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Alumínio 1100-H14

O alumínio 1100-H14 é uma liga de alumínio comercialmente pura e não tratável termicamente, ideal para a usinagem CNC de peças altamente conformáveis e resistentes à corrosão utilizadas nas indústrias elétrica, arquitetônica e alimentícia.

Introdução ao Alumínio 1100-H14

Alumínio 1100-H14 é uma liga de alumínio comercialmente puro (99,0%+ de alumínio) com excelente resistência à corrosão, alta condutividade térmica e elétrica e ótima trabalhabilidade. A têmpera H14 indica que a liga foi encruada para um nível moderado de resistência, proporcionando maior rigidez sem perder a boa conformabilidade.

Alumínio 1100-H14 é frequentemente utilizado em usinagem CNC para peças não estruturais, gabinetes elétricos, aletas de trocadores de calor e equipamentos para manuseio de produtos químicos, onde a resistência à corrosão e a condutividade são mais importantes do que a resistência mecânica.

Propriedades Químicas, Físicas e Mecânicas do Alumínio 1100-H14

Composição Química (Típica)

Elemento	Faixa de Composição (wt.%)	Função Principal
Alumínio (Al)	≥99,0	Elemento base para condutividade e resistência à corrosão
Cobre (Cu)	0,05–0,20	Aumenta levemente a resistência, mas reduz a resistência à corrosão
Ferro (Fe)	≤0,35	Elemento residual
Silício (Si)	≤0,45	Elemento residual
Zinco (Zn)	≤0,10	Elemento residual
Manganês (Mn)	≤0,05	Refinamento de grão
Outros	≤0,15 (total)	Residuais combinados

Propriedades Físicas

Propriedade	Valor (Típico)	Norma/Condição de Ensaio
Densidade	2,71 g/cm³	ASTM B311
Faixa de Fusão	643–657°C	ASTM E299
Condutividade Térmica	222 W/m·K a 25°C	ASTM E1952
Condutividade Elétrica	61% IACS a 20°C	ASTM B193
Coeficiente de Expansão	23,6 µm/m·°C	ASTM E228
Capacidade de Calor Específica	900 J/kg·K	ASTM E1269
Módulo de Elasticidade	69 GPa	ASTM E111

Propriedades Mecânicas (Têmpera H14)

Propriedade	Valor (Típico)	Norma de Ensaio
Resistência à Tração	110–150 MPa	ASTM E8/E8M
Limite de Escoamento (0,2%)	95–125 MPa	ASTM E8/E8M
Alongamento	≥10%	ASTM E8/E8M
Dureza	35–45 HB	ASTM E10
Resistência à Fadiga	45 MPa	ASTM E466
Resistência ao Impacto	Excelente	ASTM E23

Principais Características do Alumínio 1100-H14

Excelente Condutividade Elétrica e Térmica (ASTM B193): O Alumínio 1100-H14 alcança 61% IACS de condutividade elétrica e 222 W/m·K de condutividade térmica, sendo ideal para barramentos (bus bars), trocadores de calor e gabinetes elétricos.

Resistência Superior à Corrosão em Ambientes Neutros e Levemente Ácidos: Apresenta ótimo desempenho em aplicações alimentícias, arquitetônicas e industriais, com baixo risco de corrosão por pite ou intergranular.

Alta Conformabilidade com Resistência Moderada (Índice SAE J452 9/10): Pode ser facilmente laminado, repuxado, estampado e conformado; a têmpera H14 oferece maior rigidez em comparação ao estado recozido (têmpera O).

Soldável com Mínima Degradação Pós-Solda: Compatível com soldagem MIG/TIG usando metal de adição 1100 ou 4045, mantendo a resistência à corrosão na zona termicamente afetada (ZTA/HAZ).

Liga Não Tratável Termicamente, Endurecida por Encruamento: A resistência mecânica é desenvolvida por deformação a frio (têmperas H), garantindo estabilidade dimensional e melhor usinabilidade em relação a ligas em estado mais macio.

Desafios e Soluções na Usinagem CNC do Alumínio 1100-H14

Desafios de Usinagem

Material Muito Macio: Pode deformar ou gerar rebarbas quando submetido a condições agressivas de usinagem.
Baixa Resistência → Risco de Acabamento Superficial Ruim: Exige ferramentas afiadas e baixa vibração para atingir tolerâncias finas.
Aderência à Ferramenta por Alta Condutividade Térmica: Pode causar aresta postiça (BUE) sem revestimentos apropriados.

Estratégias Otimizadas de Usinagem

Seleção de Ferramentas

Parâmetro	Recomendação	Justificativa
Material da Ferramenta	Metal duro polido ou com revestimento DLC	Evita aderência e reduz formação de aresta postiça
Geometria	Rake positivo, face de saída polida	Melhora o acabamento e o escoamento de cavacos
Velocidade de Corte	300–600 m/min	Proporciona corte limpo sem aquecer a peça
Avanço	0,10–0,25 mm/rev	Mantém controle em peças pequenas ou de paredes finas
Refrigeração	Névoa leve ou jato de ar	Evita empastamento e mantém a superfície limpa

Parâmetros de Corte do Alumínio 1100-H14 (Conformidade ISO 513)

Operação	Velocidade (m/min)	Avanço (mm/rev)	Profundidade de Corte (mm)	Pressão do Fluido (bar)
Desbaste	300–450	0,20–0,25	2,0–3,5	25–35 (Névoa)
Acabamento	450–600	0,05–0,10	0,2–1,0	30–50 (Névoa/Jato de ar)

Tratamento de Superfície para Peças CNC em Alumínio 1100-H14

Anodização: A anodização Tipo II (clara) aumenta a resistência à corrosão e oferece aparência superficial uniforme.
Pintura Eletrostática: Adiciona um acabamento espesso e durável para fins decorativos ou de proteção, com 60–100 µm de espessura.
Eletropolimento: Remove micro-rebarbas e melhora o brilho em painéis elétricos ou superfícies refletivas.
Passivação: Limpa a superfície para melhorar a aderência do revestimento e a resistência à corrosão.
Escovamento: Fornece um acabamento fosco uniforme, ideal para aplicações arquitetônicas e de display.
Revestimento Alodine: Melhora a condutividade elétrica enquanto protege contra corrosão (conforme MIL-DTL-5541).
Revestimento UV: Adiciona resistência UV e proteção transparente para luminárias, gabinetes e aplicações arquitetônicas.
Revestimento com Verniz: Aumenta o brilho e a durabilidade estética da superfície.

Aplicações Industriais do Alumínio 1100-H14

Elétrico e Energia: Barramentos (bus bars), gabinetes, placas de aterramento e componentes de fiação que se beneficiam da alta condutividade.

Processamento de Alimentos e Bebidas: Tanques, painéis e componentes para áreas limpas, com resistência à corrosão adequada para ambientes de higiene.

Arquitetura e Decorativo: Acabamentos, placas de identificação, sinalização e frentes de eletrodomésticos que exigem anodização com aparência limpa.

HVAC e Ventilação: Tubos aletados, painéis térmicos e elementos de dutos que exigem leveza e condutividade.

Produtos de Consumo: Gabinetes leves, peças de iluminação e estruturas de eletrodomésticos.