No domínio do fabrico de precisão, a maquinagem CNC, com as suas principais vantagens de alta precisão e alta flexibilidade, tornou-se um processo fundamental para a produção de componentes de alta qualidade. As ligas de alumínio, enquanto material metálico mais utilizado na maquinagem CNC, baseiam-se nas suas principais caraterísticas de facilidade de corte, leveza, excelente relação custo-eficácia e forte compatibilidade com o tratamento de superfícies, ocupando uma posição insubstituível em muitos domínios, como o aeroespacial, a indústria automóvel, a eletrónica e os artigos desportivos. Especialmente para produtos como componentes estruturais de precisão e acessórios de equipamento para desportos aquáticos ao ar livre no comércio transfronteiriço, a maquinagem CNC de ligas de alumínio é um apoio fundamental para alcançar melhorias no desempenho dos produtos e aumentar a competitividade do mercado.
Maquinabilidade superior: A liga de alumínio possui uma dureza moderada e a sua resistência ao corte é apenas um terço da do aço. Isto permite operações de corte a alta velocidade; as aparas partem-se facilmente sem aderir à ferramenta de corte e os acabamentos de superfície podem atingir Ra 0,8-1,6 μm - satisfazendo os requisitos de precisão sem necessidade de polimento secundário.
Propriedades excepcionais de leveza: Com uma densidade de apenas 2,7 g/cm³ (aproximadamente um terço da do aço), permite uma redução significativa do peso do produto, mantendo simultaneamente a integridade estrutural. Isto torna-o ideal para aplicações na indústria aeroespacial, veículos de energia nova, equipamento para desportos aquáticos e áreas semelhantes.
Alta compatibilidade de processos: As suas propriedades mecânicas podem ser adaptadas com precisão através de composições de ligas específicas e tratamentos térmicos. Além disso, é compatível com uma vasta gama de tratamentos de superfície - tais como anodização e jato de areia - alargando assim os seus potenciais cenários de aplicação.
Custos controláveis: Os custos associados às matérias-primas, aos resíduos de maquinagem e ao consumo de energia são todos inferiores aos dos metais de alta qualidade, o que faz com que seja uma solução altamente rentável que satisfaz os requisitos específicos da produção em massa e do comércio transfronteiriço.
Caraterísticas: Resistência moderada (resistência à tração de aproximadamente 240 MPa) combinada com uma excelente tenacidade; apresenta uma excelente resistência à corrosão atmosférica. É altamente adaptável aos processos de maquinagem CNC - como o torneamento, a fresagem e a perfuração - oferecendo um desempenho de corte suave com uma adesão mínima da ferramenta. Mantém uma elevada estabilidade dimensional após o processamento e é facilmente anodizado; a camada de óxido resultante é uniforme, durável e capaz de apresentar um vasto espetro de cores para satisfazer diversos requisitos estéticos.
Aplicações: Amplamente utilizado para vários invólucros de equipamentos, componentes mecânicos estruturais, suportes, placas de cobertura e conectores de uso geral. É o tipo de liga de alumínio mais rentável e amplamente utilizado em aplicações de maquinagem CNC, normalmente encontradas em áreas como equipamento de automação, dispositivos electrónicos e instrumentação médica.
Caraterísticas: Possui uma excelente plasticidade e é facilmente extrudido em vários perfis de secção transversal. Apresenta uma elevada planicidade da superfície e um acabamento fino; após a anodização, a superfície parece delicada, uniforme e rica em cor, oferecendo uma atração estética excecional. Além disso, apresenta baixa dificuldade de processamento - resistindo à formação de rebarbas durante a maquinagem CNC - tornando-o altamente adequado para o fabrico de componentes cosméticos de alta precisão.
Aplicações: Utilizado principalmente para perfis de liga de alumínio, molduras de equipamento, painéis decorativos, guarnições ornamentais, perfis de dissipadores de calor e artigos semelhantes. Encontra-se normalmente em aplicações com requisitos rigorosos de estética e formabilidade - tais como caixilhos de portas e janelas, molduras de dispositivos electrónicos, prateleiras de ecrãs e estruturas de gestão térmica.
Caraterísticas: Uma liga de alumínio de resistência média a elevada pertencente à família da série 6, com uma resistência à tração de aproximadamente 310 MPa, o que a torna mais forte do que a liga 6061. Apresenta uma excelente capacidade de extrusão, o que lhe permite ser transformada em perfis de paredes espessas e componentes estruturais de grande escala. Oferece uma boa soldabilidade e resistência à corrosão, produz resultados consistentes durante a anodização e demonstra um desempenho de corte suave e uma elevada estabilidade durante a maquinação CNC, tornando-o ideal para o processamento de lotes de alta precisão.
Aplicações: Adequado para componentes estruturais mecânicos pesados, braços robóticos, estruturas de equipamento, placas de base de moldes, peças de suporte de carga em equipamento de automação e aplicações semelhantes - particularmente adequado para peças maquinadas em CNC de grande escala que exigem elevados níveis de resistência e estabilidade dimensional.
Caraterísticas: Uma classe de alta resistência dentro das ligas de alumínio da série 6, com uma resistência à tração de aproximadamente 340 MPa. Oferece uma combinação bem equilibrada de maquinabilidade, resposta à anodização e soldabilidade, sem pontos fracos significativos. Após o processamento, apresenta uma elevada precisão dimensional e uma deformação mínima, o que o torna ideal para a maquinação CNC de precisão de estruturas complexas.
Aplicações: Utilizado principalmente para componentes estruturais mecânicos de precisão, ferramentas e acessórios, peças de precisão para equipamento de automação, caixas de instrumentos e artigos semelhantes. É adequado para aplicações em que são colocadas elevadas exigências em termos de precisão de maquinação e desempenho global.
Caraterísticas: Classificado como uma liga de alumínio de ultra-alta resistência, este material possui uma resistência à tração superior a 570 MPa. Apresenta uma elevada dureza, uma excelente resistência ao desgaste e uma robusta resistência à fadiga, o que o torna adequado para aplicações que envolvam cargas pesadas. No entanto, apresenta um grau de dificuldade ligeiramente superior durante a maquinagem CNC; as operações de corte requerem a utilização de ferramentas de metal duro e as taxas de avanço devem ser mantidas moderadas para evitar o desgaste acelerado das ferramentas.
Aplicações: Amplamente utilizado em componentes aeroespaciais, peças estruturais de elevada carga, engrenagens, veios, placas de molde e componentes principais para equipamento topo de gama. É ideal para cenários de maquinação CNC de precisão em que os requisitos de resistência excecionalmente elevados são fundamentais.
Caraterísticas: Uma liga de alumínio de ultra-alta resistência da série 7 com uma resistência à tração de aproximadamente 540 MPa. Embora a sua resistência rivalize com a da liga 7075, oferece uma tenacidade e resistência superiores à fissuração por corrosão sob tensão e é menos propensa a desenvolver fissuras de processamento. Devido à dureza relativa do material durante a maquinagem CNC, requer a utilização de máquinas-ferramentas com elevada rigidez e ferramentas de corte afiadas; os parâmetros de corte devem ser cuidadosamente controlados para garantir a precisão da maquinagem.
Aplicações: Adequado para componentes estruturais aeroespaciais, fuselagens de drones e conjuntos de núcleos, peças de suporte de carga de equipamento de precisão topo de gama e outras aplicações em que são colocadas elevadas exigências em termos de força, tenacidade e resistência à corrosão.
Caraterísticas: Apresenta uma excelente resistência à ferrugem - particularmente contra a corrosão da água do mar - e uma formabilidade superior, permitindo processos de trabalho a frio, como a dobragem e a estampagem. Mantém uma resistência substancial (com uma resistência à tração de aproximadamente 190 MPa) mesmo sem tratamento térmico. Oferece uma excelente soldabilidade, é fácil de maquinar através de CNC com caraterísticas de corte suaves e é adequado para o fabrico de estruturas dobradas complexas.
Aplicações: Utilizado principalmente para componentes de chapa metálica dobrada, depósitos de combustível, tubagens, peças mecânicas que funcionam em ambientes húmidos e acessórios de equipamento marítimo. Encontra-se normalmente em indústrias como a transformação de produtos químicos, a construção naval e o fabrico de equipamento para exteriores.
Caraterísticas: Uma liga de alumínio com elevado teor de magnésio da série 5, apresenta uma resistência excecional à ferrugem e à corrosão pela água do mar - muito superior à da liga 5052. Embora não possa ser reforçada através de tratamento térmico, a sua resistência pode ser significativamente melhorada através do trabalho a frio (atingindo uma resistência à tração de aproximadamente 300 MPa após o processamento a frio). Durante a maquinação CNC, o material tende a ser relativamente macio e propenso a aderir à ferramenta; por conseguinte, deve prestar-se especial atenção à evacuação das aparas durante o corte para evitar a formação de arestas postiças.
Aplicações: Adequado para utilização em componentes marítimos, caixas e tubagens para equipamento de refrigeração, recipientes sob pressão, elementos estruturais exteriores de grande escala e equipamento de engenharia offshore. É uma escolha ideal para peças maquinadas em CNC destinadas a um serviço de longa duração em ambientes húmidos ou corrosivos.
Caraterísticas: Composto por alumínio duro de qualidade aeroespacial de alta resistência, possui uma resistência à tração de aproximadamente 470 MPa e apresenta uma excelente resistência ao calor, mantendo um desempenho estável mesmo em ambientes de alta temperatura. No entanto, a sua resistência à corrosão é moderada; é propenso à oxidação quando exposto a ambientes húmidos durante longos períodos e, por conseguinte, requer normalmente tratamentos de superfície como a anodização ou a pintura. O material apresenta um nível de dificuldade moderado para a maquinação CNC, necessitando de uma seleção cuidadosa dos parâmetros de corte.
Aplicações: Utilizado principalmente para componentes estruturais aeroespaciais, peças de precisão de alta carga, componentes mecânicos que operam em ambientes de alta temperatura e inserções de moldes. Encontra-se normalmente em sectores de topo de gama, como as indústrias da aviação e da defesa.
Caraterísticas: Uma liga clássica de alumínio duro da série 2 com uma resistência à tração de aproximadamente 370 MPa. Embora a sua resistência seja ligeiramente inferior à do 2024, oferece uma maquinabilidade CNC superior, permitindo operações de corte suaves e um desgaste mínimo da ferramenta. É também mais económica do que a 2024, oferecendo um excelente valor global; além disso, é adequada para soldadura e tratamentos de superfície simples.
Aplicações: Ideal para componentes como veios, engrenagens, dispositivos de fixação, peças de suporte de carga de precisão e componentes de transmissão mecânica. É adequado para aplicações em que existem requisitos específicos em termos de resistência e maquinabilidade, e em que a relação custo-eficácia é uma prioridade.
Caraterísticas: Esta é a liga de alumínio duro da série 2 mais utilizada na China, com uma resistência à tração de aproximadamente 420 MPa. Oferece elevada resistência e excelente rigidez, o que a torna adequada para aplicações que envolvam cargas pesadas. No entanto, a sua maquinabilidade é moderada; devido à sua dureza inerente, o desgaste da ferramenta durante a maquinagem CNC é significativamente maior do que o encontrado nas ligas de alumínio da série 6. Consequentemente, é necessária a utilização de ferramentas de corte resistentes ao desgaste e um controlo cuidadoso das velocidades de corte.
Aplicações: É adequado para utilização em componentes estruturais aeroespaciais, inserções de moldes, suportes de carga, peças mecânicas pesadas e aplicações semelhantes. Servindo como um substituto doméstico comum para a liga 2024, é amplamente utilizado em sectores como o aeroespacial e o fabrico mecânico.
Caraterísticas: Uma liga de alumínio puro da série 1 com uma pureza superior a 99,5%. O material é extremamente macio (com uma resistência à tração de aproximadamente 95 MPa) e apresenta uma excelente condutividade térmica e eléctrica - situando-se entre as melhores de todas as ligas de alumínio em termos de desempenho térmico. Durante a maquinação CNC, a suavidade excessiva do material torna-o propenso a aderir à ferramenta e a riscar a superfície; por conseguinte, é necessária a utilização de ferramentas de corte afiadas e taxas de avanço reduzidas.
Aplicações: Utilizado principalmente para dissipadores de calor, componentes condutores, chapas metálicas decorativas, invólucros simples e caixas para componentes electrónicos. É ideal para aplicações em que a condutividade térmica e eléctrica excecional é fundamental, enquanto os requisitos de resistência são relativamente baixos.
Caraterísticas: Uma liga de manganês-alumínio da série 3, apresenta uma excelente resistência à corrosão e uma formabilidade superior, permitindo processos de trabalho a frio, como a dobragem e a estampagem. A sua resistência excede a do alumínio puro da série 1 (com uma resistência à tração de aproximadamente 150 MPa); no entanto, não pode ser reforçado através de tratamento térmico. Possui uma excelente capacidade de soldadura. Durante a maquinação CNC, o material é relativamente macio, permitindo um corte fácil com uma formação mínima de rebarbas.
Aplicações: Adequado para caixas de equipamento, painéis decorativos, tubagens, componentes de carga ligeira de uso geral e pequenas peças estruturais. É o tipo de liga preferido para aplicações de baixo custo e de carga ligeira e é normalmente encontrado em sectores que envolvem bens de consumo diário e equipamento de pequena escala.
| Notas | Caraterísticas | Aplicações |
|---|---|---|
| 6061（T6） | Resistência média (240 MPa); fácil de maquinar, propenso à oxidação, elevada relação custo-eficácia | Componentes estruturais gerais, caixas de equipamento, suportes, conectores |
| 6063 | Boa plasticidade, facilmente extrudido; produz um acabamento atrativo na anodização; maquinagem sem rebarbas | Perfis, molduras, peças de cosmética, dissipadores de calor |
| 6082 | Resistência média (310 MPa); mais forte do que o 6061; desempenho de maquinagem estável | Componentes estruturais para trabalhos pesados, braços robóticos, placas de base de moldes |
| 6066 | Alta resistência (340 MPa); propriedades equilibradas; adequado para maquinagem de precisão | Componentes estruturais de precisão, gabaritos e acessórios, caixas de instrumentos |
| 7075 | Resistência ultra-elevada (≥570 MPa); resistente ao desgaste; ligeiramente mais difícil de maquinar | Peças aeroespaciais, componentes estruturais de alta carga, engrenagens, placas de molde |
| 7050 | Elevada resistência (540 MPa); excelente tenacidade; requer uma máquina-ferramenta rígida para a maquinagem | Componentes estruturais aeroespaciais, componentes principais de drones |
| 5052 | Excelente resistência à corrosão; flexível; fácil de maquinar; boa soldabilidade | Peças de chapa metálica, depósitos de combustível, peças para ambientes húmidos |
| 5083 | Elevado teor de magnésio para uma resistência superior à corrosão; reforçado através do trabalho a frio; propenso a aderir à ferramenta (requer uma evacuação eficaz das aparas) | Peças marítimas, navios sob pressão, estruturas exteriores de grande dimensão |
| 2024 | Alta resistência (470 MPa); resistente ao calor; resistência moderada à corrosão (normalmente requer tratamento de superfície) | Peças aeroespaciais, peças para ambientes de alta temperatura, componentes do sector da defesa |
| 2017 | Resistência média (370 MPa); fácil de maquinar; elevada relação custo-eficácia | Eixos, engrenagens, gabaritos e acessórios |
| 2A12（LY12） | Alta resistência (420 MPa); boa rigidez; relativamente difícil de maquinar | Componentes estruturais aeroespaciais, inserções de moldes, suportes de carga |
| 1050/1060 | Alumínio puro (95 MPa); excelente condutividade térmica e eléctrica; propenso a aderir a ferramentas | Dissipadores de calor, peças condutoras, caixas simples |
| 3003 | Leve e forte (150 MPa); boa resistência à corrosão; fácil de maquinar | Caixas de equipamento, peças de carga ligeira, bens de consumo |
Seguindo os princípios de "correspondência de desempenho, viabilidade de processamento e custo ótimo", os principais critérios de seleção são os seguintes
- Melhor relação custo-eficácia global: 6061-T6 (abrangendo 80% de aplicações gerais);
- Requisitos de resistência ultra-elevada: 7075-T6 (7075-T73 para resistência à corrosão);
- Ambientes corrosivos: 5083 de preferência, seguido de 5052;
- Peças de chapa/dobragem: 5052; Perfis/peças decorativas: 6063;
- Estruturas resistentes: 6082-T6; caixas fundidas sob pressão produzidas em massa: ADC12 (A380);
- Componentes aeroespaciais de elevado esforço: 2024 (resistente à fadiga) ou 7075-T6 (alta resistência).
Após a maquinação CNC, o tratamento de superfície das peças em liga de alumínio não só melhora a sua resistência às intempéries e a sua vida útil, como também optimiza o seu aspeto, satisfazendo com precisão as exigências estéticas do mercado transfronteiriço. Oferecemos opções de tratamento de superfície diversificadas e personalizadas para diferentes cenários de aplicação, como se segue:
1. Anodização: O processo de tratamento de superfície mais utilizado, dividido em anodização dura e anodização colorida. As películas de anodização dura podem atingir uma espessura de 10-50 μm, oferecendo uma excelente resistência ao desgaste e à corrosão, adequada para peças industriais; a anodização colorida permite uma variedade de cores personalizadas, adaptando-se aos requisitos estéticos da eletrónica de consumo e dos artigos desportivos.
2. Jato de areia/escovagem: Através de processos de polimento físico, obtém-se uma textura mate delicada na superfície das peças, ocultando eficazmente pequenas marcas de ferramentas e melhorando a sensação do produto e o seu aspeto de qualidade superior. Amplamente utilizado em caixas electrónicas, peças decorativas e outros produtos.
3. Revestimento por pulverização/Eletroforese: Permite uma personalização rica de cores e padrões, possui uma excelente resistência à corrosão e proporciona uma textura de superfície uniforme, adequada para produtos de consumo com elevados requisitos estéticos, aumentando a competitividade do mercado de produtos.
4. Passivação/oxidação química: Forma uma película protetora fina e uniforme na superfície da peça sem afetar a precisão dimensional e a condutividade da peça. É adequado para conectores electrónicos de precisão, componentes condutores e outros produtos com requisitos rigorosos em termos de dimensão e condutividade.
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R: 6061-T6 é a escolha principal. Oferece uma resistência moderada, é fácil de maquinar e é facilmente anodizado. É adequado para a grande maioria dos componentes estruturais gerais e proporciona a melhor relação custo-desempenho entre todas as qualidades. É amplamente utilizado em áreas como a automação, a eletrónica e o equipamento médico.
R: Dê prioridade ao 6063. Possui uma plasticidade superior, é facilmente extrudido em formas complexas e atinge um elevado acabamento de superfície. Após a anodização, produz um aspeto mais fino e uniforme - esteticamente superior ao 6061 - tornando-o ideal para aplicações em que o aspeto é importante, tais como molduras, painéis decorativos e perfis de dissipadores de calor.
R: Dê prioridade ao 7075 (ultra-resistência, com uma resistência à tração de ≥570 MPa), que oferece uma excelente resistência ao desgaste e à fadiga. Se for necessária uma tenacidade superior e resistência à fissuração por corrosão sob tensão, o 7050 é uma alternativa adequada; é bem adequado para componentes críticos de suporte de carga na indústria aeroespacial e equipamento topo de gama.
R: O 5083 é a melhor escolha. Sendo uma liga com elevado teor de magnésio, a sua resistência à água do mar e à corrosão geral excede largamente a do 5052. Se a aplicação for simples e envolver cargas leves, o 5052 é também uma opção viável; oferece uma melhor relação custo-desempenho e é adequado para peças como componentes de chapa metálica e depósitos de combustível.
R: O 1050/1060 (alumínio puro) e o 5083 são propensos à aderência da ferramenta. A solução passa por utilizar ferramentas de corte afiadas, reduzir a velocidade de avanço, utilizar fluidos de corte adequados e assegurar a evacuação atempada das aparas para evitar a formação de arestas postiças.
R: A anodização é o método mais comum (oferecendo opções de cores personalizáveis), seguido de jato de areia combinado com anodização e trefilagem (acabamento escovado). Para aplicações que exijam elevada resistência ao desgaste, recomenda-se a anodização dura; para requisitos de condutividade eléctrica, a anodização condutora é a escolha preferida; e para proteção geral contra a corrosão, a pintura ou o revestimento em pó são opções adequadas.
