Já alguma vez se perguntou porque é que algumas peças de alumínio são mais fáceis de soldar do que outras? A diferença entre o alumínio 6061 e 7075 reside na sua composição e propriedades. Este artigo explora os seus pontos fortes, utilizações e custos, ajudando-o a decidir qual a liga que se adequa às necessidades do seu projeto. Descubra como a versatilidade do 6061 se compara à resistência superior do 7075 e aprenda as aplicações práticas de cada um. Continue a ler para fazer uma escolha informada e otimizar os seus projectos de engenharia.
As ligas de alumínio são altamente valorizadas pela sua relação força/peso, elevada resistência relativa, resistência à corrosão e capacidade de processamento, o que as torna uma escolha popular numa vasta gama de indústrias, incluindo a construção, aeroespacial, eletrónica, novas energias, equipamento desportivo e automóveis.
No entanto, com uma variedade tão grande de ligas de alumínio disponíveis, pode ser difícil determinar qual a liga mais adequada para um determinado projeto. Neste artigo, iremos comparar duas das ligas mais comuns, 6061 e 7075, para ajudar a tomar uma decisão informada.
6061 é um Alumínio série 6000 liga que é composta principalmente por magnésio e silício, com uma proporção relativamente baixa de outros componentes. Esta composição simples resulta numa menor resistência em comparação com o alumínio 7005, mas também facilita a soldadura e a prensagem, levando a um custo mais baixo.
Os principais elementos de liga do 6061 são o magnésio e o silício, que proporcionam uma resistência moderada. Esta liga tem também uma boa resistência à corrosão, soldabilidadee oxidação. É normalmente utilizado em peças estruturais industriais que requerem um certo nível de força e resistência à corrosão.
Devido ao seu baixo custo, peso leve e resistência, o 6061 é um material de alumínio amplamente utilizado. É frequentemente utilizado na construção e em produtos estruturais, bem como nas indústrias aeroespacial e do entretenimento. É também a liga de alumínio mais utilizada.
Aplicação de Liga de alumínio 6061 na arquitetura
A liga de alumínio 6061 tem uma boa resistência à tração, que pode ser melhorada através da têmpera, e também tem uma excelente resistência à corrosão, soldabilidade e maquinabilidade. A sua maquinabilidade torna-a uma escolha ideal para muitos projectos de extrusão, uma vez que é fácil de moldar.
Dado o seu baixo custo, o 6061 é amplamente utilizado para produzir uma variedade de peças de precisão com diferentes formas. A sua versatilidade, combinada com as suas boas propriedades mecânicas, torna-o uma escolha popular para uma série de aplicações.
O alumínio 7075 é conhecido por ser o material mais leve e mais forte da sua classe, no entanto, tem um preço elevado. Esta liga é comparável em resistência a muitos tipos de açomas tem uma densidade muito mais baixa, o que o torna um excelente substituto do aço em aplicações de alta tensão. A sua excecional resistência às tensões de fadiga torna-o uma escolha fiável.
O 7075 placa de alumínio é uma liga de forjamento tratada a frio com uma resistência excecional, que ultrapassa a do aço macio. É uma das ligas mais poderosas em utilização comercial, possuindo uma resistência comum à corrosão, boas propriedades mecânicas e reação anódica. A sua estrutura de grão fino melhora a perfuração aumenta a resistência ao desgaste da ferramenta e confere-lhe uma vantagem distinta na laminagem de roscas em comparação com materiais mais pesados.
O 7075 faz parte da série Al-Zn-Mg-Cu de alumínio superduro e é amplamente utilizado na indústria aeronáutica, particularmente no fabrico de aeronaves. Tem sido utilizado na indústria desde o final da década de 1940 devido à sua resistência ultraelevada, boa plasticidade após tratamento de solução e, em particular, ao seu efeito eficaz de reforço por tratamento térmico.
No entanto, o alumínio 7075 tem soldadura deficiente desempenho e uma tendência para a fissuração por corrosão sob tensão. Para melhorar a sua resistência à fissuração por corrosão sob tensão, pode ser necessário um envelhecimento em duas fases. São também necessários tratamentos de proteção, como o revestimento de alumínio.
De acordo com a norma executiva chinesa GB/T3880.2-2006, o alumínio 7075 é estável em solução sólida e tem boa plasticidade após o tratamento, o que o torna uma excelente escolha para o reforço do tratamento térmico. Este material super-resistente é também conhecido como "aço".
A liga de alumínio 7075 é um material poderoso que tem uma resistência comparável à de muitos aços. O zinco é o principal elemento de liga deste material, o que lhe confere uma boa resistência à fadiga e maquinabilidade média. No entanto, tem uma fraca resistência à corrosão e é mais suscetível à corrosão em comparação com outras ligas de alumínio.
Esta liga pertence à classe 7000 série de alumínio e tem uma composição semelhante à do 7005, mas com um teor mais elevado de zinco. A dureza do 7075 é muito superior à do 6061 e ultrapassa mesmo a do aço. Apesar da sua elevada dureza, é difícil de soldar e prensar, o que torna o seu trabalho mais difícil. Além disso, o seu custo relativamente elevado limita a sua utilização e torna-o inadequado para aplicações que requerem ligas mais económicas.
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A liga de alumínio 7075 oferece uma resistência média à corrosão devido à sua pequena quantidade de cobre na sua composição química. Também é conhecida por ter boa maquinabilidade, mas fraca formabilidade e soldabilidade. Esta liga tem um custo mais elevado em comparação com outras ligas de alumínio, tornando-a menos económica em algumas aplicações.
Comparação das propriedades das ligas 6061 e 7075
Liga de alumínio 6061 | Liga de alumínio 7075 |
O alumínio é ligado com silício e magnésio. | A liga de alumínio é principalmente ligada com zinco e uma pequena quantidade de magnésio e cobre. |
Liga de alumínio de qualidade estrutural | Liga de alumínio de qualidade estrutural |
Resistência média, pode ser muito elevada após a têmpera. | Elevada resistência, ainda mais elevada após a têmpera. |
Elevada relação resistência/peso, baixa densidade. | A relação resistência/peso é muito elevada, mesmo considerando uma densidade superior à do 6061. |
Boa resistência à corrosão. | Resistência média à corrosão. |
Boa soldabilidade, maquinabilidade e maquinabilidade. Muito adequado para projectos de maquinagem e extrusão CC. | A maquinabilidade, a soldabilidade e a maquinabilidade convencionais são fracas. |
Tem uma grande versatilidade e pode ser utilizado em muitos sectores. | Aplicações de elevada resistência, principalmente na indústria aeroespacial |
A liga de alumínio 6061 é composta por 97,9% de alumínio, 1% de magnésio, 0,6% de silício, 0,28% de cobre e 0,2% de crómio. Estes elementos são combinados para formar um material versátil e durável.
A liga de alumínio 7075, por outro lado, é geralmente constituída por 5,6-6,1% de zinco, 2,1-2,5% de magnésio, 1,2-1,6% de cobre e vestígios de silício, ferro e manganês, titâniocromo e outros metais. Esta combinação confere à liga de alumínio 7075 a sua elevada resistência e durabilidade, tornando-a uma escolha popular para aplicações de elevada tensão.
A dureza do 6061 é de 90HB.
A dureza do 7075 pode atingir 150HB.
6061 é uma liga de alumínio da série 6000.
7075 é uma liga de alumínio da série 7000, que é uma liga de alumínio de zinco e magnésio.
Código da liga de alumínio | Rendimento | Cisalhamento | Tração |
6061 | 7KSI | 10KSI | 13KSI |
7075 | 15KSI | 22KSI | 33KSI |
6061-T6 | 31KSI | 17KSI | 35KSI |
7075-T6 | 73KSI | 48KSI | 83KSI |
Normalmente, o alumínio 7075 é 20-40% mais caro do que o alumínio 6061. Como resultado, o alumínio 6061 é normalmente utilizado em aplicações onde não é necessária uma liga de alumínio de preço mais elevado.
Os alumínios 7075 e 7005 são frequentemente utilizados nas indústrias comerciais, como a aeroespacial, devido à sua elevada dureza e baixa densidade.
Por conseguinte, o alumínio 7075 é frequentemente utilizado como uma liga de alumínio comercial.
O preço do alumínio 6061 é normalmente de 18-30 yuan por quilograma, enquanto o preço do alumínio 7075 é normalmente de 40-60 yuan por quilograma. Devido ao seu custo mais baixo, o alumínio 6061 tem um volume de vendas relativamente elevado, enquanto o alumínio 7075 tem um volume de vendas relativamente baixo devido ao seu preço mais elevado.
Composição química, w% |
|||||||||
Liga metálica |
Si |
Fe |
Cu |
Mn |
Mg |
Cr |
Zn |
Zr |
Ti |
6061 |
0.40-0.80 |
0.70 |
0.15-0.40 |
0.15 |
0.80-1.20 |
0.10 |
0.10 |
– |
0.10 |
7075 |
0.40 |
0.50 |
1.2-2.0 |
0.30 |
2.1-2.9 |
0.18-0.28 |
5.1-6.1 |
0.05 |
0.20 |
(A proporção de oligoelementos na figura acima é calculada com base no limite superior do valor padrão)
Os principais oligoelementos da liga são o magnésio e o silício, que formam a fase Mg2Si. É adicionada uma quantidade limitada de cobre ou zinco para aumentar a resistência da liga, mantendo a sua resistência à corrosão.
No entanto, a elevada proporção de oligoelementos resulta num custo mais elevado.
O elemento principal da liga é o zinco, e a adição de cobre e magnésio cria a liga Al Zn Mg Cu, que tem o maior efeito de reforço entre todas as ligas de alumínio.
O alumínio 7075 é frequentemente referido como alumínio de aviação devido à sua excecional desempenho dos materiais. O 7075-T6 é atualmente a liga de alumínio com a maior resistência, ultrapassando mesmo o aço comum.
Alta resistência, alta dureza | Excelente resistência a forças externas, especialmente adequada para pequenas dimensões e requisitos elevados. |
Excelente resistência ao desgaste e bom desempenho de corte | O CNC é conveniente para fazer peças de trabalho e os materiais são compactos, resistentes ao desgaste e duráveis. |
Elevada resistência à fadiga e longa vida útil | Prolongar o intervalo de inspeção dos instrumentos de precisão e reduzir o custo de manutenção. |
Alta precisão, alta tolerância a danos | Mais precisa, boa tenacidade, não é fácil de deformar sob pressão ou impacto durante muito tempo. |
Fabrico industrial
O alumínio 7075 é frequentemente utilizado em aplicações com elevados padrões, e as suas vantagens são claramente visíveis.
Não só tem um elevado nível de precisão, como também tem uma vida útil mais longa, o que melhora o produto de vários ângulos e é difícil de obter através de outros métodos.
Eletrónica de consumo:
A Apple utiliza amplamente as ligas de alumínio da série 7.
Por exemplo, a Apple utiliza alumínio da série 7 para fabricar a estrutura intermédia e a tampa traseira do iPhone.
Outros produtos, como o perfis de alumínio são igualmente fabricados em ligas de alumínio da série 7.
A estrutura central do Xiaomi 8 também é feita de liga de alumínio da série 7.
Materiais do dispositivo:
As ligas de alumínio da série 7 têm vantagens únicas em várias aplicações especiais.
Por exemplo, os bastões de esqui e as cabeças dos tacos de golfe estão frequentemente sujeitos a forças externas repetidas e contínuas, o que faz do alumínio de aviação um material preferido.
Atualmente, um número crescente de indústrias está a utilizar a aviação materiais de alumínio para melhorar o aspeto e o desempenho dos seus produtos, distinguindo-os dos seus concorrentes.
Itens de comparação | 6061 | 7075 |
Maquinabilidade | excelente | Excelente+ |
Soldabilidade | Pode ser soldado | Difícil de soldar |
Tratamento de superfície | facilmente | dificuldade |
Resistência à corrosão | excelente | diferença |
Tanto o alumínio 6061 como o 7075 podem ser maquinados eficazmente utilizando Máquina CNC ferramentas.
O alumínio 6061 é soldável, enquanto o alumínio 7075 é mais difícil de soldar.
O alumínio 6061 também é facilmente sujeito a tratamentos de superfície como a coloração por oxidação, enquanto o alumínio 7075 tem um efeito de oxidação inconsistente.
Em termos de resistência à corrosão, o alumínio 6061 tem um melhor desempenho quando não é tratado, em comparação com o alumínio 7075.
Tanto o material 6061T6 como o 7075T6 têm um elevado grau de dureza e não podem ser dobrados.
Seguem-se algumas aplicações comuns para cada uma destas ligas:
É importante que os engenheiros considerem estas aplicações típicas quando determinam qual a liga mais adequada para um projeto específico.
Liga de alumínio 6061 | Liga de alumínio 7075 |
Produtos de construção | Asas e fuselagem de aviões |
Produtos eléctricos | Peças aeroespaciais |
O Conduíte | Engrenagens e veios |
Quadro de bicicleta | Engrenagem sem-fim |
mobiliário | Válvula de regulação |
Peças para automóveis | Peças de fusíveis |
Na maioria dos casos, o alumínio 7075 tem propriedades superiores às do alumínio 6061.
No entanto, não é correto assumir simplesmente que o 7075 é sempre melhor.
É crucial considerar primeiro o objetivo específico e o orçamento antes de chegar a uma conclusão.
O alumínio 6061 pode normalmente satisfazer os requisitos do fabrico industrial geral.
O alumínio 7075 é normalmente utilizado em aplicações de elevada procura, como a indústria aeroespacial, material militar, equipamento de precisão, eletrónica de ponta e produtos de alta qualidade.
Tanto as ligas de alumínio 6061 como 7075 têm uma elevada relação resistência/peso e destacam-se em aplicações específicas.
A seleção da liga a utilizar depende da utilização pretendida e do orçamento.
Quando é necessário soldar ou moldar, ou quando a resistência à tração média a elevada e a resistência à corrosão são factores importantes, o alumínio 6061 é a melhor escolha. Esta é também uma opção económica para extrusão formas complexas.
A caraterística que define o alumínio 7075 é a sua resistência extremamente elevada. Consequentemente, é mais adequado quando é necessária uma resistência à tração excecionalmente elevada, mantendo ao mesmo tempo uma elevada relação força/peso e uma elevada resistência à fadiga.