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Alumínio 2011

O alumínio 2011 é uma liga de alumínio de corte livre, desenvolvida para torneamento CNC de peças de alta precisão e grande volume, com tolerâncias rigorosas e excelente acabamento superficial, sendo indicada para aplicações não estruturais com proteção contra corrosão.

Introdução ao Alumínio 2011

Alumínio 2011 é uma liga de alumínio de alta usinabilidade, de corte livre, conhecida por sua excelente formação de cavacos e tempos de ciclo rápidos em operações CNC de alta velocidade. Frequentemente chamada de “padrão de usinabilidade” entre as ligas de alumínio, é ideal para peças torneadas de precisão que exigem tolerâncias apertadas e produção em alto volume.

Graças ao seu teor de chumbo e às excelentes características de acabamento superficial, o Alumínio 2011 é amplamente utilizado na usinagem CNC de conectores, conexões, eixos, buchas e componentes eletrônicos e automotivos de precisão.

Propriedades Químicas, Físicas e Mecânicas do Alumínio 2011

Composição Química (Típica)

Elemento	Faixa de Composição (peso %)	Função Principal
Alumínio (Al)	Balanceamento	Metal base leve com boas propriedades térmicas
Cobre (Cu)	5,0–6,0	Aumenta a resistência e a dureza
Bismuto (Bi)	0,2–0,6	Melhora a usinabilidade e a quebra de cavacos
Chumbo (Pb)	0,2–0,6	Melhora as propriedades de corte livre
Ferro (Fe)	≤0,7	Elemento residual
Silício (Si)	≤0,4	Elemento residual
Zinco (Zn)	≤0,3	Elemento residual
Outros	≤0,15 (total)	Elementos residuais

Propriedades Físicas

Propriedade	Valor (Típico)	Norma/Condição de Ensaio
Densidade	2,82 g/cm³	ASTM B311
Ponto de Fusão	535–645°C	ASTM E299
Condutividade Térmica	140 W/m·K a 25°C	ASTM E1952
Condutividade Elétrica	39% IACS a 20°C	ASTM B193
Coeficiente de Expansão	23,2 µm/m·°C	ASTM E228
Capacidade Calorífica Específica	875 J/kg·K	ASTM E1269
Módulo de Elasticidade	70 GPa	ASTM E111

Propriedades Mecânicas (Estado T3)

Propriedade	Valor (Típico)	Norma de Ensaio
Resistência à Tração	330 MPa	ASTM E8/E8M
Limite de Escoamento (0,2%)	275 MPa	ASTM E8/E8M
Alongamento	≥10%	ASTM E8/E8M
Dureza	95 HB	ASTM E10
Resistência à Fadiga	100 MPa	ASTM E466
Resistência ao Impacto	Moderada	ASTM E23

Principais Características do Alumínio 2011

Usinabilidade Excepcional: O Alumínio 2011 é classificado com 100% de usinabilidade (padrão de referência), oferecendo excelente controle de cavacos, desgaste mínimo de ferramenta e produção em alta velocidade — ideal para peças torneadas em CNC com geometrias complexas.

Excelente Acabamento Superficial: Gera superfícies limpas e sem rebarbas mesmo em avanços elevados, com acabamentos típicos na faixa de Ra ≤0,8 µm em operações de torno de precisão.

Resistência Moderada com Boa Estabilidade Dimensional: Oferece limite de escoamento de até 275 MPa no estado T3 com baixa empenação ou tensões residuais — adequado para conexões e acoplamentos com tolerâncias apertadas.

Baixa Soldabilidade e Resistência à Corrosão: O teor de chumbo e cobre reduz a soldabilidade e a resistência à corrosão; as peças normalmente recebem revestimentos protetores após a usinagem.

Não Indicado para Aplicações Estruturais ou de Carga: Devido à baixa resistência à corrosão e à vida em fadiga, o 2011 é reservado para aplicações não estruturais que exigem precisão dimensional e repetibilidade.

Desafios e Soluções na Usinagem CNC do Alumínio 2011

Desafios de Usinagem

Considerações sobre Teor de Chumbo: Pode exigir manuseio especial para aplicações ambientais ou médicas devido ao teor de chumbo.
Soldabilidade Limitada: A soldagem é desaconselhada devido ao risco de trincas a quente e vapores de chumbo.
Necessidade de Proteção Pós-Usinagem: Suscetível à oxidação se permanecer sem tratamento.

Estratégias Otimizadas de Usinagem

Seleção de Ferramentas

Parâmetro	Recomendação	Justificativa
Material da Ferramenta	Metal duro sem revestimento ou revestido com TiN	Melhora o acabamento e a quebra de cavacos
Geometria	Ponta afiada, alto ângulo de saída	Facilita o controle de cavacos e reduz a carga na ferramenta
Velocidade de Corte	250–500 m/min	Permite torneamento e furação em alta velocidade
Avanço	0,10–0,35 mm/volta	Mantém tolerância apertada e acabamento suave
Refrigeração	Névoa leve de óleo ou corte a seco	Reduz o acúmulo de cavacos e melhora a visibilidade

Parâmetros de Corte do Alumínio 2011 (Conformidade ISO 513)

Operação	Velocidade (m/min)	Avanço (mm/volta)	Profundidade de Corte (mm)	Pressão do Fluido de Corte (bar)
Desbaste	250–400	0,20–0,35	1,5–3,0	Seco ou névoa
Acabamento	400–500	0,05–0,10	0,2–0,8	Névoa/lubrificação opcional

Tratamento de Superfície para Peças CNC em Alumínio 2011

Anodização: Sucesso limitado devido ao alto teor de cobre. Pode apresentar coloração não uniforme, a menos que haja pré-tratamento adequado.
Revestimento em Pó: Adiciona proteção contra corrosão e estética com espessura de revestimento de 60–100 µm.
Eletropolimento: Melhora o acabamento superficial já elevado para ≤0,2 µm Ra. Normalmente usado em superfícies visíveis ou de deslizamento mecânico.
Passivação: Aplicada para limpeza superficial e inibição de corrosão antes de revestimentos adicionais.
Escovamento: Prepara a peça para pintura ou revestimento em pó; comum em painéis cosméticos ou industriais.
Revestimento Alodine: Usado para resistência temporária à corrosão e condutividade; especialmente para aplicações elétricas.
Revestimento UV: Adiciona uma camada protetora fina para peças de alto brilho voltadas ao consumidor.
Revestimento em Verniz: Revestimentos transparentes melhoram a resistência à oxidação e o apelo estético em bens de consumo de alta rotatividade.