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Quais são as vantagens exclusivas dos metais leves?


Um metal leve é ​​um metal que tem uma densidade relativamente baixa; os primeiros sete metais da tabela periódica, que incluem lítio, berílio, sódio, magnésio, alumínio, potássio e cálcio, são conhecidos coletivamente como os “metais mais leves”. A este respeito, o alumínio e o magnésio são comumente usados ​​para reduzir o peso de componentes e estruturas. O titânio, embora não seja um dos sete metais mais leves, tem uma densidade relativamente menor do que os metais pesados; portanto, também se qualifica como um metal leve e possui aplicações industriais específicas.

Abaixo, discutimos as propriedades exclusivas dos metais leves mais usados ​​e suas aplicações específicas na indústria.

Propriedades e aplicações únicas de metais leves


Metais leves são comumente usados ​​em muitas aplicações industriais devido às suas propriedades químicas, físicas e mecânicas únicas. Vamos dar uma olhada em alguns dos metais leves mais utilizados comercialmente.

Lítio


O lítio é o mais leve de todos os metais, com massa atômica de 6,941 ue densidade mais baixa de 0,534 g/cm³. Tem uma aparência brilhante e é fácil de cortar, mesmo com uma simples faca quando é aplicada força suficiente. Ele rapidamente é oxidado ao ar livre à temperatura ambiente, mas se comporta de maneira oposta em temperaturas mais altas, acima de 572 ° F.

O lítio é comumente usado em:

As ligas de lítio-alumínio também são amplamente utilizadas para aplicações aeroespaciais.

Alumínio


O alumínio tem uma baixa densidade de 2,7 g/cm³ e, portanto, é leve. É três vezes mais leve que o aço, mas tem uma relação resistência-peso muito maior. O alumínio é altamente resistente à corrosão, pois forma uma fina camada de óxido ao redor de sua superfície que impede o contato adicional do ar e da água. Os condutores de alumínio pesam apenas 30% dos condutores de cobre, mas têm o dobro da condutividade elétrica para a mesma resistência elétrica.

Diferentes elementos de liga, como zinco, cobre e magnésio, são adicionados ao alumínio puro para aumentar ainda mais sua resistência. As ligas de alumínio estão disponíveis em sete séries diferentes, projetadas para atender aos requisitos de aplicação exclusivos.
Al Series  Elemento(s) de liga primária Propriedades Aplicativos
1xxx séries 99% de alumínio puro Alta resistência à corrosão, trabalhabilidade e condutividade térmica e elétrica Linhas de transmissão elétrica
série 2xxx Cobre Força e resistência Aplicativos aeroespaciais
série 3xxx Manganês Boa soldabilidade e usinabilidade Uso geral, latas de bebidas
série 4xxx Silicone Baixo ponto de fusão, alta ductilidade Arames de solda, enchimentos de brasagem
série 5xxx Magnésio Alta resistência, alta resistência à corrosão e excelente conformabilidade, usinabilidade e soldabilidade Navios de pressão, aplicações marítimas
série 6xxx Magnésio e silício Tratável termicamente, altamente moldável, boa usinabilidade Aeronaves, armações marítimas, conjuntos de semicondutores
série 7xxx Zinco O mais forte de todas as séries, tratável termicamente Aeronaves, aeroespaciais, equipamentos esportivos

Magnésio


O magnésio tem a menor massa entre as ligas usadas para fundição. A adição de diferentes elementos melhora as propriedades mecânicas e a resistência à corrosão do magnésio sem comprometer a propriedade leve. As ligas de magnésio são 30% menos densas em comparação com o alumínio, com densidade de 1,7-2,0 g/cm³. O magnésio se destaca como o material de construção metálica mais leve e apresenta baixo custo de produção devido à sua oferta abundante na natureza. Portanto, as indústrias aeroespaciais e automotivas modernas usam amplamente as ligas de magnésio para obter projetos leves e de baixo custo.

O magnésio é comumente usado em:

Titânio


Ao lado do alumínio, o titânio oferece uma excelente relação resistência-peso. O titânio tem uma densidade mais alta que o alumínio, mas requer menos material para atingir a mesma resistência. A resistência à tração das ligas de titânio pode chegar a 160 ksi, o dobro das ligas de alumínio. É tão forte quanto o aço, mas pesa apenas 56%. Quando ligado com traços variados de outros metais, o titânio atinge ainda mais resistência e trabalhabilidade.

As ligas de titânio podem ser classificadas em vários graus comercialmente puros e graus de liga em termos de resistência, resistência à corrosão e serviço em alta temperatura. Por exemplo, pós de metal de bronze de titânio são usados ​​em fundição de resina (fundição a frio), revestimentos decorativos e metalurgia do pó para obter uma excelente resistência ao relaxamento de tensão. Além disso, certas ligas de titânio mantêm sua resistência e ductilidade mesmo em temperaturas criogênicas. Por exemplo, as ligas Al25Zn com aditivos de titânio apresentam excelentes propriedades de blindagem de raios gama e nêutrons. No entanto, as ligas de titânio também vêm com um preço alto, o que pode ser difícil para quem precisa aderir a orçamentos rigorosos.

Como um metal altamente reativo, o titânio forma espontaneamente uma camada protetora de óxido rígido quando entra em contato com o oxigênio debaixo d'água ou ao ar livre. Oferece excelente resistência à corrosão a ácidos, álcalis e água poluída. É o único metal completamente imune à corrosão induzida por microbiologia na água do mar.

O titânio é comumente usado em:

Desafios com metais leves


Embora haja muitas vantagens em usar metais leves, também existem algumas desvantagens. Abaixo, discutimos alguns dos desafios do uso de metais leves, incluindo dificuldades de usinagem e altos custos de material.

Dificuldade de Usinagem


A deformação de peças é uma grande preocupação na usinagem de metais leves. É imperativo manter uma fixação livre de distorções que dê rigidez a materiais frágeis e delicados. Metais como o titânio requerem uma menor resistência ao corte através da tecnologia de corte por pulso para evitar distorções devido a altas cargas térmicas.

Alto custo de material


O uso de ligas leves no processo de fabricação aumenta os custos do projeto, pois muitas dessas ligas podem ser bastante caras. Para compensar esses custos, vale a pena considerar a utilização de restos metálicos verificados para obter as características desejadas do seu produto final, mas com um custo de fabricação menor.

Resíduos de Materiais


A falta de experiência e ferramentas de corte de alta qualidade podem levar à geração de resíduos de metal durante a usinagem de metais leves. Isso, por sua vez, levará a compras em excesso e excederá seu orçamento de produção a longo prazo.

Na ausência de experiência e equipamentos de corte de última geração, é melhor fazer parceria com um fornecedor de metal local para obter seus metais leves cortados no tamanho certo.

Metais leves de corte preciso na área da baía e além


A Industrial Metal Service atua como fornecedora confiável de metais e recicladora de metais leves e uma ampla gama de outras ligas metálicas na área da baía de São Francisco há mais de duas décadas. Nosso amplo estoque inclui alumínio, aço, titânio e cobre, além de metais especiais como o Invar. Fornecemos novos metais provenientes diretamente de usinas dos EUA, bem como restos de metal verificados para aqueles que procuram reduzir seus custos, mantendo alta qualidade em suas séries de produção. Nossos outros serviços incluem serragem de metais de precisão, desmontagem de máquinas e limpeza de armazéns.
Escolher o metal certo às vezes pode ser difícil, mas podemos ajudar. Ligue para nós para discutir suas necessidades de metal. Estamos ansiosos para trabalhar com você.Fale Conosco

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