Negli ultimi decenni le leghe di alluminio hanno trovato largo impiego in molteplici settori, diventando il secondo metallo più utilizzato dopo l’acciaio per la costruzione di componenti strutturali.
L’alluminio è uno dei metalli più abbondanti nella crosta terrestre, ma, nonostante ciò, è stato utilizzato soltanto a partire dal XIX secolo a causa dell’elevata affinità con l’ossigeno e l’alta stabilità dei suoi ossidi.
Lo stato metallico puro è ottenuto principalmente dalla bauxite attraverso due processi. Il processo Bayer, che vede coinvolto l’idrossido di sodio per l’estrazione dell’allumina; essendo l’alluminio anfotero, in soluzione ad alte temperature l’alluminio forma alluminato di sodio che poi viene filtrato dai fanghi rossi. Il processo elettrolitico Hall, attraverso cui si ottiene l’alluminio metallico.
L’estrazione dal minerale, definito primario, richiede una quantità di energia elevata che, grazie al miglioramento del processo stesso, è decresciuta con il passare degli anni.
L’altra modalità attraverso cui si produce l’alluminio, definita secondaria, cioè il riciclo degli scarti, è invece decisamente più conveniente in termini energetici ed economici dovendo saltare il secondo step. Quest’ultimo, infatti, oltre a rilasciare nell’atmosfera importanti quantità di CO2 e fluorocarburi, richiede alte quantità di energia elettrica per l’anodizzazione.
Come ormai noto, è sempre di maggiore interesse nel settore industriale adottare delle strategie di produzione più ecologiche e rispettose dell’ambiente. L’applicazione di materiali totalmente riciclabili come l’alluminio è un grande vantaggio; infatti, l’impatto ambientale di un veicolo non dipende solo dalle emissioni allo scarico bensì dipende dall’intero ciclo di vita del prodotto.
L’impronta di carbonio dovuta all’utilizzo dell’alluminio è veramente molto bassa: non solo questo prodotto è interamente riciclabile, ma l’energia necessaria per la procedura è minore di quella necessaria alla sua estrazione e produzione. A tutti questi vantaggi si affiancano una buona resistenza alla corrosione e un’ottima conducibilità termica. Quest’ultima caratteristica ne ha permesso l’impiego per la produzione delle teste dei cilindri nei motori a combustione interna.
La testa di un cilindro è una delle parti più calde del motore, in quanto al di sotto di essa avviene il processo di combustione. Per evitare fenomeni che possano comportare un funzionamento anomalo o dannoso del motore è bene che dalla testa venga estratta, il più velocemente possibile, la maggior quantità di calore.
Perché scegliere l’alluminio
L’alluminio viene poco utilizzato allo stato puro, tuttavia trova uno dei suoi maggiori utilizzi per applicazioni strutturali quando costituisce l’elemento base di una lega leggera. Questo lo si deve ad alcune delle sue caratteristiche più interessati quale l’elevato rapporto resistenza/densità, che ha permesso negli anni di impiegarlo come materiale sostitutivo all’acciaio per tutte quegli ambiti che richiedono buone prestazioni meccaniche.
Altre caratteristiche di interesse che meritano di essere citate sono: leggerezza; resistenza alla corrosione, che permette la diffusione in ambienti più aggressivi; facilità di lavorazione.
A fronte di quanto detto, negli ultimi decenni le leghe di alluminio hanno trovato largo consumo in molteplici settori quali l’automotive, l’aerospace e il marine, facendone il secondo metallo più utilizzato, dopo l’acciaio, per la costruzione di componenti strutturali.
