Alumínio 6060
Introdução ao Alumínio 6060
Alumínio 6060 é uma liga de alumínio da série 6xxx de resistência média, conhecida por sua excelente extrudabilidade, resistência à corrosão e acabamento superficial estético. Ela contém menor teor de magnésio e silício em comparação com a 6061, o que a torna mais fácil de conformar, soldar e anodizar, mantendo resistência mecânica suficiente para aplicações arquitetônicas e estruturais.
Alumínio 6060 é comumente utilizado na usinagem CNC de perfis, componentes de acabamento, tubulações e estruturas para indústrias como construção, automotiva e transporte, onde são necessárias peças de precisão leves com superfícies decorativas ou anodizadas.
Propriedades Químicas, Físicas e Mecânicas do Alumínio 6060
Composição Química (Típica)
Elemento | Faixa de Composição (wt.%) | Função Principal |
|---|---|---|
Alumínio (Al) | Balanço | Metal base, fornece resistência à corrosão e conformabilidade |
Silício (Si) | 0,30–0,60 | Reforça a liga e melhora a extrudabilidade |
Magnésio (Mg) | 0,35–0,60 | Aumenta a resistência por endurecimento por solução sólida |
Ferro (Fe) | ≤0,30 | Elemento residual |
Manganês (Mn) | ≤0,10 | Refinamento de grão |
Cobre (Cu) | ≤0,10 | Melhora a usinabilidade |
Zinco (Zn) | ≤0,15 | Elemento residual |
Cromo (Cr) | ≤0,05 | Estabilização da estrutura de grão |
Outros | ≤0,15 (total) | Residuais combinados |
Propriedades Físicas
Propriedade | Valor (Típico) | Norma/Condição de Ensaio |
|---|---|---|
Densidade | 2,70 g/cm³ | ASTM B311 |
Faixa de Fusão | 610–650°C | ASTM E299 |
Condutividade Térmica | 200 W/m·K a 25°C | ASTM E1952 |
Condutividade Elétrica | 53% IACS a 20°C | ASTM B193 |
Coeficiente de Expansão | 23,4 µm/m·°C | ASTM E228 |
Capacidade de Calor Específica | 897 J/kg·K | ASTM E1269 |
Módulo de Elasticidade | 69 GPa | ASTM E111 |
Propriedades Mecânicas (Têmpera T6)
Propriedade | Valor (Típico) | Norma de Ensaio |
|---|---|---|
Resistência à Tração | 190–215 MPa | ASTM E8/E8M |
Limite de Escoamento (0,2%) | 150–170 MPa | ASTM E8/E8M |
Alongamento | ≥10% | ASTM E8/E8M |
Dureza | 60–70 HB | ASTM E10 |
Resistência à Fadiga | ~80 MPa | ASTM E466 |
Resistência ao Impacto | Moderada | ASTM E23 |
Principais Características do Alumínio 6060
Extrudabilidade Superior (EN 573-3): O Alumínio 6060 oferece extrudabilidade excepcional em comparação com outras ligas 6xxx, permitindo perfis CNC de seções transversais complexas e integração perfeita com sistemas arquitetônicos.
Excelente Resistência à Corrosão: Adequado para aplicações externas em ambientes leves a moderados. Forma uma camada passiva de óxido que resiste à corrosão por pite e à oxidação em usos arquitetônicos, de transporte e marinhos.
Bom Acabamento Superficial e Resposta à Anodização (ISO 7599): Capaz de anodização brilhante ou decorativa com tonalidade e clareza uniformes — ideal para acabamentos visíveis, painéis e estruturas.
Resistência Moderada para Estruturas Leves: Em comparação com a 6061, fornece resistência ligeiramente menor, porém melhor conformabilidade e soldabilidade, tornando-se uma forte candidata para componentes estéticos e funcionais.
Soldável com Processos Padrão: Apresenta bom desempenho em soldagem MIG e TIG utilizando adição ER4045 ou ER5356, com perda mínima de resistência à corrosão na zona afetada pelo calor (ZAC/HAZ).
Desafios e Soluções na Usinagem CNC do Alumínio 6060
Desafios de Usinagem
Liga Moderadamente Macia: Pode causar arraste (smearing) ou rebarbas durante o acabamento em alta velocidade.
Evacuação de Cavacos em Perfis Finos: Extrusões complexas podem reter cavacos, levando à quebra da ferramenta se não forem removidos adequadamente.
Risco de Aderência na Ferramenta: Semelhante a outras ligas 6xxx, requer revestimentos na ferramenta para evitar acúmulo de material.
Estratégias Otimizadas de Usinagem
Seleção de Ferramentas
Parâmetro | Recomendação | Justificativa |
|---|---|---|
Material da Ferramenta | Ferramentas de metal duro com revestimento DLC ou TiCN | Reduz a aresta postiça e o atrito |
Geometria | Ângulo de saída positivo, canais espelhados/polidos | Garante acabamento fino e remoção de cavacos |
Velocidade de Corte | 250–400 m/min | Evita carregamento da ferramenta e distorção térmica |
Avanço | 0,10–0,25 mm/rev | Garante controle dimensional sem vibração (chatter) |
Refrigeração | Névoa ou inundação | Reduz o amolecimento térmico e melhora o acabamento superficial |
Parâmetros de Corte do Alumínio 6060 (Conformidade ISO 513)
Operação | Velocidade (m/min) | Avanço (mm/rev) | Profundidade de Corte (mm) | Pressão do Fluido (bar) |
|---|---|---|---|---|
Desbaste | 250–300 | 0,15–0,25 | 2,0–3,5 | 25–35 (Inundação) |
Acabamento | 300–400 | 0,05–0,10 | 0,2–0,8 | 30–50 (Névoa/Inundação) |
Tratamento de Superfície para Peças CNC em Alumínio 6060
Anodização: Ideal para componentes decorativos e funcionais. Espessuras de 10–25 µm (Tipo II) ou 25–50 µm (anodização dura) aumentam a durabilidade.
Pintura Eletrostática: Adiciona 60–100 µm de proteção para produtos comerciais e de consumo. Compatível com padrões de cores RAL.
Eletropolimento: Útil para perfis pequenos ou suportes com requisitos críticos de lisura.
Passivação: Frequentemente usada antes de pintura ou anodização para otimizar a aderência do revestimento.
Escovamento: Método padrão de acabamento para superfícies visíveis. Alcança Ra 1,0–1,6 µm para texturas foscas.
Revestimento Alodine: Adequado para gabinetes elétricos e peças pintadas que exigem uma base condutiva.
Revestimento UV: Evita amarelamento ou degradação por UV em peças de exibição ou molduras com acabamento transparente.
Revestimento com Verniz: Aplicado para maior clareza superficial ou brilho em acabamentos decorativos.
Aplicações Industriais do Alumínio 6060
Construção e Arquitetura: Caixilhos de janelas extrudados e usinados por CNC, perfis de fachadas-cortina (curtain wall) e sistemas estruturais de revestimento.
Transporte: Acabamentos internos de trens e ônibus, painéis e perfis extrudados exigem tolerâncias apertadas e resistência à corrosão.
Produtos de Consumo: Componentes de bicicleta, dispositivos portáteis e estruturas de mobiliário exigem leveza e acabamento estético.
Automação e Eletrônica: Carcaças de dissipadores de calor, gabinetes estruturais e trilhos leves de automação.
Sinalização e Exibição: Extrusões personalizadas para molduras de placas usinadas por CNC, caixas de luz e displays modulares.
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