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O que diferencia entre o alumínio 5052 e o alumínio 6061?
A liga de alumínio tem as características de baixa densidade, boas propriedades mecânicas, excelente usinabilidade, não toxicidade, fácil de ser reciclado, excelente condutividade elétrica, transferência de calor e resistência à corrosão. E pode fazer anodizado também, com o objetivo de melhorar a resistência abrasiva das peças, resistência à corrosão, isolamento, decorativo, aumentar a vida útil e assim por diante.
As ligas de alumínio são amplamente utilizadas em peças personalizadas, fabricação de protótipos e usinagem CNC, mas existem muitos tipos diferentes de ligas de alumínio no mercado, como escolher a liga de alumínio mais adequada para o seu projeto de usinagem CNC? Neste ponto, primeiramente devemos esclarecer qual a principal aplicação final das peças e suas propriedades físicas ou químicas, como conformabilidade, soldabilidade, resistência, resistência à corrosão, etc., e então combinar todos os requisitos para escolher a liga de alumínio mais adequada como a matéria-prima para o seu usinagem CNC projeto.
Pegue o comum alumínio 5052 e alumínio 6061 como exemplo, e compare-o em todos os aspectos para ajudá-lo a entender melhor a diferença entre o Alumínio 5052 e o Alumínio 6061, depois escolha o tipo de liga de alumínio mais adequado para suas peças de usinagem CNC.
Vários graus de ligas de alumínio
O alumínio é um metal de baixa resistência e boa plasticidade. Além da aplicação de algum alumínio puro, para melhorar a resistência ou desempenho abrangente, metais como ferro, cobre, magnésio, silício, zinco e manganês são adicionados ao alumínio puro para formar uma liga. Assim, a resistência, densidade, usinabilidade, condutividade, resistência ao desgaste e resistência à corrosão do alumínio são melhoradas. O alumínio 5052 e o alumínio 6061 são o resultado da combinação de alumínio e outros metais, mas o teor de outros metais é diferente.
Nomenclatura para graus de liga de alumínio pela American Aluminium Association: Os graus de ligas de alumínio são representados pela série 2XXX~9XXX. O primeiro dígito do grau indica o tipo de liga principal, que representa uma série de características. O segundo dígito do grau indica a modificação da liga original. Os dois últimos dígitos do grau não têm significado especial e são usados apenas para distinguir diferentes ligas de alumínio no mesmo grupo. Tomamos o alumínio 5182, que é amplamente utilizado em tanques de combustível de aeronaves, como exemplo, 5 representa da série de ligas de alumínio-magnésio, 1 representa a primeira modificação do principal elemento de liga alumínio e 82 representa a distinção de outras ligas no série de alumínio 51xx. A seguir estão os grupos de diferentes graus de ligas de alumínio para referência.
| Grupos | Série de notas |
| Alumínio puro (teor de alumínio não inferior a 99.00%) | 1XXX |
| Ligas de alumínio com cobre como principal elemento de liga | 2XXX |
| Ligas de alumínio com manganês como principal elemento de liga | 3XXX |
| Liga de alumínio com silício como principal elemento de liga | 4XXX |
| Ligas de alumínio com magnésio como principal elemento de liga | 5XXX |
| Ligas de alumínio com magnésio e silício como principais elementos de liga e fase Mg2Si como fase de reforço | 6XXX |
| Ligas de alumínio com zinco como principal elemento de liga | 7XXX |
| Ligas de alumínio com outros elementos de liga como principais elementos de liga | 8XXX |
| Conjunto de liga alternativo | 9XXX |
Introdução básica de alumínio 5052 e alumínio 6061
O alumínio 5052 é uma liga de alumínio AL-Mg, o magnésio é o principal elemento de liga na liga de alumínio 5052 e é a liga de alumínio à prova de ferrugem mais amplamente utilizada. Esta liga tem alta resistência, especialmente resistência à fadiga, plasticidade e resistência à corrosão, mas não pode fazer o fortalecimento do tratamento térmico, boa plasticidade no endurecimento por trabalho semi-frio, baixa plasticidade no endurecimento por trabalho a frio, excelente resistência à corrosão, soldabilidade, usinabilidade ruim e polido.
O alumínio 5052 possui excelente efeito de coloração anodizada, excelente textura e dureza do metal, resistência ao desgaste e resistência à corrosão e longa vida útil. É amplamente utilizado em invólucros de telefones celulares de última geração, invólucros de condicionadores de ar e outros campos que exigem alto efeito de anodização e textura de metal. Além disso, pode ser utilizado para peças de baixa carga que requerem alta plasticidade e boa soldabilidade, podendo trabalhar em meios líquidos ou gasosos, como tanques de combustível de automóveis.
Os principais elementos de liga do alumínio Alumínio 6061 são o magnésio e o silício, e formam a fase Mg2Si. Se contém uma certa quantidade de manganês e cromo, pode neutralizar os maus efeitos do ferro. Às vezes, uma pequena quantidade de cobre ou zinco é adicionada para melhorar a resistência da liga sem reduzir significativamente sua resistência à corrosão, e ainda há uma pequena quantidade de cobre como material condutor para compensar os efeitos adversos do titânio e do ferro na condutividade elétrica, zircônio ou titânio pode refinar grãos e controlar a estrutura de recristalização; para melhorar a usinabilidade, pode-se adicionar chumbo e bismuto. Mg2Si é sólido-dissolvido em alumínio, o que faz com que a liga tenha função de endurecimento artificial por envelhecimento.
O alumínio 6061 é uma liga reforçada tratada termicamente com boa conformabilidade, soldabilidade e usinabilidade, com resistência média que pode manter boa operabilidade após o recozimento. Os usos típicos do Alumínio 6061 incluem dispositivo de fixação aeroespacial, dispositivo de fixação elétrico e comunicações e assim por diante. Também é muito utilizado em peças mecânicas automatizadas, usinagem de precisão, fabricação de moldes, eletrônicos e instrumentos de precisão, SMT e suportes de solda para placas de PC.
O componente químico para alumínio 5052 e alumínio 6061
Os graus de alumínio 5052 e alumínio 6061 possuem excelentes propriedades e atendem a diferentes aplicações com composições elementares distintas. Além disso, ambas as ligas de alumínio podem ser usadas para a mesma finalidade. No entanto, é importante usar ligas de alumínio com alto nível de benefício.
Para facilitar o entendimento, DDPROTÓTIPO usará as propriedades exibidas por ambas as ligas para traçar comparações entre as duas. Isso é para garantir que os usuários tenham mais conhecimento sobre o Alumínio 5052 e o Alumínio 6061 para selecionar uma liga de alumínio eficaz para seus peças metálicas personalizadas. A seguir está a tabela de composição e comparação de desempenho das duas ligas de alumínio para sua referência:
| Element | AL 5052 | AL 6061 |
| Alumínio (Al) | 95.85 -% 97.70 | 95.80 -% 97.90 |
| Silicone (Si) | 0.00 -% 0.25 | 0.40 -% 0.80 |
| Zinco (Zn) | 0.00 -% 0.10 | 0.00 -% 0.25 |
| Magnésio (Mg） | 2.20 -% 2.80 | 0.80 -% 1.20 |
| manganês (Mn) | 0.00 -% 0.10 | 0.00 -% 0.15 |
| Cromo (Cr) | 0.15 -% 0.35 | 0.04 -% 0.35 |
| Cuprum (Cu) | 0.00 -% 0.00 | 0.15 -% 0.40 |
| Ferro (Fe) | 0.00 -% 0.40 | 0.00 -% 0.70 |
| Titânio (Ti) | - | 0.00 -% 0.15 |
| Residuals | 0.00 -% 0.15 | 0.00 -% 0.15 |
Alumínio 5052 vs Alumínio 6061: Propriedades Mecânicas
As propriedades mecânicas de um material são as propriedades físicas exibidas quando uma força ou impacto é exercido sobre ele. O alumínio 5052 e o alumínio 6061 exibem uma grande variedade de propriedades mecânicas. Essas propriedades nos dão mais oportunidades de comparar e contrastar. Essas propriedades incluem:
Módulos de elasticidade
Resistividade elétrica
Usinabilidade
Dureza Material
Condutividade Térmica
Resistência ao escoamento
Força de cisalhamento
Módulos de elasticidade
O módulo de elasticidade pode ser expresso em termos de rigidez de uma liga. Isso é quantificado como uma medida de como um material de liga pode resistir à deformação plástica na presença de uma força externa. Um material que apresenta maior módulo é dito ser mais elástico. Isso ocorre porque requer um esforço extra para levar o material permanentemente à deformidade. Como resultado, ligas com métricas de módulo mais altas são preferidas para aplicações de conformação. Além disso, os materiais elásticos não fraturam facilmente quando deformados. Comparamos o Alumínio 5052 com o Alumínio 6061 e descobrimos que o Alumínio 5052 tem o maior módulo de elasticidade (70.3 GPa). Portanto, se a elasticidade for considerada na seleção da liga para o seu projeto, o Alumínio 5052 é a escolha perfeita.
Condutividade elétrica
Na comparação do Alumínio 5052 e do Alumínio 6061 usando igual volume, o Alumínio 6061 mostra maior condutividade em cerca de 7% do que o Alumínio 5052, pois a pequena quantidade de elemental de cuprum contém para o Alumínio 6061.
Usinabilidade
A usinabilidade mede quão bem um material de liga responde a CNC Milling, corte e vinco, CNC volta ou outras operações de usinagem. Essas operações de usinabilidade podem ser medidas usando algumas escalas de usinabilidade. O alumínio 6061 é classificado como “Bom” enquanto o Alumínio 5052 é “Ruim” em termos de usinabilidade. Isso ocorre porque o Alumínio 6061 é mais quebradiço e quebra mais facilmente com menos cavacos quando usinado. Por outro lado, o alumínio 5052 é classificado como ruim devido à sua natureza elástica. Cavacos maiores caem no ferramental com cortes menos precisos.
Dureza Material
A dureza de um material de liga depende de sua resistência à deformidade, seja por indentação ou penetração. neste caso, ambas as ligas de alumínio foram penetradas usando diferentes quantidades de força, e o resultado mostrou que o Alumínio 6061 resiste à penetração sem muita deformidade sob pressão. Isso significa que o alumínio 6061 é mais difícil (276 MPa) de se deformar permanentemente do que o alumínio 5052 (193 MPa).
Condutividade Térmica
A condutividade térmica é uma medida de quanto uma liga metálica pode transmitir calor. As ligas de alumínio são bons condutores de calor; é aplicável na consideração de materiais para trocadores de calor, dissipadores de calor e muito mais. A condutividade térmica do Alumínio 6061 é maior que a do Alumínio 5052. Como resultado, o Alumínio 6061 é o preferido para aplicações de dissipação de calor.
Resistência ao escoamento
Para uma seleção de materiais, a resistência ao escoamento e a resistência final desse material servem como um valor central. Em combinação, eles representam a quantidade máxima de tensão que leva à deformação não permanente (elástica) e permanente (plástica). Além disso, o limite de escoamento é o mais importante em aplicações estáticas. Isso significa que o material escolhido nunca deve se deformar permanentemente, por exemplo, em aplicações estruturais. Por outro lado, a resistência máxima pode ser útil para uma aplicação específica. O alumínio 5052 apresentou uma resistência à tração de cerca de 193 MPa com uma resistência à tração final de 226 MPa. O alumínio 6061 apresenta uma resistência à tração de cerca de 276 MPa com uma resistência à tração final de 310 MPa. Isso mostra que o Alumínio 6061 é mais forte que o Alumínio 5052.
Força de cisalhamento
A resistência ao cisalhamento de um material pode ser referida como a carga máxima que pode ser suportada antes da fratura no eixo dos fixadores quando aplicada no ângulo correto. A este respeito, a resistência ao cisalhamento do Alumínio 5052 é de 138 MPa (20000 psi), enquanto o Alumínio 6061 tem 207 MPA (30000 psi). Isso mostra que o Alumínio 6061 tem uma resistência ao cisalhamento mais alta em comparação com o Alumínio 5052. A tabela abaixo mostra mais informações sobre a resistência geral de ambas as ligas para comparação.
| Propriedades | Alumínio 5052 | Alumínio 6061 | ||
| Unidades | Inglês | métrico | Inglês | métrico |
| Módulo de cisalhamento | 3760 ksi | 25.9 Gpa | 3770 ksi | 26.0 Gpa |
| Módulo de elasticidade | 10200 ksi | 70.3 Gpa | 10000 ksi | 68.9 Gpa |
| Força de fadiga | 17000 psi | 117 Mpa | 14000 psi | 96.5 Mpa |
| Força de cisalhamento | 20000 psi | 138 Mpa | 30000 psi | 207 Mpa |
| Resistividade elétrica | 3.99 x 10-6 ohm-cm | 5.15 x 10-6 ohm-cm | ||
| Usinabilidade | Bom | Feira | ||
| Dureza (Brinell) | 95 | 150 | ||
Comparação da resistência à corrosão
Quando as ligas de alumínio são expostas ao ar ou à água, elas formam uma camada de óxido. Esta camada de óxido torna a liga não reativa com elementos corrosivos. O alumínio 5052 não contém nenhum traço de cobre, por isso se mantém excepcionalmente bem em condições ambientais. Não corrói facilmente quando usado em um ambiente de água salgada que enfraquece e ataca o composto de metal de cobre. Como resultado, o alumínio 5052 é preferido em relação ao alumínio 6061 em aplicações químicas e marítimas.
Devido ao teor de magnésio do alumínio 5052 e do alumínio 6061, ambos resistem à corrosão causada por amônia, hidróxido de amônia e ácido nítrico. Mas quando ambas as ligas são expostas ao solo alcalino, pode haver uma reação chamada pitting. Para evitar a corrosão, o revestimento de liga pode ser usado para formar uma camada protetora para ambas as ligas.
Comparação de soldabilidade
Para comparações de soldabilidade, ambas as ligas de alumínio apresentam excelentes propriedades de soldabilidade. O Alumínio 5052 tem a melhor característica de soldagem de todas as ligas de alumínio. Suas propriedades de formabilidade o tornam ideal para fabricação de gabinetes elétricos. Para o Alumínio 6061, deve-se ter o devido cuidado na seleção do metal de adição de solda perfeito. Para que a solda volte à designação original “T”, pode ser necessário tratamento térmico pós-soldagem e envelhecimento.
Comparação de Peso
A comparação de peso para seleção de material é importante para qualquer aplicação. Por exemplo, na indústria da aviação, os materiais com peso leve são preferíveis. Além de leve, o material deve vir com enorme resistência para maior eficiência. Em comparação, descobrimos que o alumínio 6061 tem a mesma densidade (0.0975 lb/in3, 2.7 g/cm3) que o alumínio puro. Além disso, o alumínio 5052 tem densidade ligeiramente menor (0.0968 lb/in3, 2.7 g/cm3) em comparação com o alumínio puro. Isso significa que, em relação ao alumínio puro, eles são leves e podem ser usados em aplicações que exigem leveza. Isso contribui para o uso do alumínio 6061 na construção de aeronaves modernas.
Comparação de preços
No espaço convencional, o preço de igual volume de alumínio 6061 é superior ao do alumínio 5052. Esta natureza cara pode ser atribuída à tecnologia de processamento do alumínio 6061, que é mais técnica. No entanto, o preço de ambas as ligas depende muito da escolha da especificação. Esta especificação é muito dependente do requisito para o seu projeto específico.
Comparação de Aplicações Comuns de Alumínio 5052 e Alumínio 6061
O alumínio 5052 tem uma ampla gama de aplicações. Como resultado de sua composição, oferece muitos benefícios para os fabricantes da indústria. Esta característica tornou o Alumínio 5052 conhecido na indústria naval, indústria eletrônica e também em aplicações químicas.
Devido à trabalhabilidade do Alumínio 6061, é referido como liga de alumínio estrutural. Com sua formabilidade, pode ser conformado em folha, arredondado, quadrado, extrudado, laminado, ou qualquer forma.
O Alumínio 5052 e o Alumínio 6061 têm uma ampla gama de aplicações, que incluem e não se limitam ao seguinte:
| Série de notas | Aplicações |
| alumínio 5052 |
|
alumínio 6061 |
|
Como saber a diferença entre o Alumínio 5052 e o Alumínio 6061
Para dizer uma diferença física entre as duas ligas, pegue duas partes formadas por alumínio 5052 e alumínio 6061 com 0.03 polegada cada. Tente dobrar cada folha de liga a 90 graus. A peça formada por alumínio 5052 não quebrará quando dobrada em um raio agudo. Para o alumínio 6061, com um raio de curvatura menor que duas vezes a adequação do material, quebrará na curvatura. Se o raio da dobra for maior que duas vezes a adequação do material para o alumínio 6061, a peça não quebrará no raio da dobra.
Resumo
Independentemente da liga que você planeja usar, ambas oferecem inúmeras vantagens. No entanto, é crucial selecionar a liga perfeita para o seu projeto. A liga perfeita ajudará a economizar tempo e fundos devido às excelentes propriedades que oferecem. Tais propriedades incluem soldabilidade, resistência à corrosão, custo-benefício, relação resistência/peso e muito mais. A escolha do material perfeito para o seu projeto requer grande expertise. A verdade é que a escolha dos materiais depende da exigência do projeto
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