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Alumínio 4045

O alumínio 4045 é uma liga de brasagem rica em silício, utilizada em trocadores de calor usinados por CNC e em sistemas térmicos que exigem alta rastreabilidade, proteção contra corrosão e elevada condutividade térmica.

Introdução ao Alumínio 4045

Alumínio 4045 é uma liga de alumínio com alto teor de silício, utilizada principalmente como camada de revestimento em trocadores de calor de alumínio brasados e radiadores automotivos. Seu teor de silício de aproximadamente 10% proporciona excelente rastreabilidade, boa resistência à corrosão e estabilidade térmica. Embora normalmente não seja usada como liga estrutural independente, é fundamental em peças compósitas multicamadas onde as juntas brasadas devem ser precisas, consistentes e termicamente condutivas.

Alumínio 4045 é utilizado em usinagem CNC principalmente para usinagem secundária de painéis brasados ou compósitos em sistemas de troca de calor, HVAC e gerenciamento térmico automotivo.

Propriedades Químicas, Físicas e Mecânicas do Alumínio 4045

Composição Química (Típica)

Elemento	Faixa de Composição (wt.%)	Função Principal
Alumínio (Al)	Balanço	Metal base para condutividade e conformabilidade
Silício (Si)	9,0–11,0	Melhora as características de brasagem e a condutividade térmica
Ferro (Fe)	≤0,80	Elemento residual
Cobre (Cu)	≤0,30	Elemento residual
Manganês (Mn)	≤0,05	Elemento residual
Magnésio (Mg)	≤0,05	Elemento residual
Zinco (Zn)	≤0,10	Elemento residual
Outros	≤0,15 (total)	Elementos residuais combinados

Propriedades Físicas

Propriedade	Valor (Típico)	Norma / Condição de Ensaio
Densidade	2,68 g/cm³	ASTM B311
Faixa de Fusão	570–600°C	ASTM E299
Condutividade Térmica	135 W/m·K a 25°C	ASTM E1952
Condutividade Elétrica	38% IACS a 20°C	ASTM B193
Coeficiente de Expansão	23,2 µm/m·°C	ASTM E228
Calor Específico	875 J/kg·K	ASTM E1269
Módulo de Elasticidade	70 GPa	ASTM E111

Propriedades Mecânicas (Revestido ou Recozido)

Propriedade	Valor (Típico)	Norma de Ensaio
Resistência à Tração	90–120 MPa	ASTM E8/E8M
Limite de Escoamento (0,2%)	35–60 MPa	ASTM E8/E8M
Alongamento	≥18%	ASTM E8/E8M
Dureza	30–40 HB	ASTM E10
Resistência à Fadiga	Baixa	ASTM E466
Resistência ao Impacto	Moderada	ASTM E23

Principais Características do Alumínio 4045

Excelente Brasabilidade: O alto teor de silício reduz o ponto de fusão e facilita juntas brasadas uniformes, tornando-o ideal para revestimento de trocadores de calor e componentes HVAC.

Boa Resistência à Corrosão em Camadas Compósitas: Quando combinado com materiais de núcleo como 3003 ou 4343, o 4045 oferece proteção anódica sacrificial, especialmente em sistemas de radiadores e condensadores.

Excelente Condutividade Térmica: Com condutividade de 135 W/m·K, o 4045 permite dissipação eficiente de calor em canais de refrigeração e aletas usinadas por CNC.

Maciez e Facilidade de Conformação: Altamente dúctil e adequado para conformação, dobra ou recalque, ideal para aplicações com raios apertados em conjuntos térmicos.

Não Indicado para Aplicações de Alta Resistência: Devido à baixa resistência à tração e dureza, é normalmente usado como camada de revestimento ou brasagem, e não como componente estrutural.

Desafios e Soluções na Usinagem CNC do Alumínio 4045

Desafios de Usinagem

Comportamento Macio e Pegajoso: Pode obstruir ferramentas ou deformar sob alta pressão de corte.
Deformação de Bordas: Paredes finas ou regiões sem suporte podem distorcer durante o acabamento.
O Silício Pode Ser Abrasivo: Aumenta o desgaste de ferramentas sem revestimento.

Estratégias Otimizadas de Usinagem

Seleção de Ferramentas

Parâmetro	Recomendação	Justificativa
Material da Ferramenta	Ferramentas de metal duro com revestimento DLC ou TiAlN	Resiste à abrasão induzida pelo silício
Geometria	Ângulo de saída afiado com folga mínima	Promove corte suave e evacuação de cavacos
Velocidade de Corte	200–300 m/min	Minimiza o acúmulo de calor mantendo a qualidade superficial
Avanço	0,10–0,20 mm/rev	Preserva tolerâncias e planicidade da superfície
Refrigeração	Névoa ou inundação leve	Evita aderência e auxilia no resfriamento

Parâmetros de Corte do Alumínio 4045 (Conformidade ISO 513)

Operação	Velocidade (m/min)	Avanço (mm/rev)	Profundidade de Corte (mm)	Pressão do Fluido (bar)
Desbaste	200–250	0,15–0,20	1,5–2,5	25–35 (Névoa)
Acabamento	250–300	0,05–0,10	0,2–0,8	30–50 (Névoa/Inundação)

Tratamentos de Superfície para Peças CNC em Alumínio 4045

Anodização: Processo desafiador devido ao alto teor de silício; pode ocorrer coloração não uniforme. Pré-tratamento é necessário.
Pintura Eletrostática: Revestimento preferido por sua durabilidade e resistência UV; espessura típica de 60–100 µm.
Eletropolimento: Aplicação limitada devido à composição da liga, mas utilizável para polimento dimensional específico.
Passivação: Frequentemente usada como etapa preliminar para melhorar a adesão do revestimento e proteção contra oxidação.
Escovamento: Eficaz para preparar a superfície para revestimentos ou marcações; Ra típico de 0,8–1,6 µm.
Revestimento Alodine: Melhora a condutividade e a proteção superficial em sistemas HVAC e carcaças eletrônicas.
Revestimento UV: Protege painéis visíveis contra riscos e degradação superficial.
Revestimento com Verniz: Melhora o acabamento visual e a resistência à corrosão para peças estéticas ou expostas.