Já se perguntou porque é que as ligas de alumínio são tão populares no fabrico? Este artigo analisa os parâmetros essenciais que tornam as ligas de alumínio indispensáveis. Desde as propriedades básicas, como a densidade e a condutividade térmica, até às suas composições químicas, descobrirá porque é que estes materiais são preferidos nas indústrias, desde a aviação à eletrónica de consumo. Mergulhe para saber como os diferentes tipos de ligas são adaptados a aplicações específicas, garantindo resistência, durabilidade e eficiência. Este guia completo promete melhorar a sua compreensão das ligas de alumínio e do seu papel fundamental na engenharia moderna.
O alumínio é branco-prateado e pode formar uma película protetora de óxido no ar húmido para evitar a corrosão do metal. Tem uma densidade relativa de 2,7g/cm3Tem um ponto de fusão de 660°C, um ponto de ebulição de 2327°C e é leve. Tem também boa condutividade eléctrica e térmica, elevada refletividade e resistência à oxidação.
① Densidade
O alumínio tem uma densidade pequena, apenas 2,7g/cm, embora seja relativamente macio, pode ser transformado em várias ligas de alumínio, tais como alumínio duro, alumínio super duro, alumínio à prova de ferrugem, alumínio fundidoetc. Estas ligas de alumínio são amplamente utilizadas nas indústrias de fabrico de aviões, automóveis, comboios, navios, etc.
② Condutividade térmica
O alumínio é um bom condutor de calor, a sua condutividade térmica é três vezes superior à do ferro. Na indústria, o alumínio pode ser utilizado para fabricar vários permutadores de calor, materiais de dissipação de calor e utensílios de cozinha, etc.
③ Ductilidade
Tem boa ductilidade (sua ductilidade perde apenas para o ouro e a prata) e pode ser transformada em folha de alumínio mais fina do que 0,01 mm a 100 ℃ ～ 150 ℃. Essas folhas de alumínio são amplamente utilizadas para embalar cigarros, doces, etc., e também podem ser feitas em fios de alumínio, barras de alumínio e podem ser enroladas em vários produtos de alumínio.
④ Condutividade eléctrica
Só perde para a prata e o cobre. Embora a sua condutividade seja apenas 2/3 da do cobre, a sua densidade é apenas 1/3 da do cobre. Por conseguinte, para transmitir a mesma quantidade de eletricidade, a massa do fio de alumínio é apenas metade da do fio de cobre. A película de óxido na superfície do alumínio não só tem a capacidade de resistir à corrosão, como também tem uma certa propriedade isolante. Por conseguinte, o alumínio tem uma vasta gama de utilizações na indústria de produção eléctrica, na indústria de fios e cabos e na indústria de rádio.
Os invólucros em liga de alumínio utilizam frequentemente ligas da série 6, com o teor de alumínio geralmente superior a 80% e a grande maioria entre 85%-90%.
| Tabela de composição química da liga de alumínio comum | |
| AL1/ Série de alumínio puro | O alumínio puro da série 1 tem um teor de alumínio superior a 99%. A série com o menor teor de alumínio, como a 1050, tem um teor de alumínio de 99,5%. O processo de produção é relativamente simples, e o preço é relativamente barato. É a série mais comummente utilizada nas indústrias convencionais. |
| Série AL-Cu2/ Liga de alumínio-cobre | O 2-série alumínio A liga representa 2024, 2A12 (ou seja, LY12). A série 2 placa de alumínio é caracterizado por uma elevada dureza, uma resistência muito elevada e uma boa capacidade de processamento de corte, mas uma fraca resistência à corrosão. Entre eles, o teor de elemento de cobre é o mais elevado, cerca de 3-5%. O material de alumínio da série 2 pertence ao material de alumínio para aviação, e o preço é relativamente alto. |
| AL-Mn3/ Série de liga de alumínio-manganês | A liga de alumínio da série 3 representa principalmente o 3003 e o 3A21. A série 3 é composta principalmente por manganês, com um teor entre 1,0-1,5. É uma série com boas capacidades de prevenção de ferrugem, utilizada para o processamento de peças que requerem boa formabilidade, elevada resistência à corrosão e boa soldabilidade. |
| AL-Mg5/ Liga de alumínio e magnésio | A liga de alumínio da série 5 representa 5052, 5083 e 5A06. O alumínio da série 5 é uma das séries de chapas de liga de alumínio mais utilizadas, com o magnésio como elemento principal e um teor de magnésio entre 3-5%. Também pode ser referida como uma liga de alumínio-magnésio. As suas principais características são a baixa densidade, a elevada resistência à tração, o elevado alongamento, a boa resistência à fadigamas não pode ser tratada termicamente para ser reforçada. Sob a mesma área, o peso da liga de alumínio-magnésio é menor do que outras séries, e é amplamente utilizado em indústrias convencionais. |
| AL-Mg-Si6/ Liga de alumínio-magnésio-silício | A liga de alumínio da série 6 representa 6061, 6063 e 6082, contendo principalmente elementos de magnésio e silício. A série 6 é uma liga de reforço tratável termicamente, com boa formabilidade, soldabilidade e maquinabilidade, e também tem uma resistência média. Depois de recozimentoO aço inoxidável é um material de alta resistência à corrosão e à oxidação, que pode ainda manter uma boa operacionalidade, sendo adequado para aplicações com elevados requisitos de resistência à corrosão e à oxidação. Tem boa usabilidade, é fácil de revestir e tem boa processabilidade. |
| AL-Zn7/ Liga de alumínio-zinco | A liga de alumínio da série 7 representa 7075, contendo principalmente elementos de zinco. Pertence também à série de aviação, é uma liga de alumínio-magnésio-zinco-cobre, é uma liga tratável termicamente, pertence à liga de alumínio super-dura e tem boa resistência ao desgaste. Tem também uma boa soldabilidade, mas uma fraca resistência à corrosão. Entre esta série, a 7075-T651 A liga de alumínio é particularmente superior, conhecida como o melhor produto em ligas de alumínio, com elevada resistência, muito superior a qualquer aço macio. Esta liga tem também boas propriedades mecânicas e reacções anódicas. |
Em termos de indústria perfis de alumínioAtualmente, os materiais mais utilizados são os materiais 6063 e 6061. Estes dois materiais de liga de alumínio são os mais utilizados na indústria materiais de alumínio. 6063 é mais macio, tem melhor desempenho de corte e processamento, especialmente em tratamento de superfícieÉ melhor do que o 6061, pelo que este material deve ser escolhido para o fabrico de cascas de alumínio.
01 Liga de alumínio 6063 Composição química
Individual: 0,05 Total: 0,15
02 Alumínio 6063 Dureza da liga
Entre 8-12HW, resistência à tração ≥205mpa, tensão de escoamento ≥170mpa, taxa de alongamento ≥7%.
03 Características do perfil da liga de alumínio 6063
Dimensões exactas, elevada resistência, após coloração por oxidação e tratamento de superfície por pulverização, o aspeto é suave, bonito, de cor elegante, confortável ao toque e tem boa resistência à corrosão.
Espessura da parede do perfil: Em conformidade com as normas GB5237.1~5237.6-2004, GB/T6892
Indicadores de desempenho: Em conformidade com as normas GB5237.1~5237.6-2004, GB/T6892
01 Adaptador Concha de alumínio
Desempenhou um papel notável na redução dos custos para o consumidor, na poupança de recursos sociais e na redução dos resíduos electrónicos. No entanto, surgiram alguns problemas durante a aplicação desta norma, como o facto de alguns adaptadores não suportarem o carregamento por USB. A aplicação desta norma poderia levar a danos no regulador de tensão e a uma diminuição da taxa de ligação durante o carregamento.
02 Fonte de alimentação Concha de alumínio
Geralmente, o invólucro é feito de borracha plástica, que pode proporcionar isolamento. A qualidade do invólucro também está relacionada com a segurança do consumidor. Um invólucro de alta qualidade pode proporcionar um bom isolamento e impermeabilização, enquanto um invólucro de baixa qualidade pode não só afetar a utilização normal da máquina, mas também pôr em risco a segurança do consumidor. Então, qual é o invólucro da fonte de alimentação mais seguro? A resposta é, sem dúvida, um invólucro feito de materiais de alta qualidade e garantidos.
03 Concha de alimentação à prova de água
Principalmente, o invólucro de alumínio é produzido por moldagem por injeção de materiais plásticos. Tem um elevado grau de impermeabilização, é resistente, não é propenso a infiltrações de água e pode satisfazer bem as necessidades dos clientes.
O processo de limpeza e desbaste da superfície metálica através do impacto do fluxo de areia a alta velocidade. Este método de tratamento de superfície de peças de alumínio pode conferir à superfície da peça de trabalho um certo grau de limpeza e rugosidade diferente, melhorar as propriedades mecânicas da superfície da peça de trabalho, aumentando assim a resistência à fadiga da peça de trabalho, aumentando a adesão entre ela e o revestimento, prolongando a durabilidade do revestimento e facilitando o nivelamento e a decoração da tinta.
O processo de fabrico consiste em raspar repetidamente linhas na placa de alumínio com uma lixa. A escovagem pode ser dividida em escovagem em linha reta, escovagem em linha aleatória, escovagem em espiral e escovagem em linha. O processo de escovagem do metal pode mostrar claramente cada traço fino, tornando o metal mate com um brilho de cabelo fino, dando ao produto um sentido de moda e tecnologia.
Refere-se à oxidação eletroquímica de metais ou ligas. Em condições de processo específicas e no eletrólito correspondente, o alumínio e as suas ligas formam uma película de óxido no produto de alumínio (ânodo) devido ao efeito da corrente aplicada.
A anodização não só resolve os defeitos de superfície de alumínio O tratamento de superfície do alumínio não só aumenta a dureza e a resistência ao desgaste, como também prolonga a vida útil do alumínio e melhora a sua estética. Tornou-se uma parte indispensável do tratamento de superfície do alumínio e é atualmente o processo mais utilizado e bem sucedido.
A anodização é um processo comum utilizado para invólucros de liga de alumínio, onde os parâmetros relacionados com a resistência a altas temperaturas, luz ultravioleta e película de óxido são importantes.
1) Resistência a altas temperaturas
A película de anodização tem um excelente isolamento e resistência ao calor. Isso ocorre porque a condutividade térmica do filme anodizado é muito menor do que a do alumínio puro. O filme anodizado pode suportar temperaturas de cerca de 1500 ℃, enquanto o alumínio puro pode suportar apenas 660 ℃.
A diferença entre a liga de alumínio anodizado e não anodizado reside na dissolução química da película de óxido exterior em contacto com o eletrólito. Quando a taxa de formação de óxido na superfície do alumínio se equilibra gradualmente com a taxa de dissolução química, a película de óxido pode atingir a sua espessura máxima sob estes parâmetros electrolíticos.
No eletrólito de ácido sulfúrico, quanto maior a temperatura de oxidação, maior a estabilidade térmica da camada de filme obtida. Quando o ácido bórico ou ácido bórico e glicerina são adicionados ao eletrólito de ácido sulfúrico, a temperatura de oxidação pode ser aumentada para 40 ℃ (de preferência não excedendo 39 ℃).
Para esta fórmula, a camada de filme de óxido obtida não rachará a 130 ℃ quando a temperatura for 29 ℃, e a resistência ao calor pode chegar a 150 ℃ ou até mais (a espessura do teste da camada de filme é de cerca de 7 mícrons) quando a temperatura for 35 ℃. Se um processo de oxidação alcalina fraca for usado, a resistência ao calor de sua camada de filme é maior do que a do filme anodizado com ácido sulfúrico.
2) Luz ultravioleta
Nas classificações das normas internacionais, a anodização por luz ultravioleta envolve o tratamento de superfícies e o revestimento de metais coloridos. Seguem-se as normas da organização internacional de normalização para a anodização à luz ultravioleta:
ISO 6581:2018
Anodização de Alumínio e suas Ligas - Determinação da Resistência à Luz e ao Calor de Revestimentos Anodizados Coloridos
ISO 6581:2010
Anodização de alumínio e suas ligas - Determinação da solidez ao ultravioleta e ao calor de revestimentos anodizados coloridos
ISO 6581:1980
Anodização de alumínio e suas ligas - Determinação da solidez ao ultravioleta de revestimentos anodizados coloridos
As ligas de alumínio têm elevada resistência, baixa densidade, forte condutividade eléctrica e térmica, excelentes propriedades mecânicas e boa maquinabilidade. Após o tratamento de anodização, a superfície do alumínio e das suas ligas pode obter uma camada de película densa que é muito mais espessa do que a película de óxido natural, o que melhora a resistência à corrosão da superfície do metal. Dá ao metal um brilho natural, textura suave e beleza, ao mesmo tempo que produz um revestimento resistente. O tratamento de superfície do alumínio anodizado pode fornecer qualquer cor e pode evitar danos causados por condições climatéricas adversas e raios ultravioleta nocivos.
3) Película de óxido
a. A película de óxido anódico é uma estrutura de duas camadas. A camada interior é uma película densa, fina e vítrea de alumina de elevada pureza (Al2O3), com uma espessura de cerca de 0,01~0,05 mm e elevada dureza. A camada exterior é uma película de alumina hidratada (Al2O3-H2O).
b. A película de óxido tem muitos poros, de forma capilar cónica, e o tamanho dos poros aumenta de dentro para fora. Por conseguinte, tem uma excelente capacidade de adsorção, é fácil de tingir em várias cores, reforçando a sua função decorativa; tem uma forte aderência com a tinta, tornando-a adequada como camada de base para a pintura. Para melhorar a resistência à corrosão, deve ser efectuado um tratamento de selagem dos poros.
c. A película de óxido é um isolador. Quando a espessura da película é de 1μm, a tensão de rutura é de 25V. A resistividade da película de óxido de alumínio puro é 109Ω/cm2.
d. O filme de óxido tem excelente resistência ao calor, que pode suportar temperaturas de até 1500 ℃. A sua condutividade térmica é menor do que a do metal.
Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.
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