Debido a sus excelentes propiedades mecánicas, facilidad de procesamiento y reciclabilidad, el aluminio y las aleaciones de aluminio se utilizan ampliamente en diversos ámbitos. Las aleaciones de aluminio que se producen a partir de residuos y llegan al final de su vida útil se denominan colectivamente «chatarra de aluminio», lo que incluye materiales aeroespaciales, puertas de aluminio y otros residuos que contienen aluminio. Con el creciente interés por el ahorro energético, la reducción de emisiones y el consumo de recursos, la industria del reciclaje del aluminio se está desarrollando de forma constante y está cobrando cada vez más importancia.
Sin embargo, existen problemas de degradación y de bajo valor añadido. Las estadísticas muestran que cada año 700 000 toneladas de latas de aluminio se convierten en residuos que reducen la calidad de puertas y ventanas, lo que da lugar a un bajo valor añadido en la industria del reciclaje. Aunque la industria cuenta con diversas fuentes, la mayoría de ellas solo proporcionan residuos de baja calidad o incluso contaminados. Por lo tanto, el control de la microestructura es necesario e importante para obtener aluminio secundario de alta calidad.
Para controlar eficazmente la microestructura, se utilizan métodos como el refinado, la modificación y la deformación. El proceso de eliminación de impurezas y refinado en varias etapas que se emplea para recuperar el aluminio incluye los siguientes pasos: pretratamiento de cribado, secado, precalentamiento, fundición, refinado y eliminación de sustancias incrustadas en los residuos. Mediante el uso de modificadores de tierras raras, agentes de refinado y gases inertes, se pueden mejorar las propiedades mecánicas y la pureza de las aleaciones fundidas. Sin embargo, el gas inerte utilizado fue el nitrógeno, lo que dio lugar a la formación de nitruro de aluminio. Además, no se describe ningún método para controlar la microestructura, y el aluminio deformado no contiene ninguna aleación.
La alta eficiencia y el ahorro energético proceso de refinado incluye los siguientes pasos: clasificación previa, fundición, escorificación y separación de las cenizas calientes. La invención no utiliza el método de reciclaje tradicional, sino que reutiliza los residuos mediante un método de un solo paso, y tritura y refina la escoria para reducir el contenido de aluminio en la misma. Sin embargo, la presente invención no describe un método de desgasificación y eliminación de impurezas de aleaciones fundidas ni de lingotes y perfiles de aleación de aluminio con microestructura controlada.
Proceso de refinamiento de grano grueso de la aleación de Al-Si: este proceso utiliza una combinación de agitadores de engranajes para agitar la aleación de aluminio y silicio en estado semisólido y hacerla girar a alta velocidad, de modo que las dendritas gruesas se rompan y se refinen hasta obtener estructuras normales. Los granos de la aleación de Al-Si pueden refinarse aún más mediante extrusión. Sin embargo, la presente invención no implica ninguna modificación durante el curado, la desgasificación, la eliminación de impurezas, la deformación ni el crecimiento de los granos.
En resumen, el método para controlar la microestructura de las piezas en bruto y los perfiles de aleación de aluminio reciclado incluye los siguientes pasos: reducir o evitar la formación de nitruro de aluminio, realizar una desgasificación eficaz, eliminar las impurezas y modificar la microestructura. El control de la microestructura determina la calidad de los productos de aluminio reciclado.