Aplicações das ligas de alumínio

O alumínio em si é um metal macio e maleável. Mas, uma vez passado por um processo de liga - onde é combinado com outros elementos como cobre, silício, zinco, magnésio e manganês - ganha mais força e propriedades.

Estas propriedades acrescentadas permitem as muitas aplicações diferentes das ligas de alumínio em múltiplas indústrias, incluindo tecnologia electrónica, gestão de energia eólica e solar, embalagem de módulos eléctricos e estruturas de carroçaria automóvel. A sua força, processabilidade, condutividade, predominantemente anti-erosão e natureza ecológica, trazem muitos casos de utilização e aplicações.

Aqui está mais sobre os diferentes tipos de ligas de alumínio e a aplicação de ligas de alumínio comuns.

 

Quais são os diferentes tipos de ligas de alumínio?

Existem dois tipos de ligas de alumínio: Fundidas e trabalhadas. Cada tipo é formado de formas diferentes, dando-lhes características únicas.

O processo de criação de ligas de alumínio fundido envolve a fusão de alumínio puro e a sua combinação com outros metais enquanto ainda na forma líquida. É depois despejado num molde onde é deixado para solidificar. Uma vez removido do molde, ou está na sua forma final ou pode ser utilizado para processamento posterior.

As ligas de alumínio forjado são também combinadas com outros metais. No entanto, são formadas na sua forma final através de um processo diferente, seja por extrusão, laminagem ou dobragem, depois do metal se ter solidificado em lingotes ou biletes.

 

Como são classificados os diferentes tipos de ligas de alumínio?

Existem sete diferentes ligas de alumínio comuns utilizadas no fabrico de alumínio. Cada série começa com um número 1-7 (1xxx, 2xxx, 3xxx, 4xxx, 5xxx, 6xxx & 7xxx). O primeiro dígito é o mais importante e diz-lhe os metais de liga primária. É também utilizado para diferenciar entre diferentes "séries" ou "graus" de liga.

O segundo e terceiro dígitos são atribuídos aleatoriamente para identificar as diferentes ligas em cada série. O quarto dígito especifica se a liga é fundida ou um lingote. Para as ligas de alumínio da série 1000, os dois últimos números descrevem a pureza do alumínio na liga.

Os diferentes elementos de liga são os seguintes:

  • Série 1000: O alumínio mais puro com um mínimo de 99% de alumínio
  • Série 2000: Misturado com ligas de cobre
  • Série 3000: Misturado com manganês
  • Série 4000: Misturado com silício
  • série 5000: Misturado com magnésio
  • Série 6000: Misturado com magnésio e silicone
  • Série 7000: Misturado com ligas de zinco

As ligas de alumínio fundido têm também uma série 8000, que é combinada com estanho, utilizada principalmente para aplicações de rolamentos e buchas.

O alumínio mais comum utilizado na indústria de fabrico geral é o alumínio de 3000, 5000 ou 6000 ligas série. O alumínio forjado é também responsável pela maioria dos produtos de alumínio.

 

As diferenças de classificação das ligas de alumínio fundido e forjado

Tanto as ligas de alumínio fundido como as ligas forjadas são classificadas e nomeadas de acordo com o tipo e quantidade dos metais de liga. A sua convenção de nomenclatura assume a forma de quatro dígitos. A principal diferença entre os dois é que o terceiro e o quarto dígitos são separados por um ponto decimal para as ligas fundidas, fazendo com que fiquem assim: xxx.x.

A convenção de nomeação de ligas forjadas não inclui um ponto decimal.

 

Qual é a diferença entre as ligas de alumínio?

Existem algumas diferenças entre as ligas de alumínio fundido e forjado. No entanto, a diferença mais significativa é o processo de fabrico pelo qual passam para entregar o produto final.

As ligas fundidas contêm maiores quantidades de outros metais (> 22% de elementos de liga vs. ≤4% de metais de liga para ligas forjadas). É importante notar que o alumínio perde a sua flexibilidade à medida que mais elementos de liga são adicionados, tornando a maioria das ligas fundidas susceptíveis à fractura por fragilização. As ligas de alumínio fundido têm tipicamente pontos de fusão e resistência à tracção mais baixos do que as ligas forjadas.

As ligas forjadas ainda passam por várias modificações após chegarem a um estado sólido, e esta diferença é o que tem impacto nas diferentes formas possíveis e propriedades físicas dos produtos finais. As ligas forjadas permitiram aos desenhadores aumentar a resistência do alumínio, a condutividade e a resistência à corrosão, mantendo ao mesmo tempo a flexibilidade e outras qualidades benéficas.

 

Quais são as diferentes aplicações das ligas de alumínio?

O alumínio e as suas ligas são amplamente utilizados em aplicações arquitectónicas, aeroespaciais, automóveis, eléctricas, litográficas, de embalagem, e electrónicas.

Aqui estão os principais elementos de liga de alumínio de cada série, incluindo exemplos de aplicações de liga de alumínio.

 Nome da série Exemplos de aplicações
 Série 1000

Ligas fundidas: Grandes rotores eléctricos.

Ligas forjadas: Condutores eléctricos e equipamento de processamento químico.

 Série 2000

Ligas fundidas: Cabeças e pistões cilíndricos, caixas, e rolamentos.

Ligas trabalhadas: Rodas e suspensões de camiões, fuselagem de aviões, e asas.

 Série 3000 

Ligas fundidas: Peças de motores, peças estruturais, peças fundidas marítimas e aeronáuticas.

Ligas forjadas: Trabalho geral de folhas, veículos, electrónica.

 Série 4000

Ligas fundidas: Peças fundidas de suporte de balaustradas, equipamento dentário, utensílios de cozinha.

Ligas forjadas: Arame de soldadura e liga de brasagem, aplicações arquitectónicas, pistões de motores forjados.

 Série 5000

Ligas fundidas: Fundições arquitectónicas e ornamentais, montagens soldadas.

Ligas forjadas: Aparelhos, peças para automóveis, componentes marítimos.

 Série 7000

Ligas fundidas: Peças automotivas, equipamento mineiro, peças fundidas para brasagem.

Ligas forjadas: Estruturas de estrutura de aeronave, equipamento móvel, peças de alta tensão.

 Série 8000 Ligas fundidas: Aplicações de rolamentos e buchas.

 

Como escolher a liga de alumínio adequada para cada aplicação

Quando se trata de utilizar ligas de alumínio adequadas, é essencial compreender as diferentes características e pontos fortes.

Por exemplo, com o alumínio da série 6000, os engenheiros solicitam frequentemente o alumínio 6061-T6. Embora esta liga de alumínio tenha alta resistência à tracção, é também bastante frágil. Assim, o metal pode partir-se na linha de curvatura quando a peça tem de ser formada ou fabricada.

Uma melhor opção para o alumínio fabricado seria a partir do alumínio da série 5000, pois forma bem sem rachar e tem uma resistência à tracção fiável.

Os factores mais significativos que influenciam a sua escolha da qualidade de alumínio incluem:

  1. As propriedades físicas previstas do seu produto
  2. O processo de fabrico que pretende utilizar para os obter

Deve também considerar o custo do ferramental, que é muito mais elevado para as ligas fundidas do que para as ligas forjadas.

Se não tiver a certeza de qual a liga de alumínio adequada para a sua aplicação, contacte-nos, e aconselhar-lhe-emos sobre os melhores produtos e soluções de alumínio.