Compreendendo as propriedades do material ACP 5080 para usinagem

ACP 5080 é uma placa de alumínio fundido de precisão que é bem conhecida por sua excelente usinabilidade e benefícios de economia de custos. Não só apresenta propriedades de material, físicas e mecânicas excepcionalmente bem equilibradas, como também é uma das melhores placas de ferramentas de alumínio de baixa tensão.

Abaixo, damos uma olhada em algumas das propriedades mais exclusivas do material ACP 5080 e analisamos ainda algumas das propriedades físicas e mecânicas que contribuem para sua usinabilidade.

Propriedades exclusivas do material ACP 5080

O ACP 5080 possui propriedades de material exclusivas que o tornam a escolha ideal para maquinistas para aplicações específicas. Algumas dessas propriedades, incluindo baixa porosidade, estrutura de grão fino e excelente estabilidade dimensional, são detalhadas abaixo.

Baixa Porosidade

A porosidade normalmente influencia várias propriedades-chave de um metal, como resistência à corrosão, resistência mecânica e tenacidade à fadiga. Os poros nada mais são do que vazios gasosos, e a baixa porosidade significa menos vazios ou bolsas de ar dentro da estrutura metálica. A presença de bolsas de ar perturba a densidade uniforme do metal e a estrutura torna-se menos estável para outras aplicações.

Durante a usinagem, a porosidade pode rachar o metal ou pode criar um caminho de vazamento para a entrada de fluidos de corte e gases externos. Como resultado, o material de trabalho pode se tornar inutilizável para outras aplicações.

A baixa porosidade do ACP 5080 permite aos fabricantes usinar a chapa para um acabamento superficial superior sem ter que se preocupar com os problemas mencionados acima.

Estrutura de grão fino

A maioria das deformações plásticas de metais em baixa temperatura vem do deslocamento de grãos nos limites. Controlar o tamanho do grão é a melhor maneira de conter deslocamentos e aumentar a resistência do metal. As ligas ACP 5080 possuem grãos extremamente pequenos, pois são fabricadas próximas à espessura do acabamento por um processo de fundição contínua horizontal de alumínio em fluxo. Eles são totalmente recozidos para remover quaisquer tensões de fabricação, semelhantes à condição “0” da placa forjada.

A principal vantagem das estruturas de grão fino sobre as estruturas convencionais é a alta resistência ao escoamento e a resistência ao relaxamento de tensões. Essa microestrutura fina também auxilia as ferramentas de corte e, portanto, é considerada uma das importantes propriedades do material ACP 5080 responsável por aumentar sua usinabilidade.

Devido ao refinamento de grãos no ACP 5080, a resistência entre os grãos no limite é maior do que a dos grãos internos. Dá à liga uma vida prolongada de ruptura por tensão. A ruptura por tensão refere-se à falha súbita e completa do material sob tensão. Assim, a chapa pode suportar mais flexão de tração durante a usinagem sem desenvolver trincas, evitando assim a redução da área da peça que a acompanha na proporção.

O ACP 5080 exibe essa alta resistência ao contorno de grão mesmo em altas temperaturas. Isso indica a alta resistência ao escoamento da liga. Com alta resistência ao escoamento, o ACP 5080 se torna uma boa combinação para a indústria aeroespacial, onde as estruturas devem ser projetadas para suportar cargas estruturais extremas em termos de tensão, compressão e vibração sob um ambiente de alta temperatura diferencial.

Estabilidade Dimensional

A estabilidade dimensional refere-se à capacidade de um metal de manter sua integridade estrutural sob uma determinada aplicação. As placas ACP 5080 herdam uma excelente estabilidade dimensional do material devido à sua baixa porosidade.

Ligas com baixa expansão térmica perdem a estabilidade dimensional durante o processo de usinagem, pois são geradas temperaturas excessivas a partir do atrito entre a ferramenta de corte e a peça. No entanto, o ACP 5080 tem um excelente coeficiente de expansão térmica de 13,5 µin/in-°F (24,3 µm/m-°C), próximo ao do metal puro; assim, você não deve enfrentar nenhum comportamento de expansão incomum.

Além das propriedades do material do ACP 5080, suas propriedades mecânicas e físicas também influenciam a usinabilidade.

Propriedades mecânicas e físicas ideais

As duas tabelas abaixo destacam as propriedades mecânicas e físicas da liga ACP 5080.

Propriedades mecânicas
Resistência à tração, máxima	240 – 290 MPa (N/mm2)
Força de rendimento	110 – 130 MPa (N/mm2)
Alongamento na ruptura	16%
Dureza Brinell	70

Propriedades físicas
Densidade	2,66 g/cc
Condutividade térmica	109 – 140 W/m-K
Módulo de elasticidade	~70.000 N/mm2
Coeficiente de expansão térmica	24,2 x10-6/K

Como mostrado acima, o ACP 5080 possui boas propriedades físicas e mecânicas como outros tipos de alumínio aeroespacial. Os altos valores de resistência à tração e resistência ao escoamento indicam sua capacidade de suportar um ambiente de usinagem difícil e sua condutividade térmica está na faixa justa. A placa pode absorver o calor da ferramenta de corte durante o processo de usinagem para salvar as ferramentas da quebra térmica. Além disso, como a liga tem boa ductilidade, requer menos força de corte e evita que a ferramenta se desgaste por atrito.

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