Pergunte a qualquer pessoa em nossa área de extrusão qual é o documento mais referenciado na fábrica e eles não dirão um desenho. Eles dirão a tabela de classes de alumínio. É a única página que explica por que um perfil de janela, uma bandeja de bateria e uma estrutura de máquina podem ser feitos de alumínio e ainda assim se comportarem como três materiais completamente diferentes.
Este guia aborda as séries de ligas, as designações de têmpera e as diferenças práticas que importam quando você especifica extrusões. Se você já sabe de qual série precisa, o gráfico abaixo irá confirmá-lo. Se você ainda está decidindo, as notas a seguir o ajudarão a restringi-lo da mesma forma que fazemos no chão de fábrica.
O alumínio raramente é usado em sua forma pura. Quase todo perfil comercial contém uma adição pequena e cuidadosamente controlada de outro elemento, como magnésio, silício, cobre, zinco ou manganês. Essa adição muda quase tudo: resistência à tração, resistência à corrosão, quão suavemente o metal é extrudado, quão bem ele solda e quão uniformemente ele anodiza.
Existe um gráfico de notas para tornar essas compensações visíveis rapidamente. Leia bem um e você poderá dizer, antes de um único tarugo ser cortado, se um projeto será extrudado de maneira limpa, se sobreviverá a um ambiente costeiro e se a peça acabada manterá a tolerância após a usinagem. É por isso que tratamos o gráfico como uma ferramenta de trabalho e não como um cartaz de referência.
As classes de alumínio forjado usam um sistema de quatro dígitos e é mais lógico do que parece à primeira vista. O primeiro dígito identifica o principal elemento de liga, ou seja, a família à qual o metal pertence. O segundo dígito, quando diferente de zero, indica uma modificação da liga original. Os dois dígitos finais simplesmente identificam a liga específica dentro dessa família.
Alguns exemplos tornam a lógica óbvia:
As ligas fundidas seguem uma convenção de nomenclatura diferente e geralmente são marcadas com um ponto decimal, como 356,0. Como a extrusão é um processo forjado, o restante deste artigo se concentra no lado forjado do gráfico.
A tabela abaixo é uma versão condensada do gráfico que mantemos na parede. É deliberadamente simplificado, mas captura o caráter de cada série e dos setores que mais dependem dela.
| Série | Elemento de Liga Principal | Nível de força | Onde você normalmente vê |
|---|---|---|---|
| 1000 | Nenhum, 99% puro | Baixo | Condutores elétricos, folhas, acabamentos decorativos |
| 2000 | Cobre | Muito alto | Estruturas aeroespaciais, peças usinadas de alta resistência |
| 3000 | Manganês | Moderado | Telha, trocadores de calor, sinalização |
| 4000 | Silício | Moderado | Arame de soldagem, enchimento de brasagem, pistões |
| 5000 | Magnésio | Moderado to high | Chapas marítimas, tanques de combustível, vasos de pressão |
| 6000 | Magnésio and silicon | Moderado, heat treatable | Extrusões arquitetônicas e industriais |
| 7000 | Zinco | Muito alto | Aeronaves, peças automotivas e esportivas de alto estresse |
| 8000 | Outros elementos | Varia | Ligas especializadas e experimentais |
Uma nota por si só conta apenas metade da história. O sufixo após o travessão descreve a têmpera, que é o tratamento mecânico que o metal recebeu. Dois perfis feitos da mesma liga 6061 podem diferir significativamente em resistência e ductilidade dependendo se são fornecidos como T4, T6 ou T651.
As famílias de temperamento mais comuns são fáceis de lembrar:
T5 significa que o perfil foi resfriado na prensa de extrusão e depois envelhecido artificialmente, sem tratamento adicional com solução. É a têmpera robusta para extrusões arquitetônicas porque oferece um bom equilíbrio entre resistência e acabamento superficial. T6 adiciona uma solução separada de tratamento antes do envelhecimento, que aumenta ainda mais a resistência e se adapta às peças estruturais e usinadas. O T4 é tratado com solução, mas envelhecido naturalmente, proporcionando melhor conformabilidade para peças que serão dobradas após a entrega.
Embora o gráfico liste oito séries, a produção de extrusão concentra-se em um pequeno número. Saber por que é mais útil do que memorizar números.
6063 extruda lindamente, recebe um acabamento anodizado ou com revestimento em pó uniformemente e oferece resistência suficiente para janelas, portas, paredes de cortina, persianas e grades. Quando um designer pede uma superfície limpa e consistente em longas tiragens, esta geralmente é a resposta. Nossa própria equipe técnica reuniu notas práticas sobre Propriedades de extrusão 6063-T5 e dicas de design para qualquer um que o especifique pela primeira vez.
O 6061 contém mais magnésio e silício e, com a têmpera T6, atinge uma resistência notavelmente maior. Ele usina bem, solda de maneira aceitável e é a escolha natural para suportes, estruturas, compartimentos de bateria e peças de suporte de carga.
Ambos têm resistência próxima ao 6061 e são comuns em aplicações estruturais e de transporte onde são necessárias paredes mais espessas e seções maiores.
5052 é uma liga de chapas e chapas com excelente resistência à corrosão, enquanto 7075 oferece a maior resistência das classes comuns, mas é mais difícil de soldar e menos tolerante a dobras acentuadas.
Na nossa experiência, a maioria dos erros de seleção acontece não porque alguém leu o gráfico incorretamente, mas porque parou de ler depois da coluna de força.
Sistemas de janelas e portas, paredes cortinas, guarda-sóis e grades de varanda são dominados pelo 6063-T5, com o 6061-T6 reservado para conexões estruturais. A resistência à corrosão, a adesão do revestimento e a consistência dimensional são mais importantes aqui do que a resistência à tração bruta.
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As estruturas dos painéis solares e os suportes de montagem são geralmente produzidos a partir de ligas modificadas 6005A ou 6063, escolhidas por uma relação rigidez-peso que mantém os módulos estáveis sob carga de vento sem adicionar custos de envio.
Peças estruturais leves, desde caixas de proteção e vigas de pára-choques até vigas de soleira e bandejas de bateria, baseiam-se nas séries 6005A, 6061 e, em alguns casos, 7000. As estruturas da linha de montagem e a proteção da máquina, por outro lado, são frequentemente construídas a partir de extrusões padronizadas de ranhura em T no 6063.
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Uma tabela de classes de alumínio é um mapa, não uma decisão. Ele informa a qual família um material pertence, o que seu elemento de liga faz e como sua têmpera altera o resultado. A escolha final ainda depende da carga que deverá carregar, do ambiente em que irá viver e do processo que deverá sobreviver no caminho até a instalação.
Se você está pesando duas notas para um projeto e o gráfico não resolve a questão, envie-nos os detalhes da inscrição. Comparar o comportamento da extrusão, as opções de acabamento e a durabilidade a longo prazo é algo que fazemos todos os dias e geralmente é mais rápido do que testar para obter uma resposta.
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