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Fundição sob pressão de alumínio A356: A melhor liga para o setor automotivo e aeroespacial

Steve Yang
Fundição sob pressão de alumínio a356

A fundição de alumínio A356 proporciona uma resistência à tração de cerca de 220-320 MPa e uma resistência ao escoamento de 160-180 MPa. Essa característica torna o alumínio A356 uma boa opção para fundição sob pressão. Essas ligas de alumínio são a composição de Al, silício e outros segmentos residuais. Você pode facilmente tratá-lo termicamente para melhorar as propriedades mecânicas usando o método de têmpera T6.

Neste artigo, você aprenderá sobre os conceitos básicos do alumínio A356 nos campos automotivo e aeroespacial. Além disso, entenderá a composição do alumínio A356, suas vantagens, o processo de fundição e o tratamento térmico.

O que é o alumínio A356 e sua composição

Liga de alumínio A356 é utilizado principalmente na fabricação de peças integrais. Ela reduz o peso sem diminuir a resistência. Essa liga possui uma incrível resistência à corrosão, fluidez, uma impressionante relação resistência/peso e atributos consideráveis.

Sua microestrutura é integrada com muitas divisões. Isso diz respeito a dendritos de alumínio, silício eutético e partículas intermetálicas contendo ferro com a fase de equilíbrio Mg2Si.

Normalmente, a composição da liga de alumínio A356 é mantida:

Normas e especificações para o alumínio A356

Os padrões específicos e os pré-requisitos das aplicações são fatores cruciais na fundição da liga de alumínio. A American Society of Testing and Materials (ASTM) desenvolveu esses padrões e especificações. Esse fator digno de nota está sujeito ao aprimoramento da segurança e da qualidade dos projetos. Ele é fabricado de acordo com a preferência de uso industrial e do consumidor.

Normas ASTM B618 para fundição sob pressão de alumínio A356

Dessa forma, a ASTM B618 é considerada a norma e a especificação da fundição da liga de alumínio 356. Ela é empregada para aplicações de uso geral. Ela envolve a composição química das peças fundidas. Os fundidores adotam práticas químicas ou espectroquímicas para especificar o padrão dos produtos.

Norma SAE AMS-A-21180 para fundição sob pressão de alumínio A356

O critério SAE AMS-A-21180 para a fundição de alumínio A356 é a especificação. Ela se preocupa com a resistência superior da fundição de alumínio. Ele abrange os seguintes atributos necessários para os setores militar, aeroespacial ou de defesa:

Propriedades do alumínio A356

Compreender as propriedades mecânicas e físicas essenciais da liga de alumínio A356 nas condições de fundição (F) e de tratamento térmico T6:

Propriedades mecânicas
Propriedade Como fundido (A356-F) T6 com tratamento térmico
Resistência à tração 160 MPa 260 MPa
Resistência ao rendimento 95 MPa 228 MPa
Alongamento 10.7% 6-10%
Dureza (Brinell) 55 HB 70 HB
Densidade 2,68 g/cm³ 2,68 g/cm³

 

Propriedades físicas
Propriedade Valor
Densidade 2,68 g/cm³
Ponto de fusão 570 - 580°C
Condutividade térmica 151 - 159 W/m-K
Coeficiente de Expansão Linear 21.5 - 23.5 × 10-⁶ /°C
Capacidade térmica específica 963 J/kg-°C
Condutividade elétrica 33 - 36 % IACS

Alumínio A356 para o setor automotivo e aeroespacial

A liga de alumínio A356 e as partículas fundidas moldadas de alta integridade têm atraído a atenção dos setores automotivo e aeroespacial. Isso se deve à crescente demanda por reduções de peso nos veículos. Além disso, ele é empregado em uma série de desenvolvimentos para aumentar a eficiência do combustível e as intenções de controle de emissões. Descubra as seguintes propriedades fundamentais do alumínio A356 para os setores automotivo e aeroespacial:

Alta relação entre resistência e peso

A variedade de recursos leves e a ótima relação resistência-densidade tornam a liga A356 adequada para os setores aeroespacial e automotivo.

A densidade da liga de Al A356 é de aproximadamente 2,68 g/cm3. Esse valor é menor do que o de outros metais, como o aço.

Além disso, a indução de magnésio com o A356 aumenta a resistência à tração e ao escoamento após o condicionamento térmico T6.

Excelente capacidade de moldagem e fluidez

A liga de alumínio 356 apresenta excelentes características de fundibilidade e fluidez. Seu baixo ponto de fusão e fluidez facilitam o preenchimento da cavidade do molde. Isso reduz a chance de encolhimento.

Em particular, é preferível para a fabricação de peças de formato complexo de empresas aeroespaciais e automotivas.

Além disso, a capacidade de fundição da variante A356 permite que os fundidores produzam os produtos com acabamentos de qualidade.

Resistência à corrosão e durabilidade

A excepcional resistência à corrosão e as características de durabilidade da liga A356 são responsáveis por sua capacidade. Essa liga pode persistir em circunstâncias adversas e evitar que as partículas causem ferrugem. É por isso que ela é maravilhosamente aproveitada nos setores aeroespacial e marítimo, onde as aplicações são expostas a atmosferas externas.

Boa soldabilidade

A indução da liga A356 com teor de silício minimiza o defeito de trinca a quente durante a soldagem. Essa liga apresenta boa soldabilidade. Isso permite que os metalúrgicos gerem peças integrais com formas delicadas e capacidade funcional. Isso é preferível para aplicações aeroespaciais e automotivas em que o produto exige alta integridade de solda.

Vantagens da fundição de alumínio A356

Vantagens para o setor automotivo

A implementação da fundição da liga 356 permite que o engenheiro produza peças automotivas de geometrias complexas com desempenho funcional. Suas características de leveza aumentam a eficiência de combustível dos veículos, o que é muito procurado atualmente. Algumas das aplicações mais comuns da indústria automotiva feitas com fundição sob pressão de A356 são:

Blocos de motor

A utilização da fundição A356 em blocos de motor reduz os fatores indesejáveis de peso. Ela permite maior eficiência do combustível e oferece combinações atraentes de dissipação de calor e temperaturas operacionais mais baixas. Isso é necessário para que o motor funcione por um longo tempo.

Cabeçotes de cilindro

A fundição sob pressão de A356 evita as chances de rusk nos cilindros. Ele oferece excelente capacidade de fundição para evitar falhas de contração. Isso levou à geração de cabeçotes de cilindro com acabamento de qualidade e formas complexas.

Rodas

As rodas são a parte mais aparente do veículo. Isso desafia ambientes adversos e estradas instáveis. O alumínio A356 protege a estrutura da roda contra ferrugem e garante um desempenho mais duradouro e confiável.

Peças de suspensão

A fundição da liga A356 apresenta qualidades significativas de fadiga para os componentes da suspensão. Eles sofrem estresse contínuo. Ela ajuda a melhorar a integridade e a longevidade das aplicações.

Vantagens para o setor aeroespacial

O setor aeroespacial tem avaliado constantemente novas tecnologias e inovações. Ele aprimora continuamente a confiabilidade e a funcionalidade dos materiais e dos componentes empregados, incluindo o driver de segurança.

Em particular, a alavancagem do alumínio A356 é fundamental. Ele tem sido utilizado para uma série de aplicações no setor aeroespacial. Isso contribuiu para a eficiência e a segurança das aeronaves. Confira algumas das peças aeroespaciais mencionadas abaixo fabricadas com A356:

Estruturas de aeronaves

Fundição sob pressão de liga de alumínio A356 é explorado para fortalecer a integridade estrutural dos elementos da aeronave. Seus atributos de leveza e resistência o tornam superior para a fabricação de rendimentos estruturais. Isso envolve componentes de asa e fuselagem, trem de pouso e peças de motor.

Peças de naves espaciais

O material A356 é um elemento notável para a construção de aplicações em espaçonaves e satélites. Ele pode resistir aos rigores de um contexto espacial.

Interiores de aeronaves

Devido às características não pesadas e resistentes à corrosão do A356, ele é utilizado para montar estruturas de assentos, paredes de cabines e componentes não estruturais.

Trem de pouso e rodas

Vehicle and aircraft applications’ wheels and landing gear require tremendous strength and wearability to withstand harsh temperatures. Aluminum alloy die casting provides pivotal strength and thermal stability.

Métodos de fundição para alumínio A356

Os projetistas devem escolher os métodos preferidos. Pese os recursos da liga com base nas demandas de produção. Notavelmente, há três técnicas principais para fundir a liga de alumínio A356:

Fundição de molde permanente para alumínio A356

A abordagem de fundição em molde permanente também é chamada de fundição por gravidade. Nessa fase, a liga A356 é derretida na temperatura necessária. Em seguida, o material derretido flui para o molde reutilizável de aço ou ferro. Após a purificação, o metal é deixado para esfriar ou solidificar. O molde é desocupado para deixar a peça de metal produzida.

Vantagens:

Fundição em gesso para projetos complexos

A etapa inicial da fundição em gesso é desenvolver o padrão. Use borracha ou metal para formar o padrão em torno das linhas de separação. Em seguida, despeje a pasta de gesso uniformemente ao redor do padrão, limitando a espessura da parede a cerca de 1,5 mm.

Depois disso, extraia o padrão e prossiga com o cozimento do gesso. Derreta a liga A356 para injetá-la no gesso cozido. Solidifique o líquido e desobstrua o molde de gesso para deixar a peça fabricada.

Vantagens:

Fundição por cera perdida para componentes de precisão

Comece formando os padrões de cera separadamente por meio de uma matriz de injeção de metal. Monte-os para formar o sistema de entrega de metal da porta ou do canal. Mergulhe o padrão de cera montado na pasta de cerâmica e deixe-o secar. Em seguida, será iniciado o processo de moldagem dos componentes de alumínio A356. Despeje a liga liquefeita no padrão e deixe-a solidificar.

Vantagens:

Processos de tratamento térmico para aprimorar as propriedades do alumínio A356

A operação de tratamento térmico das ligas de alumínio A356 refina suas diversas propriedades. Ela incorpora resistência, dureza, formabilidade, resiliência etc. Pese os fatores cruciais ao escolher os especialistas em tratamentos térmicos.

Utilize suprimentos modernos de tratamento térmico para ajudá-lo a estabelecer as temperaturas adequadas. Aqui, mencionamos algumas das práticas mais comuns de tratamento térmico para a liga A356.

Tratamento térmico T5 para melhorar a dureza

O processo de tratamento térmico T5 é a técnica mais simples para aprimorar as propriedades da liga. A liga derretida é espremida imediatamente e deixada para secar em uma temperatura média. Em outras palavras, o aumento da dureza para uma escala de dureza Webster de 8-12 é resfriado a ar.

Tratamento térmico T6 para resistência máxima

O processo de tratamento térmico T6 envolve tratamento térmico em solução, têmpera em água e envelhecimento para aumentar a resistência à tração e a ductilidade da liga de fundição A356.

Durante a avaliação de calor T6, a liga de alumínio fundido A356 é espremida e resfriada com água. Essa estratégia leva cerca de quinze horas e é conhecida por aumentar a resistência máxima da liga para uma escala de dureza Webster de 12-15.

Conclusão:

O uso abundante da fundição de liga de alumínio A356 dei eleva os padrões de segurança dos sistemas aeroespacial e automotivo. Esse material oferece vários atributos. Resistência à corrosão, durabilidade, alta relação resistência/peso, ductilidade e leveza são alguns exemplos. Isso atende às diferentes necessidades operacionais de vários setores tecnológicos.

A pesagem dessa liga sempre beneficiou os empresários, criando peças com alta eficiência de combustível, leveza e desempenho aprimorado. Além disso, eles podem aumentar a dureza ou a resistência desse material implementando vários processos térmicos que incorporam T5 e T6.

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