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Alumínio 6061-T6

O alumínio 6061-T6 é uma liga tratada termicamente que oferece excelente usinabilidade, boa resistência mecânica e elevada resistência à corrosão, sendo ideal para peças usinadas em CNC nos setores aeroespacial, automotivo, marítimo e industrial.

Introdução ao Alumínio 7075-T6

Alumínio 7075-T6 é uma liga de alumínio de alta resistência, de padrão aeroespacial, em sua têmpera mais comum. A designação T6 refere-se ao tratamento térmico de solubilização seguido de envelhecimento artificial, resultando em resistência e dureza máximas. Isso a torna ideal para aplicações estruturais que exigem máxima resistência à fadiga e excelente estabilidade dimensional.

Alumínio 7075-T6 é amplamente utilizado em usinagem CNC para aeroespacial, automobilismo, defesa e dispositivos/estruturas industriais (fixtures) e carcaças, graças à sua excelente usinabilidade e elevada relação resistência/peso.

Propriedades Químicas, Físicas e Mecânicas do Alumínio 7075-T6

Composição Química (Típica)

Elemento	Faixa de Composição (%, em peso)	Função Principal
Alumínio (Al)	Balance	Base leve com resistência à corrosão
Zinco (Zn)	5.1–6.1	Principal elemento de reforço por endurecimento por precipitação
Magnésio (Mg)	2.1–2.9	Aumenta a resistência e a dureza
Cobre (Cu)	1.2–2.0	Melhora a dureza e a condutividade térmica
Cromo (Cr)	0.18–0.28	Melhora a resistência à corrosão e a integridade estrutural
Ferro (Fe)	≤0.50	Elemento residual
Silício (Si)	≤0.40	Elemento residual
Manganês (Mn)	≤0.30	Elemento residual
Titânio (Ti)	≤0.20	Elemento refinador de grão

Propriedades Físicas

Propriedade	Valor (Típico)	Norma/Condição de Ensaio
Densidade	2.81 g/cm³	ASTM B311
Ponto de Fusão	477–635°C	ASTM E299
Condutividade Térmica	130 W/m·K a 25°C	ASTM E1952
Condutividade Elétrica	33% IACS a 20°C	ASTM B193
Coeficiente de Expansão	21.2 µm/m·°C	ASTM E228
Capacidade Calorífica Específica	960 J/kg·K	ASTM E1269
Módulo de Elasticidade	71.7 GPa	ASTM E111

Propriedades Mecânicas (Têmpera T6)

Propriedade	Valor (Típico)	Norma de Ensaio
Resistência à Tração	570 MPa	ASTM E8/E8M
Limite de Escoamento (0,2%)	505 MPa	ASTM E8/E8M
Alongamento	≥7%	ASTM E8/E8M
Dureza	175 HB	ASTM E10
Resistência à Fadiga	160 MPa	ASTM E466
Resistência ao Impacto	Alta	ASTM E23

Principais Características do Alumínio 7075-T6

Resistência Excepcional e Alta Resistência à Fadiga: O 7075-T6 é uma das ligas de alumínio mais resistentes disponíveis, ideal para aplicações em que os componentes enfrentam carregamentos dinâmicos e repetidos ao longo do tempo. Seu limite de fadiga de ~160 MPa supera muitos aços em base de peso.

Excelente Usinabilidade: A têmpera T6 otimiza a resistência, mantendo boa usinabilidade. Compatível com ferramentas de metal duro (carbide) em altas velocidades, permitindo tolerâncias apertadas de ±0,005 mm e excelente acabamento superficial.

Baixa Densidade e Alto Desempenho: Com densidade de 2,81 g/cm³ e resistência à tração de 570 MPa, o 7075-T6 atinge uma resistência específica acima de 200 kNm/kg—ideal para projetos leves de padrão aeroespacial.

Resistência à Corrosão Moderada: Embora não seja naturalmente altamente resistente à corrosão, o 7075-T6 apresenta bom desempenho quando protegido por anodização ou revestimento Alodine.

Estabilidade Térmica: Mantém desempenho mecânico em ambientes de até 125–150°C, sendo adequado para peças expostas a calor de atrito ou calor operacional.

Desafios e Soluções de Usinagem CNC para Alumínio 7075-T6

Desafios de Usinagem

Desgaste de Ferramenta: As ferramentas de corte podem se desgastar prematuramente sem seleção adequada ou refrigeração apropriada devido à dureza do material.
Encruamento: Exige avanços consistentes para evitar vibração da ferramenta ou zonas endurecidas localizadas.
Acúmulo de Calor: A geração de calor durante o corte pode afetar tolerâncias sem resfriamento adequado.

Estratégias de Usinagem Otimizadas

Seleção de Ferramentas

Parâmetro	Recomendação	Justificativa
Material da Ferramenta	Metal duro (carbide) revestido com TiAlN	Suporta altas temperaturas e desgaste abrasivo
Geometria	Ângulo de saída médio, aresta afiada	Equilibra vida útil da ferramenta e remoção de cavaco
Velocidade de Corte	150–250 m/min	Evita distorção térmica e falha de aresta
Avanço	0.08–0.20 mm/rev	Garante carga de cavaco consistente
Fluido de Corte	Jorro (flood) de alta pressão (≥30 bar)	Controla calor e melhora a evacuação de cavacos

Parâmetros de Corte do Alumínio 7075-T6 (Conformidade ISO 513)

Operação	Velocidade (m/min)	Avanço (mm/rev)	Profundidade de Corte (mm)	Pressão do Fluido (bar)
Desbaste	150–200	0.15–0.20	2.0–4.0	30–50 (jorro)
Acabamento	200–250	0.05–0.10	0.2–1.0	50–80 (névoa/jorro)

Tratamento de Superfície para Peças CNC de Alumínio 7075-T6

Anodização: A anodização Tipo II (ácido sulfúrico) fornece camadas resistentes à corrosão de 5–25 µm. A anodização dura Tipo III forma até 50 µm de óxido com dureza superficial entre 400–600 HV, aumentando a resistência ao desgaste e podendo elevar a vida em fadiga em até 25%.
Pintura a Pó: Aplicação eletrostática com espessura de filme de 60–120 µm. Melhora resistência UV, durabilidade à abrasão e proteção química. As temperaturas típicas de cura variam de 150–200°C.
Eletropolimento: Reduz a rugosidade superficial de Ra 1,2 µm para ≤0,2 µm. Melhora a resistência à corrosão em até 3× e é comumente aplicado a fixadores aeroespaciais e componentes ópticos.
Passivação: Seguindo a ASTM A967, remove quimicamente contaminantes de ferro livre. Embora não seja padrão para 7075, pode ser usada como pré-tratamento antes de pintura ou pintura a pó.
Escovamento: Produz acabamentos estéticos com Ra 0,8–1,6 µm. Melhora a preparação da superfície para revestimentos e cria textura fosca ou acetinada uniforme em componentes visuais.
Revestimento Alodine: Em conformidade com a MIL-DTL-5541F. A camada de conversão cromatada mantém condutividade e fornece resistência à corrosão sem alterar dimensões—essencial em eletrônica aeroespacial.
Revestimento UV: Aplicado em camadas de 5–15 µm e curado por luz UV. Aumenta a clareza óptica, resistência a riscos (até dureza 3H) e vedação contra umidade em peças de alto acabamento.
Revestimento de Verniz: Fornece uma camada protetora de 10–30 µm (brilho ou fosco). Preserva superfícies de tolerância apertada contra oxidação e degradação visual.