O que são ligas de alumínio?
As ligas de alumínio são materiais criados pela mistura de alumínio com metais adicionais como o cobre, o magnésio, o silício e o manganésio. A incorporação destes componentes melhora as qualidades físicas e químicas do alumínio, incluindo a força, a resistência à corrosão e a soldabilidade. As ligas de alumínio aparecem numa variedade de formas, incluindo alumínio-cobre, alumínio-magnésio e alumínio-silício. Uma das ligas mais comuns é a liga de alumínio 6061.
A liga de alumínio 6061 é popular porque tem boas qualidades mecânicas, não enferruja e é fácil de trabalhar. Em muitos campos diferentes, como aviões, automóveis e construção, é utilizada para muitas coisas diferentes. A liga de alumínio 6061 é muito útil porque pode ser usada para muitas coisas que precisam de ser fortes, resistentes à ferrugem e fáceis de maquinar, como peças estruturais, peças para navios e peças para naves espaciais.
Qual é a composição da liga do alumínio 6061?
A liga de alumínio 6061 é um material forte e flexível que é frequentemente utilizado no fabrico e na construção. Esta substância é maioritariamente composta pelas seguintes partes, sendo as quantidades indicadas como guias aproximadas.
- Alumínio (Al): 95,85-98,56%
- Silício (Si): 0,4-0,8%
- Ferro (Fe): 0,7% máx.
- Cobre (Cu): 0,15-0,4%
- Manganês (Mn): 0,15% max
- Magnésio (Mg): 1,0-1,5%
- Crómio (Cr): 0,04-0,35%
- Zinco (Zn): 0,25% max
- Titânio (Ti): 0,15% máx.
- Outros elementos: É possível que pequenas quantidades de outros metais, como o berílio e o vanádio, também estejam presentes.
Quais são as caraterísticas do alumínio 6061?
O alumínio 6061 é um dos metais mais úteis e adaptáveis da família do alumínio. É conhecido por ter uma grande mistura de força, resistência à corrosão e facilidade de trabalho. O metal pode ser aquecido e moldado.
A forma mais popular de tratamento térmico deste metal é a têmpera T6, que inclui o aquecimento da solução e, em seguida, o envelhecimento artificial. A têmpera T6 torna o metal mais forte e capaz de suportar melhor as forças mecânicas, o que o torna perfeito para utilizações em edifícios de elevada resistência.
Quais as propriedades do alumínio 6061?
Propriedades mecânicas
- Ultimate Tensile Strength: Ranges from 290 to 310 MPa (42,000 to 45,000 psi) in the T6 temper, making it ideal for structural applications.
- Resistência ao escoamento: Varia de 240 a 276 MPa (35.000 a 40.000 psi), oferecendo alta resistência à deformação durante a carga.
- Alongamento na rotura: Normalmente, cerca de 12%, o que indica ductilidade e capacidade de deformação sem rotura.
- Módulo de Elasticidade: É de cerca de 68,9 GPa (10.000 ksi), demonstrando a rigidez do material.
- Dureza: O 6061-T6 tem uma dureza de cerca de 107 Vickers ou 60 Rockwell B, o que indica a sua resistência após tratamento térmico.
Propriedades físicas
- Densidade: Aproximadamente 2,7 g/cm³ (0,0975 lb/in³), o que o torna leve em comparação com muitos metais.
- Condutividade térmica: Varia de 151 a 167 W/m-K, o que permite uma dissipação eficaz do calor em aplicações como permutadores de calor.
- Ponto de fusão: O intervalo de fusão situa-se entre 582 °C e 652 °C (1080 °F e 1205 °F), adequado para vários processos de fabrico.
Resistência à corrosão
O alumínio 6061 tem uma forte resistência à corrosão, especialmente contra as condições atmosféricas e alguns produtos químicos. Esta caraterística pode ser melhorada através de técnicas de anodização, tornando-o ideal para utilizações marítimas e industriais.
Quais são os graus comuns da liga de alumínio 6061?
O grau mais frequentemente utilizado da liga de alumínio 6061 é o 6061-T6. Esta indicação indica que a liga foi tratada termicamente em solução e envelhecida artificialmente, resultando num aumento da resistência e da dureza. Seguem-se alguns pormenores importantes sobre os vários graus de alumínio 6061.
- 6061-T6: Esta marca significa que a liga foi tratada termicamente em solução e envelhecida artificialmente, resultando numa resistência excecional.
- 6061-T651: Semelhante ao T6, mas com uma técnica de estiramento de alívio de tensão para maior estabilidade dimensional.
- 6061-O: Esta é a condição totalmente recozida que proporciona a máxima ductilidade.
- 6061-T4: Indica que a liga foi tratada termicamente em solução e envelhecida naturalmente, resultando em boa resistência e trabalhabilidade.
- Alloy 61S: Nome original da liga quando foi criada em 1935.
- ISO AlMg1SiCu: É uma designação de norma internacional para esta liga.
Dicas para selecionar um tipo de alumínio?
As ligas de alumínio existem numa variedade de graus e formas, e o grau utilizado é frequentemente determinado pela aplicação final. Quando a utilização final está bem definida, é mais fácil determinar as caraterísticas de cada tipo. No entanto, é possível selecionar o tipo que corresponde às caraterísticas pretendidas.
- Resistência: Selecione um tipo de alumínio que satisfaça as necessidades exactas de resistência da sua aplicação.
- Resistência à corrosão: Escolha uma liga com resistência à corrosão suficiente para as circunstâncias ambientais.
- Formabilidade: Escolha qualidades que permitam uma moldagem simples sem fissuras, especialmente para padrões complexos.
- Soldabilidade: Se o seu projeto necessitar de materiais de ligação, certifique-se de que a liga que escolher pode ser soldada de forma eficiente.
- Maquinabilidade: Escolha tipos que sejam conhecidos por serem fáceis de maquinar, para que os processos de produção decorram mais facilmente.
- Tratamento térmico: Pense se o metal pode ser aquecido para melhorar as suas qualidades mecânicas.
- Eficiência em termos de custos: Para escolher uma classe metálica económica, deve ponderar as necessidades de desempenho em função dos limites orçamentais.
Quais são as aplicações da liga de alumínio 6061?
Devido às suas qualidades superiores, a liga de alumínio 6061 é amplamente utilizada numa variedade de indústrias. Aqui estão algumas aplicações importantes.
Aeroespacial
Devido à sua elevada relação resistência/peso e resistência à corrosão, é amplamente utilizado em estruturas de aeronaves, como asas, fuselagens e outros componentes.
Automóvel
Utilizado na produção de elementos como o chassis, os componentes do motor e os painéis da carroçaria, o que ajuda a reduzir o peso total do veículo, mantendo a sua durabilidade.
Marinha
Utilizado na construção de barcos, acessórios para iates e outras aplicações marítimas que necessitam de elevada resistência à corrosão da água do mar.
Aplicações estruturais
As suas propriedades de resistência e leveza tornam o aço ideal para a construção de estruturas, pontes e treliças.
Produtos de consumo
Devido à sua maquinabilidade e formabilidade, é utilizado numa variedade de produtos, incluindo quadros de bicicletas, lanternas, tanques de mergulho, carretos de pesca e acessórios eléctricos.
Equipamento industrial
A resistência à corrosão e a simplicidade de fabrico fazem dele um material popular para componentes industriais, reservatórios de produtos químicos e embalagens de alimentos.
Faqs
Qual é a densidade do alumínio 6061?
A densidade da liga de alumínio 6061 é de cerca de 2,70 g/cm³.
Faixa de temperatura de funcionamento da liga de alumínio 6061
A liga de alumínio 6061 tem um intervalo de temperatura de fusão de 582°C a 652°C (1080°F a 1205°F), o que a torna ideal para uma variedade de aplicações.
O alumínio 6061 é soldado?
Sim, o alumínio 6061 é altamente soldável. Mas requer materiais de enchimento como o 4043 ou o 5356 para evitar fissuras.
O alumínio 6061 é suficientemente forte?
Sim, o alumínio 6061 tem uma resistência moderada a elevada, com um limite de elasticidade de cerca de 240 MPa (35 ksi) na têmpera T6, o que o torna adequado para muitas aplicações estruturais.
Qual é a diferença entre 6061 e outras ligas de alumínio como 7075?
Embora ambos sejam utilizados em aplicações estruturais, o 6061 é mais resistente à corrosão e soldável, enquanto o 7075 é mais forte mas menos soldável.
Conclusão
O metal de alumínio 6061 é muito forte, não enferruja e pode ser utilizado de muitas formas diferentes. Isto torna-o essencial em muitas empresas. Por ser leve e forte, melhora o desempenho do produto, reduz os custos de manutenção e garante uma vida útil mais longa, tornando-o uma escolha popular para muitas utilizações.
