qu%C3%ADmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_at%C3%B3micohttp://es.wikipedia.org/wiki/Metalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ferromagnetismohttp://es.wikipedia.org/wiki/Bauxitahttp://es.wikipedia.org/wiki/Al%C3%BAminahttp://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_Bayerhttp://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_Bayerhttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3lisishttp://es.wikipedia.org/wiki/Opacohttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Conservahttp://es.wikipedia.org/wiki/Fabricaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Hojalatahttp://es.wikipedia.org/wiki/Aluminiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Elemento_qu%C3%ADmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_at%C3%B3micohttp://es.wikipedia.org/wiki/Metalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ferromagnetismohttp://es.wikipedia.org/wiki/Bauxitahttp://es.wikipedia.org/wiki/Al%C3%BAminahttp://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_Bayerhttp://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_Bayerhttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3lisishttp://es.wikipedia.org/wiki/Envase
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La %nilla1 de la serie # 3aluminio4magnesio5 )sta representado por el ##7
debido a su muy buena resistencia( ya que la anilla esta encargada de abrir la
lata.
-onstituyen un envase que tiene ventajas muy claras sobre el consumidor
final1
4Son muy ligeras( 3en el segmento de consumo individual de bebidas
carbónicas hasta #''ml constituyen el envase más ligero5
40rotegen el contenido durante largos periodos ante la entrada de oígeno
3estanqueidad5 y contra la luz(
40ermiten enfriar las bebidas muy rápidamente(
4Son irrompibles.
40resentan una gran comodidad de manejo( por lo que se pueden llevar a
cualquier lugar.
4;cupan muy poco espacio( y por tanto se apilan y almacenan con una gran
economía de volumen.
9odo esto lo logramos usando aluminio el cual tiene1
4baja densidad :.c5
?o toico
%lta resistencia a la corrosión
)celente conductor de calor y electricidad
?o magnetizable
%lta plasticidad
)celente reflector de la luz
2eciclable
)celente maquinabilidad
La fabricación de las latas de bebidas se lleva a cabo mediante un
proceso de alta tecnología que incorpora maquinaria de gran precisión( tanto
para la fabricación de la lata como para su control posterior( dotada de un
grado de automatización prácticamente total.Las líneas de producción más modernas cuentan con una capacidad de
hasta :(#millones de latas al día.Las etapas que se describen a continuación son una síntesis de la gran
cantidad de procesos que tienen lugar desde la materia prima hasta la lata
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terminada( lista para el envasado.)l material de partida es una banda de hojalata 3acero recubierto de estaño5 o
bien de aluminio( que se recibe en forma de bobina( con una anchura de (:
metros y una longitud de entre 7.''' y &.''' metros.
Las características mecánicas( las medidas y muy especialmente el espesor de
esta lámina( así como su calidad superficial( se establecen entre el fabricante
del metal 3acero o aluminio5 y el fabricante de latas sobre la base de unas
especificaciones t*cnicas muy estrictas.Las latas son '', reciclables( y la mayoría de las veces ese material
reciclado es utilizado para volver a hacer latas.
FABRICACION DE LA LATA1. TROQUELADO Y EMBUTICIÓN
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sola pieza.-on este paso( la lata alcanza el diámetro final y se forma el fondo abovedado
característico( tambi*n con sus medidas finales( ecepto la altura final( ya que
en el proceso de
estirado se crea un
borde ligeramente
ondulado.)sto se debe a una
característica de los
metales llamada
anisotropía( por la cual
no se deformaneactamente lo mismo en cualquier dirección. %sí( el próimo paso será la recortadora en la que se le da a la lata la altura
correcta seg+n las especificaciones( suprimiendo las ondulaciones u orejas.3. LAVADO
0ara realizar las operaciones anteriores es necesario utilizar pequeñas
cantidades de aceites lubricantes( pero para poder continuar es preciso
eliminarlos( siempre respetando al medio ambiente y recuperándolos para su
reciclado posterior.)sta operación se realiza en una máquina lavadora( 3sería lo más parecido a
un lavavajillas convencional5 capaz de lavar hasta #.''' latas por minuto. Las
latas se secan en un horno de aire caliente. La base de la lata se recubre de un
barniz secado con rayos @A para protegerla y facilitar su movilidad durante el
resto del proceso.
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4. LACADO EXTERIOR 3Bepende del fabricante( com+nmente se realiza en las latas
fabricadas de hojalata( rara vez en las de aluminio5
)sta etapa tiene un doble fin1 recubrir la lata de una laca protectora y preparar
la superficie para el proceso de decoración. Las latas pasan a la
predecoradora que aplica una capa de imprimación y despu*s se introducen en
un horno de cocción eterna para su secado.
5. DECORACIÓN
La impresión se
realiza de un modo
muy parecido a como
se imprime una
revista( mediante una
máquina rotativa( la
diferencia es que la
superficie de
impresión es
cilíndrica en lugar de plana.)sta máquina( la decoradora( tiene una capacidad de impresión de seis
colores.
@na vez decoradas las latas( se vuelven a enviar a un horno de cocción
eterna para secar las tintas. %sí conseguiremos lo que se denomina CcuradoD(
proceso por el que la capa impresa adquiere estabilidad y resistencia al roce.
)ste se consigue a un temperatura de &'Edurante $' segundos.9anto en el proceso de lacado como en el de impresión sólo se emplean lacas
solubles en agua.
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6. FORMACIÓN DEL CUELLO
La parte superior de la lata tiene un diámetro menor que el cuerpoF para ello es
precisa una nueva operación de conformación llamada formación de cuello
3necGing5. La lata( una vez decorada( pasa a la entalladora( la cual( a trav*s de
& fases( forma el cuello pasando por una serie de estrechamientos quereducen gradualmente el diámetro del cuello hasta la medida especificada.
% continuación( se hace un reborde hacia el eterior mediante un abocardado)sta es la forma necesaria para encajar la tapa( una vez llena la lata.
7. LACADO INTERNO 3Bepende del fabricante( com+nmente se realiza en las latas
fabricadas de hojalata( rara vez en las de aluminio5
% continuación( se aplica un barnizado para proteger el interior de la lata y el
producto. -ada lata se barniza dos veces( secando cada capa en el horno.)ntre estas dos capas de barnizado interior( se aplica una capa de barniz( que
protege la base eterior de la lata 3campana5 y se seca con rayos @A. )ste
recubrimiento eterior sirve para proteger la parte más vulnerable de la lata.
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8. EMBALAJE
Las latas ya terminadas pasan a
la zona de paletizado( donde
se embalan y etiquetan
conforme a las
especificaciones del
cliente=envasador a quien van
destinadas 3fabricante de
refrescos o cerveza5.)sto se hace en grandes palets( en los que las filas de latas van separadas por
separadores 3layer pads5 de cartón liso o plástico.Hediante un sistema de código de barras los palets son etiquetados para
garantizar la trazabilidad de nuestro producto.
9. FABRICACIÓN DE LA TA!A
Las tapas de las latas se fabrican y
suministran al envasador por separado(
pues es *l quien cierra las latas una vez
llenas.La fabricación de las tapas precisa
tambi*n de unos procesos de
conformación( pero a diferencia de las
latas( no se realizan operaciones de
embutición.)n primer lugar se parte de una banda( de la que se troquelan discos que
posteriormente se conforman por estampación. %sí no sólo se da la forma
circular( sino que además se hacen
las hendiduras para que en su
momento la tapa pueda encajar en
la lata para formar el cierre
herm*tico.
La tapa( con su forma final( ya está
lista para incorporar la anilla.
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Las anillas se fabrican tambi*n por estampación( a partir de una banda más
estrecha( en la que permanecen hasta el momento de su incorporación a la
tapa.La operación que completa la tapa consiste en la unión de la anilla mediante un
proceso semejante al remachado. )n este paso tambi*n se marca la zona de
apertura.
% finales de la d*cada de los &' se adoptó la anilla no separable( conocida
como stay4on4tab.Las tapas terminadas se suministran en paquetes cilíndricos( cada uno de ellos
conteniendo hasta $'' unidades( directamente al envasador.
I-ómo sabemos que las latas cumplen perfectamente los requisitos
establecidos por envasadorJ)n el tiempo en que se ha leído la eplicación de cómo se fabrican las latas de
bebidas( una línea de fabricación ha podido producir unas "'.''' latas( por
lo que el lector se habrá preguntado cómo se asegura que todas ellas est*n en
condiciones de cumplir las especificaciones de calidad( seguridad y
estanqueidad que requiere el envasador.La respuesta está en los sistemas de control de calidad. )ste control se refiere
a varias características fundamentales( todas ellas muy importantes14las dimensiones4la calidad de impresión4la ausencia de defectos de lacado( estanqueidad.)l control de las dimensiones es muy importante( porque asegura que las latas
pueden ser manejadas por todas las máquinas por las que va pasando
3recordemos que el proceso es '', automático5( incluyendo las máquinas
que las llenan( así como su apilamiento( tanto para el transporte como para su
distribución una vez llenas.La calidad de impresión es muy importante porque asegura que la información
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tonelada de aluminio se necesita etraer unos 7.''' Gilos de bauita( mineral
que se encuentra en el subsuelo de la selva( y #'' Gilos de coque de petróleo.
Si usamos las latas ya eistentes para la fabricación de nuevos envases la
energía necesaria para su elaboración es un !', menor que la necesaria en la
elaboración inicial y además la contaminación atmosf*rica que se genera en el
reciclaje de latas de aluminio es un !#, menor.
)l aluminio puede reciclarse tantas veces como se quiera manteniendo siempre
todas sus propiedades.
-uando abres una lata( no te imaginas la de cosas que han pasado antes de
que llegue a tus manos. 0orque la vida de esa lata de aluminio es un ciclo que
no se acaba cuando se vacía( sino que vuelve a comenzar justo por el
principio.
0or eso( cuando te tomas un refresco en lata estás utilizando un envase que se
recuperará y reciclará muy fácilmente. Sólo tienes que depositarla en el lugar
correcto para que despu*s ella siga su curso y vuelva a transformarse en otra
lata o en cualquier otro producto de acero.
LA RECU!ERACIÓN
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Las latas de bebidas( como los demás envases de alimentación( se convierten
en un residuo dom*stico cuando hemos consumido su contenido. 6asta
entonces( prestaban un gran servicio( protegiendo al producto. %hora son parte
de los residuos sólidos urbanos( un problema medioambiental que hay que
resolver.
)isten tres sistemas básicos de recuperación de las latas de bebidas vacías y
de los demás residuos de envases( para su posterior reciclado1 recogida en
masa( las incineradoras y la recogida selectiva.
RECO"IDA EN MAA
La basura no clasificada en
el hogar es recogida por los
camiones de los servicios
municipales.
)n el caso de que no se
lleve directamente a un
vertedero( que es la peor
solución medioambiental( es
posible que vaya a una planta de compostaje.
Se trata de unas instalaciones que recuperan la materia orgánica presente en
las basuras dom*sticas para hacer compost( un producto utilizado en la
agricultura y en la jardinería.
Lo primero que se hace en estas plantas es eliminar los objetos voluminosos y
los cartones.
Bespu*s( la basura pasa
por un trommel( que es
un gran tambor giratorio
provisto de cuchillas en
el que las bolsas se
desgarran( lo que
permite separar la
materia orgánica( quecae por gravedad a trav*s de una malla metálica.
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)sta fracción es la que servirá para hacer el compost. La fracción restante que
sale del trommel está compuesta fundamentalmente por envases y llega a
trav*s de una cinta transportadora a la zona de tiraje( donde se recuperan(
generalmente a mano( distintos envases 3plásticos( briGs( vidrioK5.
Las latas de aluminio se recuperan fácil y rápidamente a trav*s del m*todo de
corrientes inducidas 3o corrientes de oucault5.
)stas pasan a una prensa de metales que compacta el material y lo convierte
en paquetes o balas de dimensiones y densidad adecuadas a las eigencias de
las empresas de chatarrería q despu*s las recogen.
RECO"IDA ELECTIVA
Se ha implementado en
distintas partes del
mundo un nuevo
sistema de
recuperación(
la recogida selectiva. )n
este caso( es el
ciudadano el que
clasifica en su hogar los
residuos de envases( y
deposita las latas de
bebidas( junto con plásticos y otros envases metálicos( en una bolsa o
contenedor amarillo.
Los residuos de envases
así recogidos van a una
planta de tiraje( donde se
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separan y clasifican para ser enviados a los recicladores de los distintos
materiales.
9ambi*n aquí se utilizan el m*todo de corrientes inducidas para separar las
latas de aluminio.
RECO"IDA EN !LANTA INCINERADORA
La recuperación de aluminio de las cenizas de las plantas incineradoras solo en
)uropa podría llegar a las :''.''' toneladas por año siempre que se invierta
en la maquinaria adecuada. M se traduciría en un ahorro de .& millones de
toneladas anuales de gases de efecto invernadero 3equivalente a retirar $'.'''
automóviles de las calles5.
)l m*todo de selección es básicamente el mismo( el aluminio de etrae de la
cenizas usando al m*todo de corrientes inducidas
)n cuanto a los sistemas utilizados siguen siendo los recolectores
tradicionales los que más recuperan( alrededor del 7", del total. Be hecho es
una recogida previa a la disposición en contenedor( por lo que los envases
recogidos selectivamente alcanzaran el $", del total recuperado
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E#$%$& '() R(*+*)$', '( A)-+/+,.
)l proceso de reciclaje del aluminio se divide en distintas etapas( comenzando
dándole la bienvenida a la chatarra que llega a la planta recicladora( donde
toda la chatarra aluminio y residuos de diferentes materiales son transportados
por una cinta transportadora
vibradora eliminando aquellos
residuos grandes como plástico y
papel que no son de aluminio. @na
vez realizado el trayecto de la
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cinta( en el otro etremo de esta( un imán separa otras impurezas como latas
de acero y otros materiales que no sea aluminio. )l acero compromete la
fleibilidad del aluminio( con esto se busca eliminar aceros pesados y
procesándose solo una parte de estos por mil de aluminio. -ontinuando con la
etapa de clasificación toda la materia resultante es introducida en un cilindro
llamado saranda que posee un agujero en el centro por el cual se descartan los
restantes objetos etraños como sorbetes( etiquetas y fragmentos de acero.
-omo +ltimo paso de la clasificación se pasa por una cinta electromagn*tica
que elimina todo objeto que no se logro eliminar en la saranda y así en este
momento del proceso se tienen latas muy limpias de aluminio.
M comenzamos con la etapa de prensado( luego de obtener totalmente latas dealuminio las mismas son transportadas por un tubo hacia un silo y luego a una
prensa hidráulica que se encarga de aplastar las latas y dejarlas en forma de
bloques que pesan aproimadamente doce Gilogramos 3aproimadamente
'#' latas5 de este modo es mas practico para manipular. )sta es la etapa
posterior a la fundición de las mismas.
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Ma en la planta de fundición los bloques de latas son triturados al tamaño de
una papa y luego pasa por un separador que elimina cualquier rastro de otro
metal( siendo transportado a unos silos almacenadores momentáneamente y
desde donde se arrojaran a un horno( hornos que son calentados por gas
natural a
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QU0 E FABRICA CON LA LATA DE BEBIDA RECICLADA
)n el proceso de reciclado se obtiene nuevamente aluminio. )ste material se
puede emplear en la fabricación de nuevos envases o bien cualquier otro
producto. Las circunstancias dependen de las condiciones de mercado y
puesto que el metal recupera sus características( es muy difícil determinar en
que se va a convertir. Bel mismo modo( no se puede determinar en un envase
que proporción corresponde a metal reciclado( ya que no hay diferencia con el
metal original.
)sto supone una diferencia frene a otro material( en el que la calidad del
material reciclado es inferior a la del material virgen( lo que requiere buscar
aplicaciones especifica para el material secundario.
Los refinadores de aluminio emplean habitualmente( entre otros productos(
latas de aluminio usadas tanto en plantas de reciclado integrales 3que producen
bandas para latas de bebidas5 como con destino al automóvil 3pistones o
cilindros5 o bien para el sector de la edificación 3cerramientos5.
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C,/*)-&+/
0odemos concluir que atrás de una simple lata de refresco( la cual utilizamos a
diario se encuentra un despliegue de ingeniería y manufactura enorme( el cual
no nos damos cuenta cuando vemos dicha lata. )s un proceso que nos brinda
de una simple lamina de aluminio una lata herm*tica( liviana y cómoda para el
consumidor. )l m*todo de manufactura cuenta de varias etapas pero es muy
rápido( tan rápido que para poder verlo se necesita firmar con una cámara lenta
cada paso.
Luego que la lata llega al consumidor y este consume y desecha dicha lata(
comienza otro proceso ajeno al consumidor( que es el reciclado de dicha lata(
un proceso que pocos saben como es( desde la separación del aluminio de la
basura convencional( a la limpieza y creación de lingotes de aluminios(
utilizados para realizar la lamina( que luego es enrollada en una bobina la cual
es utilizada para realizar las latas. )s un ciclo Csin finD por así llamarlo( dado a
que el aluminio es '', reciclable y no pierde sus propiedades.
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"LOARIO
AUTOMATIACION %plicar la automática a un proceso( a un dispositivo( etc.
TROQUELADO Holde empleado en la acuñación de monedas( medallas( etc.
EMBUTICION Bar a una chapa metálica la forma de un molde o matriz
prensándola o golpeándola sobre ellos.
FORMADORA Nue forma o pone en orden.
RECORTADORA -ortar lo que sobra de una cosa
ANIOTRO!IA -aracterística de algunas sustancias de variar alguna de sus
propiedades seg+n la dirección en que se midan.
LACADO -ubrir una superficie con una capa de laca.
LACA Sustancia resinosa que se forma en las ramas de varios árboles de la
Ondia.
ENTALLADORA )sculpir( grabar.
%/;2-%B%B;1
!ALET 0lataforma hecha con palos de madera para apoyar las mercancías
empaquetadas durante su transporte.
CONFORMADO Bar forma a algo( configurarlo.
CONTROL DE CALIDAD -omprobación o inspección de una cosa.
OJALATA Lámina de acero o hierro estañada
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ETANQUEIDAD -ualidad de lo que es estanco( cerrado e incomunicado.
INVIOLABILIDAD -ualidad de inviolable.
FERROMA"NETICO )s el ordenamiento magn*tico de todos los momentos
magn*ticos de una muestra( en la misma dirección y sentido.
MAQUINABILIDAD )s una propiedad de los materiales que permite comparar
la facilidad con que pueden ser mecanizado por arranque de viruta.
!LATICIDAD )s la propiedad mecánica de un material anelástico( natural(
artificial( biológico o de otro tipo( de deformarse permanente e irreversiblemente
cuando se encuentra sometido a tensiones por encima de su rango elástico( es
decir( por encima de su límite elástico.
BIODE"RADABLE Sustancia química que se descompone por un proceso
natural biológico.
ELECTROLII Bescomposición de un cuerpo producida por la electricidad.
BAUXITA Hineral blando de color blanquecino( grisáceo o rojizo( formado por
óido hidratado de aluminio.