Alluminio secondario e riciclato nella pressofusione: leghe, prestazioni e CO2

In breve L’alluminio secondario è il metallo ottenuto dalla rifusione di rottami, da cui si producono leghe per pressofusione come la EN AC 46000. Secondo l’International Aluminium Institute, il riciclo richiede circa il 5% dell’energia della produzione primaria ed emette 0,52 t di CO2e per tonnellata, contro 15,1 t del primario (media mondiale 2022). Porta però con sé gli elementi presenti nei rottami, che vanno considerati nella scelta della lega.

Alluminio primario e secondario: le differenze

La differenza sta nell’origine del metallo: l’alluminio primario si ricava dal minerale attraverso estrazione, raffinazione ed elettrolisi, l’alluminio secondario (o riciclato) dalla rifusione di rottami. Il primo richiede molta energia; il secondo molta meno, ma porta con sé gli elementi presenti nei rottami.

Nella pressocolata le leghe secondarie sono molto impiegate. Si ottengono dalla rifusione di rottami, per esempio carter dell’industria automobilistica, elettrodomestici, laminati, estrusi e forgiati, che vengono miscelati e alligati con le aggiunte necessarie per portare la lega alla composizione richiesta; la fornitura è accompagnata da un certificato di analisi.

In Europa il riciclo copre già una quota importante dell’offerta: secondo European Aluminium, l’alluminio riciclato (da rottami pre e post consumo) rappresenta il 36% dell’offerta di metallo nel continente.

Leghe primarie e secondarie per pressofusione a confronto

Le leghe primarie partono da metallo di elevata purezza; le secondarie derivano da rottami e richiedono un controllo attento della composizione, ma hanno un’impronta energetica e di CO2 molto più bassa. La tabella confronta le due famiglie.

Per designazioni e criteri di scelta di ciascuna lega vedi la pagina sulle leghe di alluminio per pressofusione.

Prestazioni: il ruolo di ferro e rame

Le prestazioni di una lega dipendono in gran parte da come vengono gestiti ferro e rame, due elementi tipici delle leghe secondarie: non sono solo impurità, ma parametri da controllare.

Il ferro: utile allo stampo, critico per la duttilità

Nella pressocolata il ferro ha un doppio effetto. Diminuisce l’aggressività dell’alluminio nei confronti degli stampi, riduce il rischio di attaccature e migliora la resistenza meccanica a caldo, favorendo l’estrazione del getto. D’altra parte forma con alluminio e silicio intermetallici aciculari, la cosiddetta «fase β», che agiscono da concentratori di tensione e riducono resistenza, duttilità, tenacità e vita a fatica.

Il rame: resistenza e lavorabilità, meno resistenza alla corrosione

Le leghe secondarie della nostra gamma, come la EN AC 46000 (AlSi9Cu3(Fe)), contengono rame. Il rame aumenta carico di rottura, durezza e resistenza a caldo e migliora la lavorabilità all’utensile, ma riduce in modo marcato la resistenza alla corrosione, anche in piccole quantità. Per questo le leghe al rame sono meno indicate per ambienti aggressivi.

Componenti strutturali e di sicurezza

Per componenti che devono unire resistenza e duttilità si usano leghe speciali. Magsimal 59, per esempio, secondo il produttore Rheinfelden Alloys è prodotta su base di metallo primario e deve a questa elevata purezza analitica le sue proprietà meccaniche e il buon comportamento a corrosione.

Alluminio riciclato, energia e CO2: i numeri

Riciclare l’alluminio fa risparmiare circa il 95% dell’energia necessaria alla produzione primaria e una quota simile di emissioni di gas serra. Sono dati dell’International Aluminium Institute (IAI) e di European Aluminium, da leggere con il loro perimetro di calcolo.

• Energia: nel 2019 la produzione primaria richiedeva 186 GJ per tonnellata, il riciclo 8,3 GJ per tonnellata (IAI).
• Emissioni: 15,1 t CO2e per tonnellata di alluminio primario nel 2022, scese a 14,8 nel 2023; 0,52 t CO2e per tonnellata di alluminio riciclato (IAI).
• Metallo ancora in uso: secondo l’IAI circa il 75% di tutto l’alluminio mai prodotto è ancora in uso, e il metallo si può riciclare senza perdere le sue proprietà fondamentali.
• Prospettive: European Aluminium stima che entro il 2050 il 50% del fabbisogno europeo potrebbe essere coperto dal riciclo post consumo, evitando fino a 39 milioni di tonnellate di CO2 all’anno.

Due avvertenze per leggere questi numeri. La prima: il dato del riciclato è gate-to-gate e non include l’impronta di carbonio del rottame, come precisano sia l’IAI sia European Aluminium; il primario è invece calcolato cradle-to-gate, dall’estrazione del minerale alla colata. La seconda: il dato del primario è una media mondiale, e l’IAI calcola le emissioni dell’elettricità con il mix elettrico di ciascuna regione.

C’è poi una questione di disponibilità. European Aluminium segnala che circa 1 milione di tonnellate di rottami di alluminio viene esportato dall’Europa verso altre regioni, soprattutto l’Asia, e che l’uso di alluminio secondario da fonderia per i blocchi motore potrebbe calare con la diffusione dei veicoli elettrici.

Come scegliere tra lega primaria e secondaria

La scelta parte sempre dalla funzione del pezzo; poi si considerano impronta di carbonio e costo. Alcuni passaggi utili:

1. Definire i requisiti meccanici: se il componente deve unire resistenza e duttilità, conviene valutare leghe primarie o speciali, perché il ferro in eccesso riduce la duttilità.
2. Valutare tenuta e corrosione: ambienti aggressivi orientano verso leghe senza rame tra gli alliganti principali.
3. Considerare geometria e spessori: il silicio migliora la colabilità, ed è presente come alligante principale sia nelle leghe primarie sia nelle secondarie.
4. Verificare trattamenti termici e saldature: richiedono getti con pochi gas inglobati, quindi un processo adeguato oltre alla lega giusta.
5. Valutare l’impronta di CO2: a parità di prestazioni, una lega secondaria riduce le emissioni associate al metallo.
6. Chiedere i dati al fornitore di lega: certificato di analisi e, dove disponibile, dichiarazione di carbon footprint.

Come lavoriamo in Lomopress

In Lomopress lavoriamo sia leghe primarie sia secondarie, oltre a leghe speciali.

• Leghe secondarie: EN AC 46000, EN AC 46100, EN AC 47100.
• Leghe primarie: EN AC 44300, EN AC 43400, EN AC 44100, EN AC 46200.
• Leghe speciali: EN AC 43500, Silafont 36, Magsimal 59, TL117, TL119.
• Laboratorio: spettrometro, microscopio ottico metallurgico, durometro e macchina di trazione; radioscopia RX 2D e tomografia RX 3D con conformità VDG P201.
• Processo: 20 isole di pressofusione da 200 a 3.000 t con rilevamento automatico dei parametri di iniezione, pressofusione sottovuoto (impianto Fondarex) eseguibile su ogni macchina e controlli di processo in real time con MES.
• Sistemi di gestione: certificazioni ISO 14001 e ISO 50001 (Lomopress e Mecmotive) e adesione alla Responsible Supply Chain Initiative (RSCI) dal 2025.

Il nostro impegno su energia e ambiente è descritto nelle pagine dedicate alla filiera produttiva sostenibile, alla riduzione dei consumi energetici e alla salvaguardia dell’ambiente. Controlli e materiali sono raccolti nella pagina qualità e leghe metalliche.

L’alluminio secondario è una leva concreta per ridurre l’impronta dei componenti pressofusi, a patto di scegliere la lega in base alla funzione del pezzo e di controllarne la composizione. Se stai valutando il materiale del tuo prossimo progetto, confronta le opzioni nella guida alle leghe di alluminio per pressofusione, scopri il nostro ruolo di fornitore di componenti in alluminio pressofuso oppure scrivici per un parere tecnico.

Domande frequenti