Várias ligas de alumínio para fabricação

O alumínio é um dos metais mais utilizados no mundo, juntamente com o ferro, o estanho e o cobre. É a pedra angular de tantos bens e aplicações industriais, e é fácil perceber porquê. É leve com uma densidade muito menor do que muitas de suas contrapartes. É durável e um ótimo condutor de calor e eletricidade. Também possui várias ligas que podem receber propriedades muito específicas.

Os desenvolvedores de ligas de alumínio revolucionaram a arte de misturá-lo com outros elementos e melhorar as propriedades do material final. Normalmente, o objetivo é melhorar a resistência, mantendo as propriedades desejáveis ​​do alumínio, principalmente sua leveza e resistência à corrosão. No entanto, pode ser assustador acompanhar todas as várias ligas, portanto, espero que este guia possa ser útil para explicar brevemente as básicas, sua composição elementar e seus usos.

Vale a pena notar que as séries 2000, 6000 e 7000 são tratáveis ​​termicamente, enquanto o resto não é. A lista vai até a série de 1000 a 8000 séries de ligas de alumínio forjado, então é melhor começar com a mais alta pureza:

Benefícios das ligas s com alto teor de alumínio

Teor de alumínio em frações de massa, w /%	Principais impurezas em frações de massa, w /%		Alguns usos típicos
	Silício	Ferro
99,95 (alta pureza)	<0.006	<0.006	Marcenaria de extrusão, condutor elétrico, guarnição anódica, folha
99,80	<0.15	<0.15	Encanamento, refletores, joias
99,50	<0,25	<0,40	Planta química, tanques, tubos
99,50	w (Si + Fe) <1,0 %		Tachos, panelas, trabalhos em chapa de metal

O alumínio relativamente puro tem uma gama de usos difíceis de restringir. A série 1000, por exemplo, tem conteúdo mínimo de 99%. Esta alta pureza produz alguns usos interessantes como condutores. Como condutor, pode ser uma boa alternativa ao cobre mesmo para fiação industrial, principalmente a 1350. A principal vantagem sobre o cobre é o peso, tornando-o ideal para muitas linhas de energia. No entanto, a desvantagem da série é sua resistência relativa, embora isso possa ser remediado com o uso de revestimento ou encruamento.

Ainda assim, as aplicações das ligas 1000 são muito mais diversas devido à sua maleabilidade. É também a fonte de papel alumínio e embalagens de alimentos (geralmente a 1100) devido à sua resistência à corrosão e capacidade de bloquear odores, cheiros e umidade.

No entanto, a série 1000 não é desleixada em aplicações mais difíceis e intensas. A adição de um pouco de magnésio e lítio (entre outros metais, dependendo da cepa) o torna um componente aeroespacial competente, bem como suas ligas irmãs nas séries de números mais altos.

Cobre e Manganês

As séries 2000 e 3000 também permanecem acima da faixa de 90%, embora forneçam usos muito diferentes. O cobre é o principal elemento de liga para o primeiro, enquanto o manganês é o mais crucial para o segundo. As ligas 2000 têm boa resistência e tenacidade, por isso são ótimas para aeronaves (especialmente 2024). 3003 é uma liga popular para uso geral devido à sua resistência moderada e alta propensão à trabalhabilidade. Suas aplicações incluem trocadores de calor e utensílios de cozinha. A liga 3004 e suas modificações são usadas nos corpos das latas de refrigerante.

Silício

As ligas da série 4000 apresentam silício como ingrediente principal. Quantidades suficientes dessa mistura diminuem o ponto de fusão do alumínio, mas têm a vantagem distinta de evitar a fragilidade. A série tem grande potencial em arames de solda e ligas de brasagem, que requerem menores pontos de fusão. Estes são ótimos para revestimento, extrusão e construções arquitetônicas.

Magnésio

Magnésio e vários compostos que o caracterizam são os materiais mais utilizados em ligas de alumínio. Esta é uma das razões pelas quais produz efeitos tão variados. Certas ligas da série 5000 não são boas para altas temperaturas, como a 5083 (com manganês e cromo), enquanto outras como a 5086 são ótimas para soldagem. Ambas as ligas acima mencionadas são usadas em conjunto para embarcações marítimas. 5052 é fortemente caracterizado em eletrônica, folha 5005 anodizada para aplicações arquitetônicas e 5182 faz a tampa de lata de bebida de alumínio.

Silicieto de Magnésio

A série 6000 é mais dura e resistente como uma liga de alumínio, mas ainda assim leve em comparação com a concorrência. Usado em tudo, desde escadas a quadros de aviões e caminhões, aplicativos aeroespaciais e até smartphones. O 6000 é ainda uma grande fonte de mobiliário doméstico e de escritório. Esta liga contém certas quantidades de magnésio e silício, formando silício de magnésio. É o material mais comum para extrusão e usinagem CNC.

Zinco

Da mesma forma, as séries 7000 (particularmente as 7050 e 7075) são as ligas mais utilizadas na indústria aeronáutica. Os materiais desta série são altamente resistentes e tratáveis ​​termicamente, por isso não é de admirar que sejam bons companheiros de voo. A adição de zinco torna-o mais forte, mas menos soldável. Essas ligas particulares podem ser endurecidas por precipitação para se tornarem as mais fortes de qualquer uma das séries de alumínio.

Ferro e outros elementos

A série 8000 é dependente do ferro, permitindo que apresente uma combinação de propriedades semelhantes às ligas da série 1000, mas com maior resistência, melhor conformabilidade e rigidez aprimorada. As ligas da série 8000 são geralmente adequadas para aplicações de calibre mais fino. Também torna possível a colagem adesiva. Essas propriedades o tornam útil para estruturas e contêineres rígidos, com o 8019 sendo usado para aplicações aeroespaciais e o 8090 sendo usado para criogenia.