Alumínio vs. Aço na Fabricação: Guia de Desempenho, Custo e Aplicação

Alumínio e aço são pilares da indústria de manufatura metálica. Ambos são ligas sintéticas; não aparecem na natureza e devem ser criados a partir de elementos básicos. O alumínio passa por algumas fases antes de parecer o metal prateado brilhante conhecido. O ingrediente base é um mineral chamado bauxita, minerado principalmente em áreas tropicais. A bauxita é moída em pasta grossa chamada alumina, que é fundida com criolita fundida e chocada com eletricidade. Os íons se separam, e o líquido residual esfria e vira alumínio.

O aço, porém, é mistura de ferro e carbono. O ferro é minerado, fundido, impurezas removidas antes de adicionar carbono, resultando em aço carbono. Isso serve como base para outros tipos de aço.

Inevitavelmente, ambos têm prós e contras em projetos de fabricação. Este post cobre diferenças básicas.

Propriedades de Condução de Calor

O alumínio é frequentemente usado como dissipador de calor (heat sink) para computadores e sistemas de resfriamento de veículos por sua condutividade térmica superior. O aço inoxidável não é tão bom em transmitir calor; porém, tem ponto de fusão mais alto que alumínio e pode ser usado em faixa de temperaturas mais ampla.

Condutividade Elétrica

O alumínio é bom condutor de eletricidade, enquanto o aço inoxidável não é conhecido por propriedades condutivas. Por não ser bom condutor, e considerando sua leveza e resistência à corrosão, é comum ver chapa de alumínio em linhas de energia aérea de alta tensão, radiadores de carro e unidades de ar condicionado.

Capacidade de Resistir à Corrosão

O aço inoxidável é composto de ferro, níquel, manganês, cobre e cromo. O cromo é agente adicionado que ajuda a resistir à corrosão. Além disso, o aço é não poroso, o que o torna mais propenso a corrosão. Por isso, o aço precisa ser pintado ou receber pintura em pó para evitar ferrugem e corrosão.

Por outro lado, o alumínio tem alta oxidação, o que o torna altamente resistente à corrosão por sua camada de passivação. O aço é usado em vigas e estruturas arquitetônicas, enquanto o alumínio é adequado para aeronaves, por seu peso leve e flexibilidade.

Considerações de Peso

Uma das maiores diferenças é o peso. Francamente, o aço carbono é bem pesado. O alumínio é preferido em algumas aplicações por sua composição leve. O aço é muito mais denso que o alumínio, o que dispara seu peso. Embora o aço doce (mild steel) seja mais leve que o carbono, é muito mais frágil que o alumínio no mesmo peso. No quesito peso, o alumínio leva vantagem. No geral, é material muito leve e resistente.

Resistência e Durabilidade

Quão forte é o alumínio comparado ao aço?

Resistência do alumínio vs. aço não é nem próxima na maioria dos casos. A quantidade de carbono no aço o torna inflexível (e pesado). Isso é especialmente verdade para aço carbono — quanto mais carbono na liga, mais duro fica.

O aço doce é aço de "baixo carbono", por isso é mais frágil que outros aços e alumínio (e muito mais barato em comparação).