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Alumínio 5083

O alumínio 5083 é uma liga de alumínio de alta resistência e elevada resistência à corrosão, adequada para componentes usinados em CNC em aplicações marítimas, criogênicas e de transporte que exigem boa soldabilidade e confiabilidade mecânica.

Introdução ao Alumínio 5083

Alumínio 5083 é uma liga de alumínio-magnésio-manganês não tratável termicamente, conhecida por sua excepcional resistência à corrosão, alta resistência no estado recozido e excelente desempenho em ambientes extremos. Sua resistência superior à água do mar e a produtos químicos industriais a torna ideal para aplicações nas indústrias marítima e de transporte.

Esta liga apresenta bom desempenho em usinagem CNC para componentes estruturais pesados, tanques de combustível, peças para construção naval e vasos criogênicos. Com soldabilidade confiável e usinabilidade moderada, Alumínio 5083 é uma escolha ideal para componentes que exigem resistência, proteção contra corrosão e estabilidade a longo prazo.

Propriedades Químicas, Físicas e Mecânicas do Alumínio 5083

Composição Química (Típica)

Elemento	Faixa de Composição (peso %)	Função Principal
Alumínio (Al)	Balanceamento	Metal base que fornece leveza e resistência à corrosão
Magnésio (Mg)	4,0–4,9	Principal elemento de reforço e de resistência à corrosão
Manganês (Mn)	0,4–1,0	Melhora a tenacidade e o desempenho à fadiga
Cromo (Cr)	0,05–0,25	Melhora a resistência à corrosão e a resistência sob tensão
Ferro (Fe)	≤0,40	Elemento residual
Silício (Si)	≤0,40	Elemento residual
Cobre (Cu)	≤0,10	Baixo teor mantém a resistência à corrosão
Zinco (Zn)	≤0,25	Elemento residual
Titânio (Ti)	≤0,15	Refinamento de grãos

Propriedades Físicas

Propriedade	Valor (Típico)	Norma/Condição de Ensaio
Densidade	2,66 g/cm³	ASTM B311
Ponto de Fusão	570–640°C	ASTM E299
Condutividade Térmica	121 W/m·K a 25°C	ASTM E1952
Condutividade Elétrica	28% IACS a 20°C	ASTM B193
Coeficiente de Expansão	25,1 µm/m·°C	ASTM E228
Capacidade Calorífica Específica	900 J/kg·K	ASTM E1269
Módulo de Elasticidade	72,5 GPa	ASTM E111

Propriedades Mecânicas (Estado H116 / O)

Propriedade	Valor (Típico)	Norma de Ensaio
Resistência à Tração	305–340 MPa (H116)	ASTM E8/E8M
Limite de Escoamento (0,2%)	215–240 MPa (H116)	ASTM E8/E8M
Alongamento	≥12% (H116), ≥18% (O)	ASTM E8/E8M
Dureza	80 HB (H116)	ASTM E10
Resistência à Fadiga	115 MPa	ASTM E466
Resistência ao Impacto	Excelente	ASTM E23

Principais Características do Alumínio 5083

Resistência à Corrosão Excepcional: O excelente desempenho em água do mar, névoa salina e ambientes químicos faz do 5083 uma liga preferencial para aplicações marítimas, de defesa e de tanques. Não apresenta corrosão sob tensão (SCC) em ambientes com alto teor de cloretos.

Alta Resistência no Estado Não Tratado Termicamente: Alcança 340 MPa de resistência à tração sem tratamento térmico — ideal para estruturas soldadas e tanques criogênicos onde a distorção térmica deve ser evitada.

Excelente Soldabilidade: Suporta soldagem MIG e TIG com mínima redução de resistência na zona afetada pelo calor (ZAC/HAZ). Os metais de adição 5183 ou 5356 são comumente utilizados para garantir integridade estrutural.

Usinabilidade Moderada: A usinabilidade é de ~55% em relação ao latão de corte livre. Geometria adequada de ferramenta e técnicas de evacuação de cavacos permitem tolerâncias de ±0,01 mm e Ra ≤1,6 µm em peças acabadas.

Tenacidade Criogênica e Estabilidade Dimensional: Mantém bom desempenho em temperaturas abaixo de zero, sendo adequada para transporte de GNL (LNG) e aplicações aeroespaciais de armazenamento a frio.

Desafios e Soluções na Usinagem CNC do Alumínio 5083

Desafios de Usinagem

Formação de Aresta Postiça (BUE): Adesão à ferramenta durante usinagem em baixa velocidade.
Menor Dureza: Pode levar a desgaste da ferramenta e escoriação (galling) na superfície sem preparação adequada da aresta.
Sensibilidade à Distorção por Soldagem: Requer fixação plana e dispositivos estáveis para manter a precisão dimensional após a soldagem.

Estratégias Otimizadas de Usinagem

Seleção de Ferramentas

Parâmetro	Recomendação	Justificativa
Material da Ferramenta	Metal duro sem revestimento ou metal duro revestido com TiB₂	Controla BUE e desgaste da aresta
Geometria	Ângulo de saída positivo, canais de cavacos amplos	Melhora o fluxo de cavacos e reduz forças de corte
Velocidade de Corte	150–300 m/min	Equilibra calor e acabamento superficial
Avanço	0,10–0,30 mm/volta	Evita vibração (chatter) e garante o acabamento
Refrigeração	Inundação de alto volume	Resfria a zona de corte e remove cavacos

Parâmetros de Corte do Alumínio 5083 (Conformidade ISO 513)

Operação	Velocidade (m/min)	Avanço (mm/volta)	Profundidade de Corte (mm)	Pressão do Fluido de Corte (bar)
Desbaste	150–220	0,15–0,30	2,0–4,0	20–30 (Inundação)
Acabamento	220–300	0,05–0,15	0,2–1,0	30–50 (Inundação)

Tratamento de Superfície para Peças CNC em Alumínio 5083

Anodização: A anodização Tipo II oferece proteção contra corrosão com espessura de óxido de 5–25 µm. A Tipo III (anodização dura) melhora a resistência ao desgaste com camadas de óxido de até 50 µm; porém, devido ao alto teor de magnésio, a uniformidade de cor pode variar.
Revestimento em Pó: Revestimento de 60–120 µm melhora a resistência a UV, abrasão e produtos químicos corrosivos. Aplicado eletrostaticamente e curado a ~200°C.
Eletropolimento: Alcança acabamento abaixo de Ra 0,2 µm, melhorando a limpeza da peça e a vida em fadiga para usos em sala limpa ou aeroespaciais.
Passivação: Aplicada antes de revestimentos ou selagem para eliminar contaminantes e melhorar a estabilidade do óxido.
Escovamento: Superfícies Ra 0,8–1,6 µm para acabamentos arquitetônicos, etiquetas ou painéis decorativos.
Revestimento Alodine: Conversão cromatizada conforme MIL-DTL-5541F adiciona resistência à corrosão e mantém a condutividade para aplicações marítimas e eletrônicas.
Revestimento UV: Vernizes transparentes de 5–15 µm melhoram a resistência a riscos e a produtos químicos em componentes de alta visibilidade.
Revestimento em Verniz: Filmes transparentes de 10–30 µm protegem sinalizações e painéis de controle contra corrosão e desgaste por manuseio.