Liga de alumínio de fabricação aditiva

R: A liga de alumínio é uma mistura de metal onde o alumínio é o componente principal. Outros elementos que são normalmente adicionados ao alumínio incluem: Cobre, Magnésio, Manganês, Silício, Estanho, Níquel, Zinco.

O alumínio raramente é usado em sua forma pura porque é macio e fraco. Os demais elementos melhoram suas propriedades mecânicas e o tornam adequado para diversas aplicações.

R: Na fabricação, o alumínio raramente é puro. Em vez disso, os fabricantes formam ligas que aumentam drasticamente a resistência e a rigidez do alumínio, mantendo ao mesmo tempo as suas outras propriedades desejáveis. Tanto profissionais como não profissionais costumam fazer comparações entre alumínio e aço, porque os dois metais são usados ​​para uma grande variedade de produtos.

Mas comparar o alumínio com o aço é um pouco como comparar maçãs com laranjas: o aço já é uma liga, enquanto o alumínio é um elemento. O aço carbono, uma liga básica de aço, é composto de ferro (Fe) e carbono (C). O alumínio puro, apesar das suas muitas propriedades vencedoras, é demasiado macio e não suficientemente forte para a maioria das aplicações industriais. Mas as ligas de alumínio podem ser trinta vezes mais resistentes que o alumínio puro e excedem regularmente o aço na relação resistência-peso.

A:Alumínio versus aço inoxidável: principais diferenças

• Força

O aço inoxidável é mais pesado e resistente que o alumínio. Na verdade, o alumínio tem cerca de 1/3 do peso do aço. Embora o aço inoxidável seja mais resistente, o alumínio tem uma relação resistência/peso muito melhor do que o aço inoxidável.

• Condutividade

O aço é um mau condutor de eletricidade devido à sua densa camada protetora de óxido. Por outro lado, o alumínio é um excelente condutor elétrico e térmico.

• Custo

O alumínio é mais caro do que o aço inoxidável se você observar o preço com base no peso. Mas, se você olhar o preço por volume, o alumínio é mais econômico porque você obtém mais produtos.

• Resistência ao calor

Ao comparar o aço inoxidável com o alumínio, o aço inoxidável tem uma resistência muito melhor ao calor com um ponto de fusão de 2.500 ℉, enquanto o alumínio se torna muito macio em torno de 400 ℉ com um ponto de fusão de 1.220 ℉. No entanto, o alumínio tem vantagem sobre o aço em temperaturas frias. À medida que a temperatura diminui, a resistência à tração do alumínio aumenta, enquanto o aço se torna quebradiço em baixas temperaturas.

• Resistência à corrosão

O alumínio não enferruja; no entanto, corrói quando exposto ao sal. O aço inoxidável é altamente resistente à corrosão e não enferruja facilmente. Além disso, o aço inoxidável não é poroso, o que lhe confere maior resistência à corrosão.

• Impacto Ambiental, Reciclagem

O aço inoxidável é conhecido por sua boa reciclabilidade. Segundo a Napa Recycling, o aço é o material mais reciclado do mundo. Possui propriedades magnéticas distintas que o tornam um material fácil de recuperar do fluxo de resíduos para reciclagem. Além disso, as propriedades do aço permanecem inalteradas, não importa quantas vezes o aço seja reciclado.

Embora o aço seja o material mais reciclado, o alumínio é o mais reciclável de todos os materiais. Na verdade, o alumínio descartado é mais valioso do que qualquer outro material na sua lixeira. Quase 75% de todo o alumínio produzido nos EUA ainda está em uso hoje porque o alumínio pode ser reciclado continuamente em um verdadeiro circuito fechado. Para saber mais sobre a reciclagem de alumínio, visite a Associação de Alumínio.

• Diferentes aplicações de alumínio versus aço

Alumínio e aço estão por toda parte. Se você olhar em qualquer lugar, é provável que veja algo contendo um desses metais. Abaixo estão algumas aplicações comuns de aço inoxidável e alumínio.

R: Prós e Contras do Alumínio

Prós

• É uma opção mais barata
• Inodoro e impermeável
• Reflexividade e flexibilidade
• Alta usinabilidade e reciclabilidade
• Resistência à corrosão
• Alta condutividade térmica e condutividade elétrica

Contras

• Processo de soldagem difícil
• Corrói rapidamente em água salgada
• Pode afetar o sabor dos alimentos embalados

R: Embora o alumínio e o titânio sejam opções excelentes para uma ampla variedade de aplicações, eles não são adequados para todos os projetos. Antes de escolher um metal para suas aplicações específicas, você deve considerar vários fatores, incluindo os seguintes:

Formulários

As respectivas propriedades do titânio e do alumínio os tornam ideais para diversas aplicações. Por exemplo, o titânio é perfeito para aplicações que requerem materiais resistentes ao calor. Isso inclui aplicações médicas, componentes de satélite, componentes marítimos e acessórios.

Enquanto isso, o alumínio é adequado para estruturas de veículos e bicicletas, dissipadores de calor, condutores elétricos, pequenos barcos e outras aplicações que necessitam de alta condutividade térmica.

Processos Opcionais de Usinabilidade

O material que você escolhe para o seu projeto determina a geometria dos seus produtos finais. Além disso, determina o método de usinagem usado para o material durante a produção de suas peças. O alumínio é mais compatível com uma ampla gama de processos. Fornece componentes de alta qualidade nos casos em que você precisa fabricar peças rapidamente.

Além disso, este material é mais fácil de trabalhar do que o titânio e é a melhor opção para fazer peças complexas com requisitos de tolerância rígidos.

Custo

O custo de produção é um dos fatores fundamentais que você deve considerar na hora de escolher um metal para o seu projeto. Geralmente, o alumínio é um metal econômico usado para usinagem de precisão e muitos outros processos de prototipagem. A fabricação de componentes costuma ser mais barata com alumínio do que com titânio.

O titânio possui alto custo de extração e fabricação em comparação ao alumínio. Seu alto preço limita sua aplicação. No entanto, o titânio é um material ideal para fins de usinagem se o custo de usinagem do titânio não for um desafio.

Peso e Força

O peso e a resistência do titânio versus alumínio são outras diferenças entre esses metais. O titânio tem uma densidade de 4.500 kg/m3 em contraste com os 2.712 kg/m3 do alumínio. Como resultado, o titânio é mais pesado quando comparado ao alumínio. Isso significa que você precisa de menos titânio em sua usinagem para ter um produto leve.

O titânio é a melhor escolha quando se trata de resistência. Sua resistência à tração varia de 230 MPa a 1400 MPa em comparação ao alumínio, que tem margem de 90 MPa a 690 MPa. O titânio puro tem baixo consumo de energia, enquanto o alumínio puro é mais fraco. No entanto, você pode combinar o alumínio com outras ligas metálicas para aumentar sua resistência com base nas suas necessidades.

Resíduos Produzidos

O desperdício de usinagem é outro fator crucial ao lidar com projetos geométricos complexos. A geometria complexa do projeto pode limitar o seu método de usinagem, independentemente do material escolhido. Como resultado, a fresagem do excesso de material torna-se inevitável. Às vezes, a maioria dos produtores utiliza alumínio para prototipagem e titânio é usado para produção de pequenos lotes de produtos para fins especiais. Na maioria dos casos, é aconselhável escolher alumínio barato em vez de titânio, pois ajuda a reduzir o custo geral.

Requisitos Estéticos

Algumas peças fresadas muitas vezes requerem a aplicação de cores específicas para acabamento estético. O titânio dá uma aparência de superfície prateada que parece mais escura quando sob a luz. Enquanto isso, o alumínio tem uma aparência branco prateado. O material que você escolher determinará se o seu produto tem uma cor prateada ou cinza fosco. No entanto, ambos os materiais podem exigir vários outros procedimentos de acabamento de superfície metálica, como jateamento, polimento, cromagem, etc.

Conclusão

O titânio e o alumínio são metais com propriedades notáveis, respectivas vantagens e aplicações. Apesar de terem qualidades quase semelhantes, possuem aplicações individuais nas quais uma é mais adequada que a outra. Embora o titânio seja ideal para aplicações resistentes ao calor, o alumínio tem a melhor condutividade térmica que o seu projeto precisa.

R: Ambos os metais possuem excelentes propriedades de durabilidade e podem ser usados ​​por um longo período. No entanto, o titânio vem em primeiro lugar em termos de durabilidade e rigidez. Seus componentes duram anos sem sinais de desgaste. O titânio tem excelente resistência à corrosão e dura mais porque pode suportar tensões.

R: É muito fácil diferenciar o titânio do alumínio usando suas cores específicas. O titânio tem uma cor prateada escura, enquanto o alumínio geralmente varia do branco prateado ao cinza fosco em diversas superfícies. Além disso, o titânio parece muito mais duro que o alumínio. O alumínio geralmente remove um pedaço de material macio quando lixado, enquanto o titânio não.

R: O material AlSi7Mg tem um efeito de endurecimento por solução sólida mais fraco devido à menor fração volumétrica de Si, resultando em menor resistência à tração, menor dureza e maior alongamento do que o material AlSi10Mg. Após o tratamento térmico, a resistência à tração e ao escoamento de ambos os materiais diminuiu e o alongamento aumentou.

R: AlSi10Mg é uma liga de alumínio com excelentes propriedades mecânicas combinadas com baixa densidade, resistência à corrosão e excelente fundibilidade, ao mesmo tempo que oferece opções de pós-processamento leves e flexíveis.

Por oferecer alta resistência, dureza relativamente alta e alta condutividade térmica, é utilizado para peças sujeitas a altas cargas.

As aplicações incluem carcaças e dutos, peças de motores, ferramentas de produção e moldes para fins de prototipagem e fabricação.

R: Os fios de soldagem MIG de alumínio mais comumente usados ​​são ER4043 e ER5356. ER4043 é um fio de soldagem MIG de uso geral usado para soldar ligas de alumínio 2014, 3003, 3004, 4043, 5052, 6061, 6062 e 6063. As soldas proporcionam alta ductilidade e excelente resistência à trinca.

R: De modo geral, os pós metálicos usados ​​em impressoras 3D metálicas incluem aço ferramenta, aço inoxidável, aço martensítico, titânio puro e ligas de titânio, ligas de alumínio, ligas à base de níquel, ligas à base de cobre, ligas de cobalto-cromo, etc.

R: Liga 3003: A mais amplamente utilizada de todas as ligas de alumínio. Um alumínio comercialmente puro com adição de manganês para aumentar sua resistência (20% mais forte que o grau 1100). Possui excelente resistência à corrosão e trabalhabilidade. Esta classe pode ser estampada ou fiada, soldada ou brasada.