Por Que a Fabricação de Alumínio É a Escolha Inteligente para Prototipagem: 9 Benefícios Essenciais

Publicado em 6 de novembro de 2018 | Por Candy, Gerente de Marketing da WayKen

Depois de decidir a ideia e aperfeiçoá-la na versão final do produto, é hora de escolher os materiais e o método de fabricação para cada peça. Tendências modernas indicam que fabricantes recorrem a ligas de alumínio para prototipagem de dispositivos metálicos. Essas ligas oferecem vantagens definitivas e as técnicas de fabricação de alumínio são numerosas e bem desenvolvidas. Aqui estão alguns motivos para escolher o processamento de alumínio como método para fabricar seus protótipos.

Usinabilidade Excepcional

Usinabilidade é um parâmetro que caracteriza a eficiência da usinagem de um metal específico. É calculada como a velocidade de usinagem do material atual dividida pela velocidade de usinagem do material de referência, geralmente um aço-carbono simples. Comparando a velocidade de usinagem de liga de alumínio com a do aço 1212, obtemos 360%, o que significa que você pode usinar alumínio 3,6 vezes mais rápido que o aço. Claro, o aço pode ser mais forte e durável, mas o tempo de usinagem é mais importante na prototipagem. Você pode sacrificar um pouco da vida operacional para obter a amostra mais rápido.

Ligas de alumínio podem ser processadas por uma ampla gama de técnicas. Como conduzem eletricidade, algumas opções eletroquímicas e de revestimento também estão disponíveis. Entre os métodos mais populares que empresas de fabricação de alumínio empregam estão: torneamento CNC, fresamento CNC, retificação, polimento, brunimento, furação e rosqueamento, eletroerosão (EDM), usinagem eletroquímica, brochamento e mais. Combinando as várias técnicas, você obtém peças de praticamente qualquer complexidade e precisão.

Grande Precisão e Acabamento Superficial

A fabricação personalizada de alumínio baseia-se em usinagem CNC, o que chamamos de alumínio CNC. Diferente de outros processos, não envolve fusão e solidificação consecutiva com a distorção inevitável, característica de todos os processos térmicos. A usinagem CNC é o processo que oferece o melhor acabamento superficial e tolerâncias. Você pode até obter superfície espelhada adicionando operações de polimento. A tolerância máxima alcançável na usinagem de alumínio é IT8-7 e o acabamento superficial é Ra 1,25 µm.

Facilidade de Fundição e Conformação

Ligas de alumínio têm as melhores propriedades de fundição. Se você tem um modelo mestre da peça, pode obter facilmente peças fundidas em areia para soluções de fabricação em baixo volume. A retração é mínima enquanto a fluidez é excelente. Isso significa que o metal preenche os menores detalhes enquanto o encolhimento na solidificação não traz grande erro à peça. Assim, você reduz significativamente o desperdício de material para lotes a partir de 10 unidades.

Conformação é a segunda opção para processar blocos brutos de alumínio. O alumínio tem grande plasticidade, então aquecendo-o você pode martelá-lo na forma desejada. Hoje, conformação a quente está associada à produção em massa com fundição sob pressão, mas existem ferramentas e equipamentos flexíveis que permitem ferreiros mudarem a forma do blank sem necessidade de matrizes especiais. Um bônus conveniente: blanks conformados têm maior resistência que os padrão.

Resistência à Corrosão

Fabricantes de alumínio aproveitam as propriedades de resistência à corrosão das ligas. Se têm um pedido onde a corrosão é fator vital, podem simplesmente escolher alumínio e não se preocupar mais. Este metal forma uma camada de óxido em sua superfície, com fração de milímetro, que o protege de agentes externos nocivos. Não são necessários revestimentos nem pintura para evitar ferrugem. Adicionar algum revestimento ou pintura torna a peça praticamente imune a qualquer influência corrosiva externa.

Excelente Relação Peso-Resistência

Ligas de alumínio são 3 vezes mais leves que o aço. Por isso são usadas na indústria aeroespacial. Apesar de tão leves, muitas ligas são modificadas para igualar a resistência do aço. Se você fabrica produto onde peso é crucial — dispositivo portátil ou aeronave, por exemplo — deve considerar liga de alumínio não só para o protótipo, mas para a peça final também.

Liga Não Magnética

Ligas de alumínio não reagem a ímãs. Isso é fator pouco importante, exceto quando a imunidade a campo magnético é necessária para o funcionamento do dispositivo. Existem outras ligas passivas a ímãs, mas o alumínio é uma das mais baratas e resistentes. Escolhê-lo para gabinete de dispositivo ou fixação que não deve ser magnetizada é opção boa e acessível.

Uso Médico

Não é fato amplamente conhecido, mas algumas ligas de alumínio podem ser usadas na indústria médica. Por exemplo, ligas 6063, 6061 e 3003 são totalmente compatíveis com tecido humano. Fabricantes médicos têm opções limitadas quando se trata de peças metálicas biocompatíveis e ligas de alumínio são opção acessível. Olhando outra escolha: titânio. Ligas de titânio têm usinabilidade terrível, enquanto fabricação de alumínio é eficiente e fácil.

Excelente Condutividade

Cobre é a escolha mais comum para fiação e aparelhos elétricos. Porém, cobre é macio, caro e tem resistência à corrosão insatisfatória. Alumínio contrapõe todas essas desvantagens e conduz eletricidade no mesmo nível do cobre. Usá-lo para prototipagem de fabricação de alumínio de dispositivos elétricos pode ser escolha viável, especialmente se você tem eletrodos complexos para fabricar.

Opções de Reciclagem

A indústria moderna preocupa-se em ser ecológica, sustentável e poluir o mínimo possível. Ao longo dos anos, esse fator tornou-se cada vez mais importante na escolha de materiais. Por isso, polímeros e plásticos não são mais usados por padrão. Afinal, quando o produto cumpriu seu ciclo, descartar peças plásticas pode ser problema. Muitas vezes, reciclar plásticos industriais é processo complexo e caro. Apenas queimá-los ou mantê-los em ferro-velho não é ideal. Fabricantes buscam outros materiais para ficar mais verdes.

Ligas de alumínio acompanham a tendência ecológica. Podem ser recicladas completamente. Basta fundi-las e usar na próxima peça com desperdício quase zero. Além disso, você pode cobrir parte dos custos de fabricação de alumínio vendendo cavacos obtidos na fabricação de seus protótipos ou lotes de baixo volume.