As ligas de alumínio fundido sob pressão são essenciais no mundo atual da manufatura. Aplicados em peças automotivas a itens eletrônicos de consumo, esses materiais apresentam uma rara combinação de resistência, leveza e economia de custos. Em palavras simples, as ligas de alumínio fundido permitem que os fabricantes produzam itens complicados e precisos em tamanhos grandes, sem comprometer a qualidade.

Os primeiros 10% deste artigo são importantes porque explicam por que as ligas de alumínio fundido são líderes no setor de fundição sob pressão. O alumínio é facilmente estruturado em moldes, preenchido, resfriado rapidamente e oferece estabilidade dimensional superior. Consequentemente, os fabricantes podem fazer projetos complexos com pequenas tolerâncias e menos pós-processamento.

Melhor ainda, as ligas de alumínio fundido permitem inovações. Elas dependem dos engenheiros para tornar os motores menos pesados, para aumentar a eficiência do combustível e melhorar a térmica. Você precisa projetar uma carcaça de caixa de câmbio, um dissipador de calor, enfim, há uma liga que se adapta. É melhor dividirmos o todo em partes.

O que são ligas de alumínio fundido?

Definição e composição básica

As ligas de alumínio fundido são metais especiais à base de alumínio desenvolvidos para serem submetidos a processos de fundição sob alta pressão. Normalmente, elas são adicionadas com silício, cobre, magnésio ou zinco para conferir determinadas propriedades. Um exemplo é o silício, que aumenta a fluidez, e o cobre, que aumenta a resistência.

Essas misturas não são misturas de divagações. Elas são projetadas de acordo com as especificações mecânicas e térmicas exatas. Essa é a razão pela qual as ligas de alumínio fundido são utilizadas em projetos de missão crítica em que a consistência é importante.

Por que o alumínio é ideal para fundição sob pressão

O público está apaixonado pelo alumínio e com a causa certa. Ele é leve, livre de recessão e pode ser reformado. O alumínio economiza o peso geral dos componentes em comparação com o aço ou o latão e não prejudica sua vida útil.

Além disso, o efeito do baixo ponto de fusão do alumínio é que o processo de fundição sob pressão é mais eficiente em termos de velocidade e requer menos energia. A Associação do Alumínio afirma que é possível reciclar o alumínio sem qualquer depreciação de suas propriedades fundamentais, uma vantagem ecológica que os fabricantes desses produtos estão satisfeitos em ter.

Principais propriedades da fundição sob pressão Alumínio Ligas metálicas

As ligas de alumínio fundido são excelentes em termos de desempenho mecânico sob tensão. Além disso, essas ligas não sofrem corrosão em condições extenuantes. Devido à capacidade de condução térmica do alumínio, ele se torna um gerenciador térmico muito mais eficiente. Por sua vez, as peças de alto desempenho são feitas de ligas de alumínio nas indústrias.

Relação força/peso

A excelente relação resistência/peso das ligas de alumínio fundido é uma das propriedades excepcionais desse material. Você obtém ação mecânica muscular com peso redundante. É por isso que os fabricantes de automóveis os adoram para aumentar a eficiência do combustível e o manuseio.

Condutividade térmica e elétrica

O alumínio é um excelente condutor natural de calor e eletricidade. Essa característica faz com que as ligas de alumínio fundido sejam úteis em carcaças, dissipadores de calor e gabinetes eletrônicos. O aumento da dissipação de calor resulta em maior vida útil dos componentes, o que é simples.

Resistência à corrosão

Devido a uma superfície natural revestida de óxidos, o alumínio apresenta os elementos de corrosão de muitos metais. Ligas de alumínio fundido são capazes de resistir a ambientes hostis, como umidade, sal e produtos químicos, quando ligados adequadamente. Essa é uma grande vitória em aplicações externas ou automotivas.

Características da liga que afetam o processo de fundição

A fundição sob pressão está diretamente relacionada à liga utilizada; vários fatores do processo, como a facilidade de trabalhar a liga e a probabilidade de defeitos de fundição, serão influenciados pela liga utilizada.

Rachaduras a quente

A trinca a quente, também chamada de trinca de solidificação, é uma falha comum de fundição sob pressão característica das ligas de alumínio e pode causar rasgos ou trincas em nível interno ou superficial. Isso geralmente é causado pela tensão interna e pela deformação induzida pelos efeitos térmicos que existem durante a solidificação do fundido, à medida que o fundido se contrai. Algumas ligas de alumínio tendem a rachar mais do que outras quando quentes, e isso deve ser levado em consideração na escolha.

Soldagem de matrizes

A solda de molde é outra característica de falha da fundição de alumínio, em que o molde adere às paredes do molde e se torna muito difícil de ser ejetado. Isso pode destruir tanto o molde quanto a matriz, portanto, você deve procurar ligas que possuam altas propriedades antissoldagem.

Embora possa haver outras considerações pertinentes ao seu processo, há duas das maiores preocupações de processamento ao fundir várias ligas de alumínio. Por outro lado, a seleção de uma liga de fácil fundição deixará seu custo de produção mais barato, mas, ainda assim, é preciso observar o impacto que a escolha da liga terá sobre o produto acabado.

Ligas de alumínio fundido mais comuns

Pode haver uma grande variedade de ligas de alumínio fundido sob pressão. Veremos quais são as mais usadas e seus mecanismos de funcionamento.

Liga A380

Entre todas as ligas de alumínio fundido, a A380 é a mais popular por ser versátil e ter desempenho estável. Ele tem boa fluidez, estanqueidade à pressão e atributos mecânicos, o que o torna adequado para a produção de grandes volumes. Os fabricantes provavelmente usarão o A380 em carcaças de motores, suportes, ferramentas elétricas e peças estruturais que precisam de durabilidade e preço acessível.

Principais vantagens:

• Bom talento de elenco com peças complicadas e de paredes finas.
• Boa resistência e comportamento de uso geral.
• Comoditizado e de baixo preço.
• Estabilidade dimensional de qualidade em peças altas.

Liga A383

O A383 tem características semelhantes às do A380, embora tenha maior resistência a trincas a quente durante um processo de fundição sob pressão. Essa propriedade aprimorada o tornou adequado para peças complexas que precisam ter paredes finas e geometrias complicadas. O A383 preenche melhor o molde e tem menos defeitos de fundição do que o A385, caso seu projeto seja detalhado ou difícil de fundir.

Principais vantagens:

• Alta qualidade em relação a rachaduras sob clima quente.
• Descendência virgem em peças fundidas de parede fina.
• Melhor precisão dimensional de modelos complicados.
• Menor possibilidade de defeitos de produção.

Liga A360

O A360 é mais resistente à corrosão e tem alta ductilidade do que o A380 e pode ser usado em ambientes exigentes e severos. No entanto, ele é mais caro e um pouco difícil de fundir, pois é composto quimicamente. No entanto, o A360 é forte no caso de aplicações premium que precisam de maior resistência mecânica e duração de longo prazo.

Principais vantagens:

• Alta resistência à corrosão
• Maior ductilidade e maior alongamento.
• Forte aperto por pressão
• Adequado para uso em aplicações de alto desempenho.

Liga ADC12

O ADC12 é uma escolha popular na Ásia, conhecida por suas propriedades de alto fluxo e excelente acabamento de superfície. Ele funde moldes com alta eficiência, minimizando as falhas em projetos complexos. O ADC12 encontra aplicação em produtos eletrônicos de consumo e peças automotivas onde a precisão, a aparência e a velocidade de produção são importantes.

Principais vantagens:

• Muito bons recursos de moldagem e vazamento.
• Acabamento de superfície lisa
• Proporção adequada de força e massa.
• Mais adequado para produção de alto volume.

Como escolher a liga certa para fundição sob pressão de alumínio

Não se trata de seguir um mero palpite, mas sim de uma questão de cálculo para selecionar entre as diferentes ligas de alumínio fundido.

Requisitos mecânicos

Durante a avaliação da peça, avalie a resistência, a dureza e o alongamento necessários de acordo com o uso pretendido da peça. Quando o componente for estressado, vibrado ou carregado repetidamente, considere as ligas de alumínio fundido com maior resistência à tração e à fadiga, que têm maior probabilidade de apresentar um bom desempenho a longo prazo e um alto índice de confiabilidade.

Exposição ambiental

Leve em consideração a exposição do componente à umidade, ao calor, a produtos químicos ou a condições externas. A resistência à corrosão será necessária em tais ambientes. Algumas ligas de alumínio fundido resistirão a circunstâncias rigorosas e permanecerão fortes, atraentes e viáveis durante os longos períodos de serviço.

Custo e disponibilidade

O orçamento sempre foi um fator muito importante na escolha do material. Embora as ligas mais sofisticadas tenham características mecânicas e de corrosão superiores, as ligas convencionais, como a A380, podem oferecer um bom equilíbrio entre desempenho, estoque e preço acessível em aplicações de alto volume e de uso geral.

Aplicações do setor de ligas de alumínio fundido sob pressão

As ligas de alumínio fundido estão ao nosso redor e não prestamos atenção a elas.

Setor automotivo

De caixas de transmissão a componentes de direção, a fundição de alumínio prevalece na fabricação de produtos automotivos por ser forte e precisa. Os componentes leves não só reduzem as emissões e aumentam a eficiência de combustível, mas também melhoram a sensação do veículo, a segurança, o conforto, bem como o desempenho de todo o processo de produção no setor automotivo atual.

Eletrônica e elétrica

Ligas de alumínio fundido são os mais usados em gabinetes, dissipadores de calor e conectores de equipamentos eletrônicos devido ao seu desempenho térmico superior. Eles são muito térmicos e evitam o superaquecimento de componentes sensíveis, oferecem um bom ciclo de vida dos produtos, aumentam a confiabilidade e o design eletrônico compacto - design de engenharia de alto desempenho.

Usos aeroespaciais e industriais

Quando se trata do setor aeroespacial, a diferença é fundamental, daí a necessidade de ligas de alumínio em peças estruturais e funcionais. Essas ligas ajudam a reduzir o peso, mas não a integridade estrutural. O alumínio também tem uma contribuição positiva para a máquina industrial: sua confiabilidade operacional de longo prazo, precisão dimensional, corrosividade e durabilidade.

Considerações sobre a fabricação

Usinabilidade

As ligas de alumínio fundido são bem usinadas, o que economiza muito tempo de produção e o custo geral de fabricação. Sua consistência na forma garante a facilidade de corte, perfuração e fresagem. No entanto, as ligas com maior teor de silício podem aumentar a taxa de desgaste das ferramentas, sendo necessário o uso de ferramentas especiais, lubrificação correta e manutenção regular para manter a qualidade constante da usinagem.

Acabamento de superfície

Acabamentos de superfície como anodização, revestimento em pó e pintura são prontamente aceitos no alumínio e proporcionam melhor aparência e desempenho. Esses sistemas de acabamento final aumentam a resistência à corrosão, a proteção contra desgaste e a dureza da superfície. Além disso, os acabamentos atraentes aumentam a atratividade do produto, facilitam as especificações de marca e qualificam os componentes dos princípios de mercado, regulatórios e de desempenho.

Tolerâncias e flexibilidade de projeto

A fundição sob alta pressão permite tolerâncias muito estreitas e geometrias de natureza muito complexa que podem ser reproduzidas com grande repetibilidade. Os projetistas podem incorporar nervuras, saliências, roscas e recursos de montagem em uma única fundição. Essa flexibilidade de projeto reduz as operações secundárias e as etapas limitadas de montagem, diminui o custo de produção e aprimora a integridade de toda a estrutura.

Vantagens da fundição sob pressão

A fundição sob pressão envolve o metal fundido pressurizado forçado a preencher moldes de aço de extrema precisão em alta velocidade. A pressão produz superfícies limpas e detalhes minuciosos. O resfriamento rápido reduz os ciclos de produção. O aumento da produção resulta em uma menor necessidade de mão de obra. Precisão elevada Os sistemas automatizados minimizam erros e desvios e garantem uma produção confiável e repetível em ambientes industriais de produção em massa nos setores automotivo, eletrônico e de maquinário em todo o mundo.

Vantagens em relação a outros materiais de fundição

As ligas de alumínio fundido oferecem um bom equilíbrio entre durabilidade e eficiência. No entanto, o alumínio não se deforma quando submetido a altas temperaturas e pressão mecânica, como ocorre com os plásticos. O alumínio, em comparação com o aço, reduz consideravelmente o peso dos componentes e não diminui a resistência. Ele aumenta a eficiência energética, o manuseio e o desempenho das ligas, sendo, portanto, de melhor uso em aplicações das ligas no mercado automotivo, industrial e eletrônico, onde a confiabilidade e o design leve são fatores críticos.

Sustentabilidade e reciclagem

O conceito de sustentabilidade não é uma palavra que flutua livremente. As ligas de alumínio fundido podem ser 100% recicladas. A reciclagem de alumínio consome aproximadamente 5% da energia que o alumínio primário é produzido. Isso seria um enorme benefício ambiental. Os fabricantes que adotam a fundição sob pressão de alumínio podem facilmente reduzir suas pegadas de carbono com a lucratividade obtida. É uma situação em que todos saem ganhando.

Conclusão

Os heróis desconhecidos da fabricação atual são as ligas de alumínio fundido. Elas integram potência, avaliação de desempenho leve, resistência à corrosão e sustentabilidade em um único material versátil. Na fabricação de peças automotivas ou caixas eletrônicas, há uma liga de alumínio projetada especificamente para a sua especificação. Conhecendo as propriedades, aplicações e considerações de fabricação, você pode ter certeza de que escolheu a mais adequada para o seu projeto. Em resumo, não é apenas inteligente selecionar as ligas de alumínio fundido apropriadas, mas também é estratégico.

Perguntas frequentes (FAQs)

Quais são, então, os usos mais comuns das ligas de alumínio fundido?

Em geral, são empregados em indústrias, no setor eletrônico, aeroespacial e automobilístico.

Que tipo de liga de alumínio fundido é a mais potente?

As características típicas do A360 em relação às ligas normais são o aumento da força e da resistência à corrosão.

As ligas de alumínio fundido são recicláveis?

Sim, as ligas de alumínio fundido podem ser totalmente recicladas sem redução de forma.

Como faço para escolher entre o A380 e o A383?

Use o A383 onde for necessário um formato complexo e o A380 onde for necessário em aplicações de uso geral e econômicas.

As ligas de alumínio fundido são resistentes à corrosão?

O último é feito com mais frequência naqueles que contêm magnésio ou silício.

As ligas de alumínio fundido são caras?

Eles podem ser amplamente produzidos, menos dispendiosos em termos de eficiência de produção e menos dispendiosos em termos de ciclo de vida do que o aço ou o latão.

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