Escolhendo a Liga de Alumínio Certa para Seu Projeto

O alumínio é forte, leve, resistente à corrosão e barato, tornando-o material altamente versátil e eficaz para tanto protótipos quanto produções. Sua ductilidade o torna facilmente conformável, e como ligas de alumínio lascam facilmente, são muito mais usináveis que outros metais como aço e titânio, prolongando vida da ferramenta.

No entanto, nem todo alumínio é criado igual. Como a maioria dos metais, alumínio é geralmente ligado com outros elementos para melhorar suas propriedades, e saber qual liga de alumínio usar depende das propriedades específicas necessárias. Os diferentes tipos de ligas de alumínio variam em resistência, resistência à corrosão, trabalhabilidade e outras propriedades. Portanto, é importante conhecer a diferença entre eles ao decidir qual liga de alumínio usar para aplicação particular.

Ligas de alumínio forjado são identificadas por número de quatro dígitos. O primeiro dígito identifica o principal elemento de liga ou elementos, então ligas com mesmo primeiro dígito têm propriedades similares e podem ser consideradas na mesma família ou série.

Neste post, veremos as sete séries de ligas de alumínio, suas propriedades e aplicações compartilhadas, e a diferença entre alumínio forjado e fundido. Também forneceremos orientação sobre qual liga de alumínio usar para sua aplicação.

Série 1xxx

As ligas série 1xxx, ou alumínio comercialmente puro, são pelo menos 99,0% alumínio puro. Alumínio comercialmente puro é muito macio e dúctil e tem excelente resistência à corrosão, trabalhabilidade, e condutividade térmica e elétrica. Por esta razão, a série 1xxx é comumente usada para linhas de transmissão elétrica.

Em geral, ligas de alumínio mais macias como a 1xxx podem ser difíceis de usinar porque tendem a formar acúmulo de alumínio derretido na ferramenta de corte. No entanto, as mesmas propriedades dão à série 1xxx excelente soldabilidade. A série 1xxx não é tratável termicamente, pois não há elementos de liga significativos para afetar sua estrutura.

Série 2xxx

A série 2xxx contém cobre como principal elemento de liga, que lhes dá boa combinação de resistência e tenacidade. No entanto, não são tão resistentes à corrosão atmosférica quanto a maioria das outras ligas de alumínio, então geralmente são pintadas ou revestidas com liga mais resistente à corrosão. Ligas série 2xxx, especialmente 2024, são amplamente usadas em aplicações aeroespaciais por suas altas relações resistência-peso.

Ligas série 2xxx tendem a usinar bem, são muito maleáveis na têmpera totalmente recozida, e podem ser tratadas termicamente após conformação para aumentar significativamente sua resistência. No entanto, são o grupo menos soldável de ligas de alumínio e muito suscetíveis a trinca a quente.

Série 3xxx

Manganês é o principal elemento de liga na série 3xxx, grupo de ligas de alumínio de resistência média e resistentes à corrosão. 3003 é liga comum e versátil frequentemente usada para propósitos gerais porque tem resistência decente e boa trabalhabilidade. Outra liga série 3xxx, 3004, é bem conhecida como material de latas de bebida de alumínio.

Ao decidir qual liga de alumínio usar, ligas série 3xxx são boa escolha para muitas aplicações. São facilmente conformáveis, soldáveis, e têm usinabilidade razoável, mas são menos usináveis que outras séries de ligas mais duras. Geralmente não são tratáveis termicamente.

Série 4xxx

As ligas série 4xxx contêm silício como principal elemento de liga, que abaixa o ponto de fusão mantendo ductilidade. São tipicamente usadas como arame de solda ou enchimento de brasagem em vez de materiais base. Liga 4043 é um dos enchimentos mais comuns para soldar ligas série 6xxx. Ligas série 4xxx não são tratáveis termicamente.

Série 5xxx

A série 5xxx contém magnésio como principal elemento de liga. Ligas desta série geralmente vêm em chapa ou placa e têm resistência moderada a alta e excelente resistência à corrosão em ambientes marinhos. Por isso, a série 5xxx é amplamente usada em construção, tanques de armazenamento, vasos de pressão e aplicações marítimas.

Ligas série 5xxx têm excelente conformabilidade, soldabilidade, usinabilidade razoável, e não são tratáveis termicamente.

Série 6xxx

As ligas série 6xxx — o grupo mais popular e versátil de ligas de alumínio — contêm tanto magnésio quanto silício como elementos de liga. Têm resistência moderadamente alta acoplada a excelente resistência à corrosão.

Ligas série 6xxx são tratáveis termicamente, altamente conformáveis, e têm boa soldabilidade e usinabilidade, tornando-as ótimos materiais para ampla variedade de usos. A liga de alumínio mais comum, 6061, é usada para aeronaves, estruturas automotivas e marítimas, estruturas arquitetônicas, máquinas industriais, montagens médicas e de semicondutores, e incontáveis outros usos. Para muitos clientes decidindo qual liga de alumínio usar em aplicação geral, 6061 é escolha confiável e prontamente disponível.

Série 7xxx

A série 7xxx contém zinco como principal elemento de liga, e a maioria das ligas também contém quantidades menores de magnésio, cobre ou cromo. Este é o grupo mais forte de ligas de alumínio, com algumas comparáveis a aço em resistência. Sua alta resistência as torna ideais para aplicações de alto desempenho nas indústrias de aeronaves, aeroespacial e equipamentos esportivos.

As ligas série 7xxx têm propriedades diferentes dependendo dos elementos de liga. Sua alta resistência as torna difíceis de conformar comparado a outras ligas de alumínio, e a maioria das ligas neste grupo não são soldáveis. Usinabilidade depende da liga, mas como a maioria dos graus mais duros, tendem a usinar bem. A série 7xxx é tratável termicamente.

Alumínio Forjado vs. Fundido

Todas as designações de liga acima são para alumínio forjado, que é trabalhado na forma sólida com técnicas como laminação ou extrusão. No entanto, também existem designações para ligas de alumínio fundido. Alumínio fundido é derretido em forno e vazado em molde, o que lhe dá propriedades muito diferentes.

O sistema de designação de liga de alumínio fundido baseia-se no formato xxx.x. Assim como as séries de liga forjada, o primeiro dígito representa o principal elemento de liga, e os outros dígitos correspondem aos mesmos elementos das séries de liga forjada. Por exemplo, série 1xx.x é alumínio fundido comercialmente puro, 2xx.x é alumínio fundido ligado com cobre, e assim por diante.

Ligas fundidas contêm porcentagens maiores de elementos de liga que ligas forjadas. Tendem a ter menor resistência à tração que alumínio forjado devido a defeitos de fundição, então não são geralmente usadas para aplicações estruturais. Ligas fundidas são mais baratas que ligas forjadas, e o processo de fundição permite muito mais flexibilidade em formas produzíveis. Peças de alumínio fundido que requerem pouca ou nenhuma usinagem pós-fundição podem ser produzidas.

Chapa de ferramenta de alumínio é geralmente fundida, pois o processo de fundição permite planicidade e tolerâncias de espessura muito precisas. Mic-6 é exemplo de chapa de ferramenta de alumínio fundido feita de liga 7xx.x. Chapa de ferramenta Mic-6 é conhecida por sua excepcional estabilidade e planicidade e espessura rigidamente controladas resultantes da alta resistência da liga 7xx.x e processo cuidadosamente controlado usado para fundi-la.

Qual Liga de Alumínio Usar

Industrial Metal Service especializa-se no fornecimento de alumínio para oficinas de usinagem, fabricantes e fabricantes na Baía de São Francisco e mundialmente. Estocamos extenso estoque de ligas de alumínio, incluindo tanto materiais novos provenientes de usinas dos EUA quanto remanescentes de liga de alumínio verificados, que oferecem economia considerável comparado a material novo. Podemos fornecer alumínio cortado nas dimensões exatas requeridas para seu processo com nossos serviços de serragem de precisão no tamanho.