Duraluminio (también llamado duraluminio , duraluminio , duralum , dural(l)ium o dural ) es un nombre comercial para uno de los primeros tipos de aleaciones de aluminio y cobre endurecibles por envejecimiento . El término es una combinación de Dürener y aluminio . Su uso como nombre comercial está obsoleto. Hoy en día, el término se refiere principalmente a las aleaciones de aluminio y cobre, designadas como serie 2000 por el sistema internacional de designación de aleaciones (IADS), al igual que las aleaciones 2014 y 2024 utilizadas en la fabricación de estructuras de aviones.
El duraluminio se desarrolló en 1909 en Alemania. El duraluminio es conocido por su resistencia y dureza, lo que lo hace adecuado para diversas aplicaciones, especialmente en la industria aeronáutica y aeroespacial. Sin embargo, es susceptible a la corrosión, que puede mitigarse utilizando materiales alclad-duralum.
El duraluminio fue desarrollado por el metalúrgico alemán Alfred Wilm en Dürener Metallwerke AG . En 1903, Wilm descubrió que después del temple , una aleación de aluminio que contenía un 4% de cobre se endurecía si se dejaba a temperatura ambiente durante varios días. Otras mejoras llevaron a la introducción del duraluminio en 1909. [1] El nombre se utiliza principalmente en la ciencia popular para describir todos los sistemas de aleaciones de Al-Cu , o serie '2000', como se designa a través del sistema internacional de designación de aleaciones creado originalmente en 1970. por la Asociación del Aluminio .
Además del aluminio , los principales materiales del duraluminio son el cobre , el manganeso y el magnesio . Por ejemplo, Duraluminio 2024 se compone 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. [2] Aunque la adición de cobre mejora la resistencia, también hace que estas aleaciones sean susceptibles a la corrosión . La resistencia a la corrosión puede mejorarse enormemente mediante la unión metalúrgica de una capa superficial de aluminio de alta pureza, denominada alclad -duralum. Los materiales Alclad se utilizan habitualmente en la industria aeronáutica hasta el día de hoy. [3] [4]
El aluminio aleado con cobre (aleaciones Al-Cu), que puede endurecerse por precipitación , está designado por el Sistema Internacional de Designación de Aleaciones como serie 2000. Los usos típicos de las aleaciones forjadas de Al-Cu incluyen: [5]
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La literatura científica alemana publicó abiertamente información sobre el duraluminio, su composición y tratamiento térmico, antes del estallido de la Primera Guerra Mundial en 1914. A pesar de esto, el uso de la aleación fuera de Alemania no se produjo hasta que terminaron los combates en 1918. Informes sobre el uso alemán durante la Guerra Mundial La Primera Guerra Mundial, incluso en revistas técnicas como Flight , todavía podría identificar erróneamente su componente clave de aleación como magnesio en lugar de cobre. [9] Los ingenieros del Reino Unido mostraron poco interés en el duraluminio hasta después de la guerra. [10]
El primer intento conocido de utilizar duraluminio para una estructura de avión más pesada que el aire se produjo en 1916, cuando Hugo Junkers introdujo por primera vez su uso en la estructura del avión del Junkers J 3 , un monoplano "demostrador de tecnología" monomotor que marcó el primer uso. del revestimiento ondulado de duraluminio de la marca Junkers. La empresa Junkers sólo completó las alas cubiertas y la estructura tubular del fuselaje del J 3 antes de abandonar su desarrollo. El sesquiplano blindado Junkers JI de 1917 , ligeramente posterior y exclusivamente designado 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, como el experimental. y el diseño del caza monoplaza Junkers J 7 totalmente de duraluminio en condiciones de volar , que condujo al caza monoplano de ala baja Junkers DI , introduciendo la tecnología estructural de aviones totalmente de duraluminio a la aviación militar alemana en 1918.
Su primer uso en estructuras de aviones aerostáticos se produjo en estructuras rígidas de dirigibles , incluyendo finalmente todos los de la era del "Gran Dirigible" de las décadas de 1920 y 1930: el R-100 de fabricación británica, los Zeppelins de pasajeros alemanes LZ 127 Graf Zeppelin , LZ 129 Hindenburg , LZ 130 Graf Zeppelin II , y los dirigibles de la Armada estadounidense USS Los Angeles (ZR-3, ex-LZ 126) , USS Akron (ZRS-4) y USS Macon (ZRS-5) . [11] [12]
El duraluminio se utilizó para fabricar componentes y cuadros de bicicletas entre los años 1930 y 1990. Varias empresas de Saint-Étienne, Francia, se destacaron por su temprana e innovadora adopción 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 fabricaron 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 carrera, y Nicolas Barra y su exquisito modelo de mediados del siglo XX. Creaciones de Barraluminio. Otros nombres que surgieron aquí también incluyeron: Pierre Caminade, con sus hermosas creaciones Caminargent y sus exóticos tubos octogonales, y también Gnome et Rhône , con su profunda herencia como fabricante de motores de avión que también se diversificó hacia motocicletas, velomotores y bicicletas después de la Guerra Mundial. Dos.
Mitsubishi Heavy Industries , a la que se le prohibió producir aviones durante la ocupación estadounidense de Japón, fabricó la bicicleta "cross" con excedentes de duraluminio de la guerra en 1946. La "cross" fue diseñada por Kiro Honjo , un ex diseñador de aviones responsable del Mitsubishi G4M. . [13]
El uso de duraluminio en la fabricación de bicicletas desapareció en las décadas de 1970 y 1980. No obstante, Vitus (compañía de bicicletas) lanzó el venerable cuadro “979” en 1979, un modelo “Duralinox” que se convirtió instantáneamente en un clásico entre los ciclistas. El Vitus 979 fue el primer cuadro de aluminio de producción cuyos tubos de pared delgada 5083/5086 se deslizaron y luego se pegaron usando un epoxi seco activado por calor. El resultado fue un cuadro extremadamente ligero pero muy duradero. La producción del Vitus 979 continuó hasta 1992. [14]
En 2011, BBS Automotive fabricó la RI-D, la primera rueda de automóvil de producción en serie hecha de duraluminio. [15] Desde entonces, la empresa también ha fabricado otras ruedas de duraluminio, como la RZ-D. [dieciséis]
El duraluminio se utilizó para fabricar componentes y cuadros de bicicletas entre los años 1930 y 1990.