Alumínio 6063
Introdução ao Alumínio 6063
Alumínio 6063 é uma liga de alumínio tratável termicamente conhecida por sua excelente extrudabilidade, acabamento superficial e resistência à corrosão. Em comparação com o Alumínio 6061, o 6063 oferece menor resistência mecânica, mas se destaca em aplicações estéticas e perfis de formas complexas. É amplamente utilizado em componentes arquitetônicos, de eletrônicos de consumo e estruturais de precisão.
Devido à sua facilidade de conformação e às características de acabamento superficial, o Alumínio 6063 é um material ideal para usinagem CNC em projetos que priorizam aparência, compatibilidade com tratamentos de superfície e estrutura leve.
Propriedades Químicas, Físicas e Mecânicas do Alumínio 6063
Composição Química (Típica)
Elemento | Faixa de Composição (%, em peso) | Função Principal |
|---|---|---|
Alumínio (Al) | Balance | Metal base com alta resistência à corrosão |
Magnésio (Mg) | 0.45–0.9 | Aumenta a resistência e a taxa de encruamento |
Silício (Si) | 0.2–0.6 | Melhora a extrudabilidade e aumenta a resistência |
Ferro (Fe) | ≤0.35 | Elemento residual |
Cobre (Cu) | ≤0.10 | Reduz a resistência à corrosão se estiver elevado |
Manganês (Mn) | ≤0.10 | Melhora a resistência à corrosão |
Cromo (Cr) | ≤0.10 | Aumenta a tenacidade e a resistência à corrosão |
Zinco (Zn) | ≤0.10 | Elemento residual |
Titânio (Ti) | ≤0.10 | Refina a estrutura de grão |
Propriedades Físicas
Propriedade | Valor (Típico) | Norma/Condição de Ensaio |
|---|---|---|
Densidade | 2.70 g/cm³ | ASTM B311 |
Ponto de Fusão | 615–655°C | ASTM E299 |
Condutividade Térmica | 201 W/m·K a 25°C | ASTM E1952 |
Condutividade Elétrica | 53% IACS a 20°C | ASTM B193 |
Coeficiente de Expansão | 23.5 µm/m·°C | ASTM E228 |
Capacidade Calorífica Específica | 900 J/kg·K | ASTM E1269 |
Módulo de Elasticidade | 69 GPa | ASTM E111 |
Propriedades Mecânicas (Condição T5/T6)
Propriedade | Valor (Típico) | Norma de Ensaio |
|---|---|---|
Resistência à Tração | 205–240 MPa (T5/T6) | ASTM E8/E8M |
Limite de Escoamento (0,2%) | 160–200 MPa (T5/T6) | ASTM E8/E8M |
Alongamento | ≥10% | ASTM E8/E8M |
Dureza | 75–90 HB | ASTM E10 |
Resistência à Fadiga | 70 MPa (T6) | ASTM E466 |
Resistência ao Impacto | Moderada | ASTM E23 |
Principais Características do Alumínio 6063
Excelente Acabamento Superficial: O Alumínio 6063 é a liga preferida para anodização e acabamentos decorativos devido à sua superfície lisa e grão uniforme. Uma rugosidade superficial Ra ≤0,8 µm é alcançável com usinagem e polimento adequados.
Extrudabilidade Superior: Conhecida como a “liga arquitetônica”, a 6063 é ideal para perfis de seção transversal complexa e peças ocas, suportando tolerâncias apertadas mesmo em estruturas de parede fina.
Resistência à Corrosão: A alta resistência à corrosão atmosférica e a cloretos torna a 6063 adequada para estruturas de grau marítimo, especialmente após a anodização.
Conformabilidade Leve: O baixo limite de escoamento e o bom alongamento facilitam dobrar, conformar ou soldar sem trincas, ideal para protótipos CNC personalizados e montagens leves.
Aplicações Estéticas: Sua aparência brilhante e limpa é ideal para peças expostas ao consumidor—gabinetes leves, eletrônicos e sistemas de exibição se beneficiam de seu acabamento de padrão cosmético.
Desafios e Soluções de Usinagem CNC para Alumínio 6063
Desafios de Usinagem
Baixa Dureza: Mais macio do que o 6061, tornando-se propenso a deformação ou vibração (chatter) durante cortes agressivos.
Aresta Postiça de Corte (BUE): Tende a aderir às ferramentas em baixas velocidades de corte devido à sua ductilidade.
Esfregamento Superficial: O acabamento pode piorar se forem usados geometria de ferramenta ou avanços inadequados.
Estratégias de Usinagem Otimizadas
Seleção de Ferramentas
Parâmetro | Recomendação | Justificativa |
|---|---|---|
Material da Ferramenta | Metal duro sem revestimento ou ferramentas de diamante | Evita acúmulo de material, ideal para alumínio macio |
Geometria | Alto ângulo de saída positivo, polimento espelhado | Minimiza o atrito e preserva o acabamento superficial |
Velocidade de Corte | 300–800 m/min | Alta velocidade evita adesão e esfregamento |
Avanço | 0.10–0.25 mm/rev | Evita vibração e mantém a integridade da superfície |
Fluido de Corte | Refrigeração por jorro (flood) ou névoa | Ajuda a remover cavacos e resfriar a zona de corte |
Parâmetros de Corte do Alumínio 6063 (Conformidade ISO 513)
Operação | Velocidade (m/min) | Avanço (mm/rev) | Profundidade de Corte (mm) | Pressão do Fluido (bar) |
|---|---|---|---|---|
Desbaste | 300–500 | 0.15–0.25 | 2.0–4.0 | 20–30 (jorro) |
Acabamento | 500–800 | 0.05–0.15 | 0.2–1.0 | 30–50 (névoa/jorro) |
Tratamento de Superfície para Peças CNC de Alumínio 6063
Anodização: O 6063 é excelente para Tipo II e Tipo III, com tom de cor consistente e maior resistência à corrosão.
Pintura a Pó: Fornece uma camada superficial durável e colorida, comumente usada em aplicações externas e de padrão para display.
Eletropolimento: Melhora a aparência cosmética de peças de alta visibilidade com acabamento espelhado e maior resistência à corrosão.
Passivação: Restaura a camada de óxido e remove contaminantes da usinagem para estabilizar a resistência à corrosão.
Escovamento: Um acabamento fosco ou acetinado uniforme oculta impressões digitais e pequenos arranhões.
Revestimento Alodine: Converte quimicamente a superfície do alumínio para adicionar resistência à corrosão e condutividade elétrica.
Revestimento UV: Oferece proteção transparente de secagem rápida, melhorando a clareza óptica e o desempenho anti-riscos.
Revestimento de Verniz: Adiciona um acabamento brilhante ou acetinado que melhora a resistência a impressões digitais e à degradação ambiental.
Aplicações Industriais do Alumínio 6063
Arquitetônico: Caixilhos de janelas, fachadas tipo curtain wall, frisos decorativos e extrudados de alumínio para estética limpa e resistência às intempéries.
Eletrônicos de Consumo: Gabinetes usinados em CNC para tablets, alto-falantes e equipamentos de iluminação exigem um acabamento anodizado liso.
Automotivo: Componentes de acabamento, maçanetas, trilhos e suportes internos leves.
Marítimo: Tubos e conexões de alumínio anodizado expostos à água salgada e a ambientes de alta umidade.
Displays & Sinalização: Painéis e suportes de alumínio brilhantes e usinados com acabamento limpo para marca e expositores promocionais.
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