Em média, o alumínio é o grupo de materiais mais fácil de usinar. Chega a atingir 350% em ligas de alumínio forjado macio. Mas também, tão baixo quanto 100% em ligas de alumínio fundido com alto teor de silício. Vamos dividi-lo nos seus subgrupos e discutir a Usinabilidade de cada um deles.
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O que é o alumínio?
O alumínio na Usinagem refere-se a ligas de alumínio feitas de alumínio (Al), com ligas adicionais que são normalmente silício (Si), cobre (Cu), magnésio (Mg) e manganês (Mn). O alumínio é um material de engenharia popular devido à sua baixa densidade (2,5 vezes inferior à do aço) e à sua elevada taxa de Usinabilidade.
Grupos em liga de alumínio
- Ligas de alumínio fundido: Este tipo de liga tem um elevado teor de silício (si), normalmente entre 7% e 15%. Com um teor de silício mais baixo, as ligas de alumínio não podem ser fundidas e, por conseguinte, o alumínio fundido terá sempre um elevado teor de silício. A maquinabilidade do alumínio fundido é cerca de metade em comparação com o alumínio forjado convencional, e o desgaste da aresta de corte desenvolve-se muito mais rapidamente. Um componente usinado popular feito de alumínio fundido são as jantes para automóveis.
- Ligas de Alumínio e Lítio: Este grupo de ligas de alumínio contém um teor de lítio (Li) de 0,7% a 3%. A presença de lítio reduz a densidade da liga e proporciona uma excelente relação resistência/peso. A desvantagem é que o custo do alumínio-lítio é cerca do dobro e a Usinabilidade é de cerca de 60% em comparação com as ligas de alumínio comuns. É uma liga popular na indústria aeroespacial, onde o peso e a resistência são propriedades cruciais, mas raramente utilizada em outros componentes.
- Alumínio forjado (forjado): Este é o grupo mais popular de ligas de alumínio presente nas oficinas mecânicas. Possui propriedades mecânicas razoavelmente boas combinadas com uma excelente Usinabilidade.
Principais tipos de ligas de alumínio forjado e sua Usinabilidade
Liga de alumínio Série 2xxx
O cobre é o principal elemento de liga da série 2xxx. Assim, estas ligas são também vulgarmente designadas por “ligas de cobre”. Quando tratadas termicamente, estas ligas têm propriedades mecânicas equivalentes às do aço macio. Estas ligas apresentam uma menor resistência à corrosão quando comparadas com outras séries de alumínio. A liga mais popular desta série é a 2024, muito comum na indústria aeroespacial.
Resistência: 465 Mpa
Dureza: 75 HB
Taxa média de Usinabilidade: 240%
Liga de alumínio Série 6xxx
As ligas de alumínio 6xxx têm o silício e o magnésio como principais elementos de liga. Estas ligas têm uma melhor Usinabilidade em comparação com as da série 2xxx, à custa de uma menor resistência. A liga mais popular desta série é a 6061. É uma liga versátil encontrada em muitos componentes de engenharia e é a liga de alumínio mais popular nas oficinas de máquinas CNC.
Resistência: 300 Mpa
Dureza: 95 HB
Taxa média de Usinabilidade: 270%
Liga de alumínio Série 7xxx
O principal elemento de liga da série 7xxx é o zinco, mas também contém cobre, crómio e magnésio. Tem uma resistência e dureza muito superiores às dos 2xxx e 6xxx, mas tem uma classificação de Usinabilidade inferior e custa mais. Nesta série, a liga mais popular é o alumínio 7075, normalmente utilizado no fabrico de moldes, nas indústrias marítima, automóvel e de defesa.
Resistência: 570 Mpa
Dureza: 150 HB
Taxa média de Usinabilidade: 170%
Gráfico de Usinabilidade para ligas de alumínio forjado
Para obter as velocidades de corte para ligas de alumínio em qualquer aplicação, utilize a nossa Calculadora de velocidade e avanço
Aviso
Em muitos casos, a velocidade de corte real será muito inferior ao que é possível do ponto de vista da taxa de Usinabilidade. A velocidade máxima do fuso e a estabilidade da fixação podem limitar a velocidade efetiva.
Aumentar a Usinabilidade com pastilhas/insertos com ponta PCD
Toda a nossa discussão até agora foi baseada em pastilhas de metal duro. No entanto, para aumentar ainda mais a Usinabilidadedo alumínio, é melhor atualizar para pastilhas com ponta PCD (diamante). Com este tipo de material de corte avançado, a velocidade de corte pode ser duplicada em comparação com o metal duro, desde que a estabilidade, a máquina e o diâmetro sejam adequados para as RPM necessárias.
