El magnesio se parece al aluminio, pero tiene propiedades únicas que lo hacen ideal para diferentes industrias. Es el tercer elemento más abundante presente (disuelto) en el agua de mar. Además, su presencia en la corteza terrestre también es notable. Es fundamental comprender las propiedades y aplicaciones del magnesio.

Las propiedades del magnesio lo hacen único para propósitos particulares. Por ejemplo, su peso ligero y su baja densidad lo hacen ideal para la industria aeroespacial. La resistencia a la oxidación es otra característica que lo hace adecuado para el proceso de fabricación. Este tema necesita una explicación detallada, así que profundicemos y analicemos sus características más destacadas.

Descripción general del magnesio

El magnesio es un metal de color plateado, muy ligero y dúctil. Destaca por su resistencia a la oxidación y conductividad eléctrica. Muchas industrias lo utilizan a gran escala para fabricar diferentes piezas. La industria automotriz y aeroespacial están a la cabeza de la lista.

Como dije, el magnesio es generalmente de color plateado. Pero también puede verse con una pátina gris opaca. El magnesio es un metal reactivo y reacciona con la luz del oxígeno. Debido a esta reacción, se forma óxido de magnesio. Debido a esta capa de óxido de magnesio, el color del magnesio cambia de plateado a una pátina gris opaca.

El descubrimiento del magnesio comenzó en 1808. El químico británico Sir Humphry Davy produjo por primera vez magnesio puro. Su proceso de producción utilizaba una mezcla de sulfato de magnesio y mercurio. Durante el proceso, hizo pasar corriente eléctrica a través de esta mezcla. Más tarde, esta mezcla se sometió a un proceso de calentamiento.

Más tarde, filtró el mercurio y separó el magnesio de la mezcla. Muchos otros científicos también probaron suerte y encontraron avances significativos. Sin embargo, la producción a escala industrial de magnesio y el procesamiento de aleaciones de magnesio comenzaron en la década de 1930. Su uso en diferentes industrias está aumentando debido a muchas propiedades adecuadas.

 

Propiedades del aluminio

Curiosamente, algunas personas consideran que el magnesio es un sustituto del aluminio. Sin embargo, tiene muchas características únicas que le dan diferentes propuestas de valor. Además, las personas usan magnesio con diferentes metales de aleación para lograr los resultados deseados. Profundicemos y analicemos las propiedades del magnesio.

1- Baja densidad y altamente inflamable

Como mencioné, el magnesio tiene una baja densidad de 1,738 g/cm 3. Debido a esta baja densidad, es liviano en comparación con el aluminio y otros metales. Por lo tanto, los fabricantes lo usan en la industria aeroespacial y automotriz.

Su bajo peso mejora el consumo de combustible de aeronaves y automóviles. El magnesio es altamente inflamable y produce una llama blanca intensa y brillante. La temperatura de estas llamas es demasiado alta, lo que lo hace ideal para bengalas de emergencia. Tenga en cuenta que este metal también es muy reactivo en el aire.

2- Resistencia a la corrosión

El magnesio es excelente para proteger contra la oxidación porque reacciona fácilmente con el oxígeno. Esta reacción forma óxido de magnesio, que protege al magnesio de una mayor corrosión. El magnesio se utiliza para fabricar productos expuestos a la humedad.

Permítanme darles una advertencia: el magnesio metálico no resiste el óxido si permanece en las condiciones más duras. La capa de óxido puede agotarse. En tales casos, la corrosión atacará rápidamente debido a la naturaleza reactiva del magnesio. Por lo tanto, sería mejor ser prudente al utilizar productos hechos con magnesio. Son decentes solo en condiciones de humedad moderada.

3- Excelente conductividad eléctrica y térmica

El magnesio metálico se utiliza para fabricar muchos componentes electrónicos. Debido a su conductividad eléctrica óptima, es común en computadoras portátiles y de escritorio. Es adecuado para la conductividad eléctrica, pero no lo compares con el cobre. Incluso su rendimiento es inferior al del aluminio.

Por lo tanto, no verás cables de magnesio en sistemas eléctricos. Los cables de cobre son los preferidos debido a su mejor conductividad eléctrica. Hablemos de la conductividad térmica del magnesio. Disipa el calor y lo transfiere entre las piezas. Por lo tanto, es bueno para los utensilios del hogar y las herramientas de cocina.

4- Formación de aleaciones y excelente capacidad de colada

Imagínese lo siguiente: necesita una pieza con alta resistencia pero poco peso. ¿Cómo lo lograría? Si necesita resistencia, debe mantener el peso alto, ¿verdad? Sin embargo, los ingenieros apuntan a mantener el peso bajo y la resistencia de las piezas alta en la industria aeroespacial. Las aleaciones de magnesio son útiles para esto.

Puede usar otro elemento, como el zinc, para hacer zinc o aluminio y hacer una aleación. Este elemento de aleación será firme pero liviano. Los diferentes tipos de aleaciones de magnesio tienen propiedades variables. Esto permite al ingeniero lograr las propiedades deseadas usando estas aleaciones.

La capacidad de colada es otra propiedad popular del metal magnesio. Puede crear varias formas y diseños usando este metal. La razón es que es suave y fácil de formar. Además, no es frágil, por lo que su mecanizado es sencillo. Muchos fabricantes usan magnesio para hacer piezas complejas de motores de automóviles.

5- Reactividad, puntos de fusión y ebullición

Primero, el metal magnesio es muy reactivo. Como dije antes, su capacidad de reacción lo hace excelentemente resistente a la corrosión. El magnesio reacciona con el oxígeno para formar una capa de óxido de magnesio. Esta capa es muy beneficiosa para proteger el magnesio contra el óxido y la corrosión. En la sección anterior, mencioné que el magnesio tiene una excelente capacidad de fundición.

La razón es que tiene un punto de fusión bajo de 650 grados Celsius. Los fabricantes proporcionan eficientemente esta temperatura y cambian la forma del magnesio. Es seguro decir que la fusión del magnesio se puede lograr fácilmente. Hablemos ahora sobre el punto de ebullición asociado con la estabilidad térmica.

El punto de ebullición del magnesio es muy alto (1090 grados Celsius). Esto significa que es muy fuerte y térmicamente estable. No se degrada cuando se calienta suavemente o permanece en los duros días de verano. Los productos fabricados con este material funcionan decentemente en uso al aire libre.

6- Suave, dúctil y alta relación resistencia-peso

El magnesio no es muy duro ni quebradizo, por lo que es muy mecanizable. Los fabricantes pueden ponerlo bajo diferentes máquinas y obtener la forma deseada. Además, tiene una alta resistencia. Sorprendentemente, su densidad es muy baja, alrededor de 1,738 g/cm 3 , pero su resistencia es excelente.

El magnesio es alrededor de un 75% y un 33% más ligero que el acero y el aluminio. Sin embargo, la excelente relación resistencia-peso lo hace destacar. Por ejemplo, la aleación de magnesio AZ91D es muy fuerte. Tiene una resistencia a la tracción de 230 MPa (33.000 psi). Por eso, los ingenieros utilizan magnesio en lugares donde se necesita poco peso y alta resistencia.

 

Aplicaciones del magnesio crudo

El magnesio primario se utiliza para fabricar aleaciones de magnesio. También se utiliza en la desulfuración de la fabricación de acero, en las aleaciones de tierras raras y en la reducción de metales. Uno de los principales usos del magnesio crudo es la fabricación de piezas resistentes a la corrosión. Muchas acerías utilizan magnesio para la desulfuración.

El efecto de desulfuración del uso de partículas de magnesio es mejor que el del carburo de calcio. Los ánodos de sacrificio de magnesio previenen eficazmente la corrosión del metal. Se utilizan para la protección catódica. Estos ánodos de sacrificio se utilizan ampliamente en:

• Evaporadores
  Gasolineras
  Calentadores de agua
  Intercambiadores de calor
  Calderas y fundiciones
  Oleoductos
  Oleoductos y tanques de almacenamiento de gas natural

 

Aplicación de la aleación de magnesio

La aleación de magnesio tiene muchas características valiosas que la convierten en un material muy vendido. Entre ellas se incluyen:

 

• Maquinabilidad
  Resistencia a la corrosión
  Absorción de impactos
  Estabilidad dimensional
  Resistencia al impacto

 

Estas características hacen que las aleaciones de magnesio sean aplicables en una amplia gama de campos. Estas industrias están haciendo que nuestras vidas sean sostenibles. Algunos sectores destacados incluyen el transporte, la electrónica, la medicina y el ejército. Además, la tendencia del uso del magnesio no hace más que aumentar. Profundicemos y exploremos algunas aplicaciones típicas.

 

1- Uso del magnesio en el transporte

(1) Avión

Desde el siglo XX, las aleaciones de magnesio se han utilizado en la industria aeroespacial. Muchas piezas de aviones utilizan aleación de magnesio. La pregunta es, ¿por qué? Las aleaciones de magnesio son ligeras. Por lo tanto, las piezas de avión fabricadas con este material pesan menos. Las aleaciones de magnesio para la aviación general son principalmente placas y extrusiones.

Recuerde, la fundición de aleaciones de magnesio se utiliza menos en la industria de la aviación. Las aleaciones de magnesio fabrican piezas de aeronaves civiles y militares, hélices, cajas de cambios y soportes. Algunos cohetes, misiles y piezas de satélites también las utilizan. A medida que mejore la tecnología de producción de aleaciones de magnesio, también lo hará su rendimiento. Su uso también aumentará.

 

(2) Automóvil

Las aleaciones de magnesio se utilizan principalmente en la industria automotriz. Se utilizan para fabricar tableros de instrumentos, soportes de asientos, carcasas de cajas de cambios y sistemas de dirección. Estas aleaciones también contribuyen a los bloques de motor, bastidores, etc.

El uso de aleaciones de magnesio para fabricar piezas de automóviles puede reducir significativamente el peso de un automóvil. Esto reduce el uso de combustible y las emisiones de escape. También mejora la integración de piezas y la flexibilidad de diseño. Una disminución del 10% en el peso de un vehículo puede aumentar la eficiencia de combustible en un 5,5%.

Dos formas de hacer que los automóviles sean más livianos son optimizar el diseño y usar materiales livianos. Tres materiales ideales para la fabricación son las aleaciones de aluminio, los plásticos y las aleaciones de magnesio. Los plásticos son compuestos a base de resina.

La fundición a presión de aleación de magnesio es la aleación de fundición a presión más liviana. Es un material liviano y muy competitivo para automóviles. Muchas piezas de aleación de magnesio se fabrican para reemplazar piezas de plástico, aluminio e incluso acero. A medida que avance la tecnología, las aleaciones de magnesio tendrán más usos en los automóviles.

2- Telecomunicaciones

La tecnología digital ha avanzado rápidamente en la industria de la información electrónica. El mercado ahora demanda productos más integrados, ligeros, delgados y compactos. En el pasado, los pigmentos de ingeniería eran los materiales principales utilizados.

Sin embargo, su resistencia es cuestionable, especialmente cuando se compara con las aleaciones de magnesio. Recuerde, estas aleaciones ofrecen un excelente rendimiento de fundición de pared delgada. Sus piezas de fundición a presión pueden tener un espesor de pared de 0,6 a 1,0 mm.

La aleación de magnesio mantiene la resistencia, la rigidez y la resistencia a los choques a pesar de ser delgada. Esto la hace ideal para productos ultradelgados, ultraligeros y miniaturizados. Los pigmentos de ingeniería no pueden igualar estas cualidades.

La aleación de magnesio se utiliza actualmente en varios productos electrónicos. No será un error decir que la industria electrónica depende en gran medida de estas aleaciones. Esos productos incluyen cámaras, videocámaras, cámaras digitales, computadoras portátiles, teléfonos móviles y televisores. La necesidad de productos 3C livianos, delgados y compactos está impulsando el uso de aleaciones de magnesio.

 

(1) Computadora portátil

El uso de aleación de magnesio para el chasis o la carcasa de la computadora portátil se debe a sus muchas ventajas. Su rendimiento a prueba de golpes mejora el funcionamiento confiable de los componentes de la computadora. La interferencia antielectromagnética y el blindaje electromagnético también son fundamentales. Su rendimiento garantiza la seguridad de la información de la computadora.

(2) Teléfono celular

El teléfono móvil utiliza aleación de magnesio. Previene golpes, desgaste y ondas electromagnéticas. También puede cumplir con los requisitos de ligereza, delgadez, corta duración y menor. El teléfono móvil con una carcasa de aleación de magnesio ha mejorado la compatibilidad electromagnética. Esto reduce la pérdida de ondas electromagnéticas en la comunicación y reduce su daño a los humanos. En 2005, se fabricaron 400 millones de teléfonos móviles en todo el mundo. Aproximadamente entre el 10% y el 11% de ellos usaban carcasas de aleación de magnesio.

(3) Cámara digital

El esqueleto de la cámara SLR generalmente está hecho de aleaciones de magnesio. La estructura de las cámaras SLR digitales profesionales también se basa en estas aleaciones. Las hacen duraderas y les dan un buen tacto. Por lo tanto, incluso si la cámara se cae, no se romperá ni se rayará. Su cuerpo y carcasa se vuelven invencibles a los golpes.

3- Tratamiento médico

El magnesio se introdujo por primera vez en el campo médico como biomaterial ortopédico. Debido a sus múltiples características, los implantes de magnesio son hermosos. En los primeros tiempos, los implantes médicos utilizaban acero inoxidable, titanio y aleaciones de cobalto-cromo.

Su ventaja era su buena resistencia a la corrosión. Podían mantener la estabilidad estructural del cuerpo durante mucho tiempo. Sin embargo, el paciente tenía que sufrir después de su implantación. Estos materiales tampoco podían fusionarse con el cuerpo. Por lo tanto, se liberan iones metálicos nocivos que provocan alergias. Se necesita una segunda operación para eliminarlos después de la curación.

Por lo tanto, los metales médicos biodegradables son el futuro de los materiales para implantes. Las aleaciones de magnesio, con una densidad de 1,7 g/cm³, son cercanas a la del hueso humano, que es de 1,75 g/cm³. Tienen ventajas únicas que las hacen destacar. Por ejemplo, las aleaciones de magnesio son fáciles de procesar y pueden biodegradarse. Este es un excelente sustituto del acero inoxidable y el titanio.

El magnesio es un macrometal vital para el cuerpo humano. No sería erróneo decir que nuestro cuerpo no puede mantenerse sin él. El módulo elástico de la aleación de magnesio es de unos 45 GPa, que es cercano al del hueso humano (10-40 GPa). Puede aliviar o evitar el «efecto de protección contra el estrés».

Los iones de magnesio que libera la aleación pueden promover el crecimiento y la curación de las células óseas. Además, las aleaciones de magnesio superan a otros implantes degradables, como el ácido poliláctico y el fosfato de calcio. Por lo tanto, tienen valor en aplicaciones clínicas, como los stents cardiovasculares.

 

4- Industria militar

Al principio, mencioné que las aleaciones de aluminio son muy fuertes y duraderas, por lo que su uso en la industria militar está aumentando. Estas aleaciones en equipos militares pueden mejorar las piezas estructurales. No solo eso, sino que también pueden reducir el peso y aumentar la precisión de las armas. Las aleaciones de magnesio también cumplen con los requisitos de material para la industria aeroespacial y otros campos de alta tecnología.

Son excelentes para la absorción de ruido, la absorción de impactos y la protección contra la radiación. Estas aleaciones también mejoran en gran medida la aerodinámica de los aviones al reducir su peso. Por lo tanto, las aleaciones de magnesio se utilizan a menudo para fabricar piezas de aviones. Los usos populares de estas aleaciones son en paneles de pared, soportes, cajas de culata y pistones.

¿Conoce los soportes de búnkeres, las bases de mortero y los misiles? Son piezas integrales de los sistemas de defensa militar. Todos están hechos de aleaciones de magnesio. Un estudio en profundidad de las aleaciones de magnesio revelará más oportunidades y usos. A medida que sus propiedades mejoren, las aleaciones de magnesio se utilizarán más en armas.

5- Otras aplicaciones

Las aleaciones de magnesio también se utilizan ampliamente en las rutinas diarias. Por ejemplo, se utilizan comúnmente para fabricar motocicletas y bicicletas. Las bicicletas son nuevos usos de las aleaciones de magnesio. Se utilizan principalmente para cuadros de bicicletas. La aleación de magnesio tiene muchas ventajas.

Es ligera, rápida y cómoda. Además, tiene una boca que permite que el diámetro de la tubería sea menor, la pared de la tubería más delgada y el marco más robusto. El marco de la bicicleta plegable de aleación de magnesio pesa solo 1,4 libras. Otro ejemplo es una silla de ruedas, una pieza clave del equipo de rehabilitación. Las sillas de ruedas disponibles comercialmente se pueden dividir en tres tipos

 

• Estándar (compuesto de aluminio y aleación de titanio)
  Ligero
  Ultraligero

 

La aleación de magnesio AZ31 fabrica el armazón y las piezas de la silla de ruedas. Puede que no entiendas por qué se utiliza esta aleación en particular. Es ligera y reduce el peso de las sillas de ruedas en un 15 % aproximadamente. Por lo tanto, las sillas de ruedas fabricadas con aleación AZ31 son superligeras y flexibles. Recuerda que las aleaciones de magnesio se utilizan en equipos marinos, como:

 

• Armas submarinas
  Baterías de agua de mar
  Trajes de buceo
  Ánodos de sacrificio
  Dispositivos de cronometraje

 

Desempeñan un papel crucial en la industria de la construcción naval y la ingeniería marina. Se utilizan en muchas aplicaciones y son esenciales en nuestra vida diaria.

 

Conclusión

No sería erróneo decir que el magnesio hace posible nuestra vida. Muchas industrias lo utilizan para crear diferentes piezas y componentes. Lo que lo hace popular entre los fabricantes son sus características de fácil uso. ¿Existe algún campo de la vida en el que el magnesio no tenga un papel?

Apuesto a que no existe tal campo en nuestro mundo. El magnesio tiene numerosas características, las más destacadas de las cuales son la resistencia a la oxidación y el peso ligero. Debido a esto, este material se utiliza en muchas industrias diferentes. En esta guía, hemos analizado todas las aplicaciones del magnesio y sus aleaciones.