As ligas de magnésio são os metais de uso prático mais leves e apresentam a maior resistência específica entre as ligas. O magnésio é também abundante e facilmente disponível, o que o torna um material valioso em diversos setores. Nos últimos anos, as ligas de magnésio têm suscitado grande interesse devido ao seu potencial em aplicações que visam a redução de peso e a economia de mão-de-obra. No entanto, a maquinação destas ligas envolve riscos, como o incêndio, o que limita o número de empresas capazes de as processar em segurança.
A nossa oficina utiliza sistemas de segurança especializados. Isto é combinado com a tecnologia de máquinas CNC multieixos de alta precisão para fornecer exatamente o que precisa.
O magnésio é um elemento químico de símbolo Mg e número atómico 12. É um metal leve e de cor branco-prateada, abundante na natureza, particularmente na crosta terrestre e na água do mar. O magnésio é conhecido pela sua resistência, baixa densidade e resistência à corrosão, o que o torna útil numa vasta gama de aplicações.
Principais vantagens
Peso-pena extremo: Potencial significativo de redução de peso, melhorando a eficiência energética e a autonomia.
Excelente amortecimento e redução de vibrações: A absorção de vibrações e a redução de ruído são várias vezes superiores às das ligas de alumínio, melhorando a estabilidade dos equipamentos de precisão.
Elevada resistência específica:Relação resistência/densidade superior à da maioria das ligas comuns, proporcionando resistência sem aumento de peso.
Boa blindagem eletromagnética: Superior às ligas de alumínio com a mesma espessura, o que o torna ideal para caixas de dispositivos eletrónicos.
Biocompatibilidade:Biodegradável e mecanicamente compatível com os ossos, utilizado em implantes médicos.
Modelo:AZ31
Caraterísticas: Boa resistência, boa relação custo-benefício, excelente capacidade de fundição, resistência moderada à corrosão.
Aplicações: Peças para automóveis, caixas para equipamentos eletrónicos, estruturas de engenharia em geral.
Modelo:AZ61
Caraterísticas:Maior resistência do que o AZ31, boa resistência à corrosão, boa usinabilidade.
Aplicações:Peças estruturais, elementos de fixação, componentes industriais.
Modelo:AZ91
Caraterísticas:Bom desempenho na fundição, boa resistência à corrosão, elevada resistência e rigidez, boa relação custo-benefício.
Aplicações:Peças para automóveis, caixas para aparelhos eletrónicos de consumo, componentes de fundição sob pressão.
Modelo:AM50
Caraterísticas:Excelente ductilidade, boa resistência ao impacto, resistência moderada.
Aplicações:Componentes de segurança automóvel, peças de absorção de energia.
Modelo:AM60
Caraterísticas:Resistência superior à do AM50, boa ductilidade, excelente resistência ao impacto.
Aplicações:Estruturas do volante, estruturas do painel de instrumentos.
Modelo:ZK60
Caraterísticas:Elevada resistência, boa resistência à fadiga, adequado para tratamento térmico.
Aplicações:Peças estruturais para a indústria aeroespacial, peças mecânicas de alto desempenho.
Modelo:WE43
Caraterísticas:Excelente desempenho a altas temperaturas, resistência superior à deformação por fluência, boa resistência à corrosão.
Aplicações:Componentes de motores aeroespaciais, aplicações no setor da defesa, implantes médicos.
| Imóveis | Ligas de magnésio (Mg) | Ligas de alumínio (Al) | Ligas de titânio (Ti) | Aço |
| Densidade | 1,7–1,8 g/cm³ (o mais leve) | 2,7 g/cm³ (Leve) | 4,5 g/cm³ (Médio) | 7,8 g/cm³ (o mais pesado) |
| Resistência específica | Elevado (Leve e Forte) | Médio-alto | Muito elevado | Elevado |
| Rigidez (módulo) | Baixa (Macia, deforma-se facilmente) | Médio | Elevado | Muito elevado |
| Amortecimento de vibrações | Melhor (Excelente resistência ao ruído e ao impacto) | Média | Média | Pobres |
| Resistência à corrosão | Mau (necessita de tratamento de superfície) | Bom (Camada de óxido natural) | Excelente (biocompatível, amigo do meio marinho) | Suscetível à ferrugem (necessita de proteção) |
| Maquinabilidade | Excelente (adequado para corte e fundição sob pressão) | Bom (fácil de usinar e moldar) | Difícil (elevado desgaste das ferramentas) | Bom (fácil de soldar e processar) |
| Resistência ao calor | Fraco (amolece a altas temperaturas) | Médio (normalmente < 200 °C) | Excelente (bom a altas temperaturas) | Excelente |
| Custo | Médio-alto | Baixo (económico para um design leve) | Elevado (Caro) | Elevado (Caro) |
| Aplicações típicas | 3C Electronics, Interiores de automóveis, Pequenas peças para a indústria aeroespacial | Carroçarias, rodas e componentes estruturais | Motores de aeronaves, implantes médicos, peças de alta qualidade | Estruturas, pontes, recipientes sob pressão, peças para serviços pesados |
I. Desafios de maquinagem decorrentes das características do material:
II. Seleção de ferramentas:
III. Parâmetros de corte
O magnésio é macio e leve, o que permite um corte a alta velocidade:
| Fresagem | Perfuração | Princípios |
| Velocidade de corte (Vc): 600–1200 m/min. Avanço por dente (fz): 0,1–0,3 mm/dente. | Altas velocidades do fuso, velocidades de avanço moderadas, com movimentos rápidos de entrada e saída | Alta velocidade, avanço elevado, profundidade de corte reduzida Minimizar o tempo de permanência da ferramenta no material para evitar um aumento excessivo da temperatura. |
IV. Requisitos de arrefecimento e lubrificação:
Não utilize fluidos de corte à base de água, uma vez que podem produzir gás hidrogénio e representar riscos de segurança. As soluções mais comuns incluem:
| Corte a seco (preferível) | Lubrificação com Quantidade Mínima (MQL) | Óleos de corte específicos para magnésio |
| Jato de ar potente para remoção de aparas | Óleos minerais especializados / Ésteres sintéticos (atomizados em pequenas quantidades) | São isentos de água, têm um ponto de inflamação baixo e não são inflamáveis |
V. Remoção do chip e segurança contra incêndios
Os fragmentos de magnésio são extremamente finos e altamente inflamáveis, apresentando o risco de combustão espontânea.:
| Na área de maquinagem: | Equipar com extintores de incêndio para metais da classe D |
| Utilize sistemas de sopro de ar potente ou de aspiração para remover as limalhas e manter o espaço de trabalho limpo. Não permita a acumulação de limalhas. | (Água, pó seco e CO₂ não são adequados). Após a maquinagem, coloque as limalhas em recipientes herméticos, mantendo-as afastadas da humidade ou de fontes de água. |
VI. Fixação e prevenção da deformação
A baixa rigidez do magnésio torna as peças de paredes finas ou de grandes dimensões propensas à deformação.
Pontos-chave do processo:
A:Os materiais à base de magnésio apresentam várias propriedades importantes:
Leveza: O magnésio é o metal estrutural mais leve, o que o torna ideal para aplicações onde a redução de peso é fundamental. Elevada relação resistência-peso: O magnésio oferece uma elevada resistência em relação ao seu peso, sendo adequado para aplicações que suportam cargas. Boa condutividade térmica: O magnésio tem uma elevada capacidade de conduzir calor, sendo útil em aplicações que exijam dissipação de calor. Boa maquinabilidade: Os materiais à base de magnésio são relativamente fáceis de maquinar, fundir e moldar em formatos complexos. Suscetibilidade à corrosão: O magnésio é propenso à corrosão, especialmente em ambientes húmidos ou salinos, o que exige frequentemente a utilização de revestimentos protetores ou a criação de ligas metálicas para aumentar a durabilidade.
Magnésio puro: Esta é a forma de magnésio sem adição de outros elementos de liga, utilizada em aplicações onde a leveza é fundamental, mas a resistência mecânica e a resistência à corrosão são menos críticas. Ligas de magnésio: São misturas de magnésio com outros metais — como o alumínio, o zinco, o manganês ou elementos de terras raras — para melhorar as suas propriedades. As ligas de magnésio comuns incluem a AZ91D (alumínio e zinco), a AM60 (alumínio e manganês) e a WE43 (elementos terras raras).
Ligas metálicas: Adição de elementos como o alumínio, zinco e cálcio para melhorar a resistência à corrosão das ligas de magnésio. Tratamentos de superfície: Aplicação de revestimentos como anodização, galvanoplastia ou pintura para formar uma camada protetora na superfície. Controlo ambiental: Manter os materiais de magnésio afastados de ambientes agressivos (por exemplo, água salgada) ou utilizar inibidores de corrosão nesses ambientes.
A:Sim. Os tratamentos mais comuns incluem a anodização, o revestimento e a galvanização, com o objetivo de melhorar a resistência à corrosão e o aspeto.
A:Sim, estão entre os metais estruturais mais leves e são ideais para projetos leves.
A:As classes mais comuns incluem AZ31, AZ91, AM60, ZK60 e WE43.
A:Amplamente utilizado em: Indústria automóvel, setor aeroespacial, eletrónica de consumo, dispositivos médicos.
A:As ligas de magnésio são mais leves, mas, em geral, apresentam menor resistência mecânica e menor resistência à corrosão do que as ligas de alumínio.
