O alumínio é uma liga de alumínio? Sim, é a resposta direta. Raramente o alumínio puro, um metal leve e resistente à corrosão, é utilizado em ambientes industriais. Em vez disso, é misturado com outros elementos para formar ligas de alumínio, cada uma das quais com características únicas apropriadas para uma determinada utilização. Este artigo investiga o vasto domínio das ligas de alumínio, examinando as suas muitas variedades, graus, características e utilizações.
Compreender as ligas de alumínio
Uma liga é de alumínio?
De facto. Como o alumínio puro não tem resistência e é macio, raramente é utilizado em aplicações industriais. O cobre, o zinco, o magnésio e o silício são alguns dos elementos que são ligados ao alumínio para melhorar as suas qualidades mecânicas e físicas.
Vários tipos de ligas de alumínio:
Os ingredientes de liga e as utilizações previstas das ligas de alumínio determinam a sua classificação. Estes são alguns tipos típicos:
Série 2xxx:
Exemplo: 2024
Conhecido por ter uma grande resistência e tolerância à fadiga, é frequentemente utilizado em aplicações aeronáuticas.
Série 3xxx:
Exemplo: 3003
Utilizado frequentemente em aplicações arquitectónicas e equipamentos culinários, é conhecido pela sua excecional formabilidade e resistência à corrosão.
Série 5xxx:
Exemplo: 5052
A elevada resistência à corrosão torna-o adequado para aplicações automóveis e marítimas.
Série 6xxx:
Exemplo: 6061
Altamente considerado pela sua força, resistência à corrosão e soldabilidade, é frequentemente utilizado em peças estruturais.
Série 7xxx:
Exemplo: 7075
Conhecido pela sua extraordinária resistência, é frequentemente utilizado em aplicações de alta tensão e aeroespaciais.
Série 8xxx:
Exemplo: 8011
utilizado principalmente em embalagens e aplicações domésticas devido à sua maleabilidade e resistência à corrosão.
Graus e características do alumínio
Propriedades da liga de alumínio:
Dependendo da sua composição, as ligas de alumínio têm uma vasta gama de qualidades. As características típicas incluem as seguintes:
- elevada relação entre resistência e peso
- Resistência à corrosão
- excecional condutividade eléctrica e térmica
- Maquinabilidade e formabilidade
Alumínio vs Liga de alumínio:
As ligas de alumínio são combinações de alumínio com outros elementos, mas o alumínio é um elemento em si mesmo. As qualidades específicas das ligas de alumínio são melhoradas pela inclusão de elementos de liga, aumentando a sua adaptabilidade a uma gama mais vasta de aplicações.
Alumínio Classificação:
Os dois principais tipos de ligas de alumínio são as ligas forjadas, que são formadas por métodos mecânicos, e as ligas fundidas, que são moldadas.
Como dar a volta ao mundo das ligas de alumínio
Gráfico de séries de alumínio:
A Associação do Alumínio estabeleceu um sistema de codificação de ligas de alumínio constituído por quatro dígitos. O ingrediente principal da liga é indicado pelo primeiro algarismo, que também serve como uma referência rápida para as propriedades da liga.
Qual é o número de tipos de alumínio?
Existe uma vasta gama de ligas de alumínio disponíveis, e cada tipo é fabricado para satisfazer determinadas necessidades. Uma vasta gama de sectores demonstra a versatilidade das ligas de alumínio, desde a engenharia aeroespacial até aos produtos domésticos comuns.
Graus de alumínio fundido:
As ligas de alumínio fundido são utilizadas em situações em que são necessárias formas precisas. Peças para automóveis, elementos ornamentais e componentes de motores são alguns exemplos notáveis.
Comparação de ligas de alumínio:
A seleção da liga de alumínio ideal requer que se tenha em conta a formabilidade, a força e a resistência à corrosão. A melhor liga para uma determinada aplicação pode ser escolhida com a ajuda de uma comparação exaustiva.
Em resumo
Em suma, o campo das ligas de alumínio é vasto e ativo, proporcionando aos engenheiros e produtores uma infinidade de escolhas. A seleção do material adequado para cumprir determinados requisitos requer um conhecimento dos tipos, graus e qualidades das ligas de alumínio. As ligas de alumínio continuam a mudar e a elevar os sectores, demonstrando a flexibilidade e a adaptabilidade do extraordinário metal em tudo, desde as maravilhas aeronáuticas até ao básico do dia a dia.
FAQ
1. Quantos tipos de ligas de alumínio existem?
Existem muitos tipos diferentes de ligas de alumínio e, à medida que os cientistas e engenheiros criam novas combinações para satisfazer necessidades específicas, a gama de ligas continua a crescer. Com base nos constituintes de liga primários em cada liga de alumínio, a Aluminium Association, uma associação industrial dos EUA, categorizou as ligas de alumínio em séries. Segue-se um breve resumo de algumas séries e tipos típicos:
Série 1xxx:
99% ou mais o alumínio puro é o elemento de liga.
Por exemplo, 1100
Qualidades: Excelente condutividade, elevada resistência à corrosão e grande maleabilidade.
Série 2xxx:
Cu (elemento de liga)
Os exemplos incluem 2014 e 2024.
Propriedades: Utilizado em aplicações aeroespaciais, alta resistência, grande resistência à fadiga.
Série 3xxx:
Composto para liga: Manganês
3003, 3105, como exemplos
Propriedades: Amplamente utilizado para várias aplicações, boa formabilidade, resistência moderada.
A série 4xxx:
O silício é um elemento de liga.
Por exemplo, 4043
Propriedades: Utilizado para brasagem e soldadura, tem boa fluidez quando fundido.
A série 5xxx:
Liga elementar: Magnésio
Instâncias: 5052, 5083.
Características: Resistência superior à corrosão, maior resistência à tração, frequentemente utilizada em ambientes marítimos.
Série 6xxx:
O silício e o magnésio são elementos de liga
Instâncias: 6061, 6063.
Propriedades: Frequentemente utilizado em aplicações estruturais, este material tem uma boa combinação de resistência, formabilidade e soldabilidade.
Série 7xxx:
Os elementos de liga são o cobre e o zinco.
Por exemplo, 7075, 7050
Características: Excelente resistência; utilizado em aplicações de alta tensão e aeroespaciais.
Série 8xxx:
ligas adicionais não incluídas nas séries anteriores.
Por exemplo, 8011 é um código de embalagem.
Propriedades: Alteram-se consoante a aplicação e a composição específica da liga.
Cada série tem uma variedade de ligas e, dentro de cada liga, as características do material podem ser ainda mais influenciadas por diferentes temperaturas ou configurações de tratamento térmico. Além disso, as ligas especiais com propriedades distintas são criadas para utilizações específicas, tais como eletrónica de consumo, materiais aeroespaciais e peças para automóveis.
A categorização torna mais simples para os engenheiros e fabricantes escolherem o melhor material para as aplicações pretendidas, oferecendo uma abordagem metódica para compreender e classificar as ligas de alumínio.
2. Quais são os 4 tipos de ligas metálicas?
Os materiais metálicos conhecidos como ligas são criados pela mistura de dois ou mais elementos, dos quais pelo menos um deve ser um metal. As ligas metálicas apresentam-se sob diversas formas, mas podem ser geralmente divididas em quatro categorias:
Ligas alternativas:
Nas ligas de substituição, os átomos de um elemento são trocados por átomos do metal principal. Para que esta substituição ocorra sem causar uma grande quantidade de deformação da rede cristalina, os átomos envolvidos devem ser comparáveis em tamanho e características. O bronze (liga de cobre-estanho) e o latão (liga de cobre-zinco) são dois exemplos comuns.
Ligas Intersticiais:
Os átomos mais pequenos de um elemento diferente encaixam nos espaços (interstícios) entre os átomos do metal principal nas ligas intersticiais. Isto acontece frequentemente quando existem diferenças significativas nos tamanhos dos átomos. O aço é um exemplo, onde os átomos de carbono conseguem encaixar nos espaços vazios deixados pela estrutura cristalina do ferro.
Ligas com substituição intersticial:
Estas ligas são uma combinação de ligas intersticiais e substitucionais. Os átomos mais pequenos de um terceiro elemento ocupam os espaços deixados pela substituição de alguns dos átomos do metal principal pelos de outro elemento. Por exemplo, o aço inoxidável é uma liga intersticial de substituição em que átomos de carbono mais pequenos ocupam espaços intersticiais e átomos de crómio substituem certos átomos de ferro.
Ligas compostas:
As ligas endurecidas por dispersão, outro nome para ligas compostas, são feitas de matrizes metálicas com partículas dispersas de outro material. Estas partículas dispersas podem ser constituídas por uma substância não metálica ou por outro metal. Estas partículas reforçam a liga quando estão presentes. O alumínio reforçado com partículas de cerâmica é um exemplo.
Estes grupos fornecem uma base alargada para compreender as muitas combinações de elementos que podem resultar em ligas. As características e utilizações específicas de uma liga são determinadas pelos elementos, pelas suas proporções e pelas técnicas de produção utilizadas. Uma vez que fornecem materiais com uma mistura de qualidades que muitas vezes superam as dos elementos individuais, as ligas são essenciais para muitos sectores diferentes.
3. Quais são os 3 tipos de formas de alumínio?
O alumínio é um metal polivalente que é frequentemente utilizado numa variedade de formas para satisfazer os requisitos distintos de várias indústrias. De seguida, apresentamos as três principais formas de alumínio:
Chapas e folhas de alumínio:
As folhas e chapas de alumínio são peças finas e planas de alumínio disponíveis em diferentes espessuras e tamanhos. As suas aplicações incluem o fabrico geral, a indústria automóvel, a indústria aeroespacial e a construção.
Aplicações: Painéis para automóveis, componentes para aviação, fachadas de edifícios e uma variedade de utilizações estruturais e estéticas são algumas das utilizações das folhas e chapas de alumínio.
Extrusões de alumínio:
A fim de fabricar formas precisas com um perfil de secção transversal constante, o alumínio quente é forçado através de uma matriz para fazer extrusões de alumínio. Estas extrusões podem ser feitas em tubos, barras, ângulos, canais e perfis personalizados.
Aplicações: O alumínio extrudido é amplamente utilizado na eletrónica, construção, transportes e arquitetura. Caixilhos de janelas, caixilhos de portas, paredes de cortina e componentes estruturais são exemplos de utilizações comuns.
Folha de alumínio:
Geralmente com menos de 0,2 mm de espessura, a folha de alumínio é uma folha fina e flexível de alumínio. É criada através da laminagem de lingotes de alumínio em folhas finas, e a sua flexibilidade, condutividade e qualidades de barreira superiores são bem conhecidas.
Aplicações: Há muitas utilizações para a folha de alumínio na cozinha, na eletrónica, no isolamento e na embalagem. É frequentemente utilizada como permutador de calor em equipamento elétrico, embalagem de alimentos, folha de alumínio para uso doméstico e material de isolamento.
Os três tipos acima mencionados significam os principais métodos pelos quais o alumínio é refinado e utilizado em diversos sectores. A escolha da forma depende das necessidades da aplicação, uma vez que cada forma tem benefícios únicos, dependendo das suas características. O alumínio continua a ser um material preferido em muitos sectores diferentes devido à sua leveza, resistência à corrosão e versatilidade.
4. Quais são as duas principais ligas de alumínio?
As duas principais ligas de alumínio são:
A liga de alumínio 6061:
Composição: Essencialmente de alumínio, com vestígios de silício, magnésio, cobre e crómio.
Propriedades: A soldabilidade, a força e a resistência à corrosão estão entre as melhores qualidades do 6061. Tem uma excelente maquinabilidade e é frequentemente utilizado em estruturas. É simples de forjar, soldar e extrudir.
Aplicações: Frequentemente utilizado na construção de quadros de bicicletas, peças de automóveis, estruturas de aviação e elementos estruturais para uma variedade de indústrias.
A liga de alumínio 7075:
Componente principal: alumínio; estão também presentes pequenas quantidades de zinco, cobre e outros metais.
Propriedades: A elevada resistência, a resistência superior à fissuração por corrosão sob tensão e a maquinabilidade excecional do 7075 são bem conhecidas. Embora não seja tão resistente à corrosão como o 6061, é, no entanto, frequentemente utilizado em situações em que a resistência é da maior importância.
Aplicações: Frequentemente utilizado em aplicações aeroespaciais, como peças de alta tensão, componentes de mísseis e estruturas de aviões. Também é utilizado em certas peças de automóveis e quadros de bicicletas de alto desempenho.
Estas ligas são apenas uma pequena parte da grande variedade de ligas de alumínio disponíveis; cada uma é especialmente concebida para uma determinada utilização devido ao seu próprio conjunto de qualidades. O objetivo do produto final, a formabilidade, a resistência à corrosão e os requisitos de resistência desempenham um papel importante no processo de seleção da liga.
5. Qual é o tipo comum de liga de alumínio?
A liga de alumínio 6061 é uma variedade popular e amplamente utilizada de ligas de alumínio.
A liga de alumínio 6061:
Composição: Principalmente de alumínio, com pequenas quantidades de silício e magnésio. Podem também existir vestígios de crómio, cobre e outros metais.
Qualidades:
- Resistência: Comparável ao aço estrutural, o 6061 é conhecido por ter uma resistência excecional.
- Apresenta uma boa resistência à corrosão, embora não tanto como outras ligas de alumínio.
- Soldabilidade: A boa soldabilidade torna-o adequado para uma série de técnicas de fabrico.
- Maquinabilidade: O 6061 pode ser facilmente maquinado, o que permite a criação de peças complexas.
Utilizações:
- Quadros, suportes e vigas são exemplos de componentes estruturais que são frequentemente utilizados na construção.
- Aeroespacial: Devido à sua relação resistência/peso, é utilizado na construção de aviões.
- Automóvel: As rodas e os sistemas de suspensão são exemplos de peças e componentes utilizados nos automóveis.
- Produtos de consumo: Utilizado no fabrico de equipamento desportivo e de quadros de bicicletas, entre outros produtos de consumo.
- Fabrico geral: Frequentemente utilizado no fabrico geral, onde é necessária uma harmonia entre maquinabilidade, soldabilidade e resistência.
Graças à sua mistura equilibrada de características e adaptabilidade, a liga de alumínio 6061 é altamente valorizada numa vasta gama de sectores. É frequentemente utilizada em aplicações que requerem um material leve, forte e resistente à corrosão. No entanto, as necessidades individuais podem influenciar a escolha do tipo "comum" de liga de alumínio, e outras ligas como 5052, 5083 e 7075 são também frequentemente utilizadas em várias aplicações. A adequação de uma liga é determinada por uma série de variáveis, incluindo o objetivo pretendido, o ambiente circundante e os métodos de produção.
