A chapa de alumínio fundido 5083 é uma chapa de alumínio produzida por um processo de fundição utilizando a liga de alumínio 5083 como material base. Ao adotar a tecnologia de fundição de precisão, a chapa de alumínio 5083 pode atingir uma superfície extremamente plana (como a chapa de alumínio fundido de precisão ultraplana), atendendo aos requisitos de conformação em uma única etapa para peças estruturais complexas, mantendo a resistência à fadiga da matéria-prima e o bom desempenho em trabalhos a frio.
O alumínio 5083 é uma liga de alumínio-magnésio não tratável termicamente que combina alta resistência, excelente resistência à corrosão marinha e química, boa soldabilidade e usinabilidade, além de estabilidade dimensional. É uma escolha ideal para cascos de navios, chapas para ferramentas e dispositivos de fixação, revestimentos arquitetônicos e componentes industriais.
A chapa de alumínio fundido 5083 pertence à série 5000 de ligas de alumínio-magnésio. Seu mecanismo de reforço é obtido por meio de trabalho a frio e endurecimento por solução sólida, em vez de endurecimento por precipitação. A fundição seguida de retificação de precisão permite produzir chapas isentas de tensões com rigoroso controle dimensional, e as tolerâncias de planicidade geralmente ficam dentro de ±0, 005 polegadas, o que é crucial para aplicações em moldes e dispositivos de fixação.
A chapa de alumínio fundido 5083 é uma solução econômica para aplicações que exigem um equilíbrio entre resistência mecânica, resistência à corrosão e soldabilidade. É adequada para os setores naval, industrial e militar, possui certificações especiais e é a escolha preferida de engenheiros e fabricantes.
Por que a chapa de alumínio fundido de precisão 5083 é mais recomendada para usinagem de chapas grossas?
A chapa de alumínio fundido de precisão 5083 demonstra desempenho superior em termos de uniformidade, estabilidade de usinagem e adaptabilidade a altas temperaturas, tornando-a uma escolha ideal para usinagem de precisão de chapas grossas.
Uniformidade de desempenho excepcional
A liga 5083 (5A83) é uma liga de alumínio reforçada, não tratável termicamente, com microestrutura e propriedades altamente consistentes em toda a sua espessura. Em comparação, à medida que a espessura da chapa de 6061-T6 aumenta, sua temperabilidade diminui significativamente, tornando-a propensa a apresentar menor resistência e dureza no núcleo do que na superfície. Em contraste, a liga 5083 (5A83) mantém propriedades internas e externas uniformes, independentemente da espessura, o que a torna mais adequada para chapas espessas e para aplicações de usinagem de alta precisão.
Tensão residual extremamente baixa, risco mínimo de deformação.
A chapa de alumínio fundido de precisão 5083 (5A83) é produzida a partir de grandes placas de liga de alumínio, que são totalmente recozidas em alta temperatura para eliminar completamente as tensões internas antes de serem serradas em chapas. Esse processo reduz a tensão residual a um nível extremamente baixo, tornando-a uma das chapas de alumínio com a menor deformação por usinagem atualmente disponíveis. Durante a usinagem, nenhum tratamento adicional de envelhecimento é necessário, permitindo a conformação em uma única etapa e melhorando significativamente a eficiência da usinagem e a estabilidade dimensional.
Excelente estabilidade em altas temperaturas
Quando a temperatura da liga de alumínio 6061 ultrapassa aproximadamente 170 °C, sua resistência e dureza diminuem rapidamente, a microestrutura original reforçada pelo tratamento térmico é destruída e as propriedades são difíceis de recuperar após o resfriamento. Em contraste, como uma liga reforçada não tratável termicamente, a 5083 (5A83) apresenta uma degradação de desempenho muito mais lenta em temperaturas elevadas. Após o resfriamento de volta à temperatura ambiente, sua resistência e dureza podem basicamente retornar aos seus níveis iniciais, tornando-a mais adequada para aplicações em chapas grossas que envolvem aumento de temperatura ou condições de processamento térmico.
Composição química da placa de alumínio fundido 5083
Elementos de liga típicos
- Alumínio (Al): Balanço (≈92, 6–95, 6% em peso)
- Magnésio (Mg): 4, 0–4, 9% em peso
- Manganês (Mn): 0, 4–1, 0% em peso
- Cromo (Cr): 0, 05–0, 25% em peso
- Silício (Si): ≤ 0, 4% em peso
- Ferro (Fe): ≤ 0, 4% em peso
- Cobre (Cu): ≤ 0, 1% em peso
- Titânio (Ti): ≤ 0, 15% em peso
- Zinco (Zn): ≤ 0, 25% em peso
Propriedades físicas da chapa de alumínio fundido 5083
- Densidade: 2, 66–2, 65 g/cm³
- Ponto de fusão: ≈570 °C
- Módulo de elasticidade: ≈70–72 GPa
- Condutividade térmica: 110–130 W/m·K
- Coeficiente de expansão térmica: ≈23, 3–25 × 10⁻⁶/K
- Resistividade elétrica: ≈0, 58 × 10⁻⁶ Ω·m
Propriedades Mecânicas da Chapa de Alumínio Fundido 5083
- Resistência máxima à tração: 290–317 MPa (42–46 ksi)
- Limite de escoamento (0, 2% de deformação residual): 145–228 MPa (21–33 ksi)
- Alongamento na ruptura: 12–23% (varia conforme a têmpera)
- Dureza (Vickers): ~70–75 HV
- Tenacidade à fratura: ≈43 MPa·m^½
- Resistência à fadiga (R = -1): ≈159 MPa
Têmperas e certificações comuns da chapa de alumínio fundido 5083
- H116/H321: Têmperas de grau marítimo com excelente resistência à corrosão, certificadas por sociedades classificadoras (ABS, DNV, LR, etc.).
- H131/H32: Utilizado para placas de blindagem, em conformidade com as normas militares MIL-DTL-46027 para veículos e proteção balística.
- O (Recozido): Oferece alta ductilidade (14%), adequado para a conformação de tanques e vasos de pressão para baixas temperaturas.
- H111: Aliviado de tensões para garantir a estabilidade dimensional de ferramentas e dispositivos de fixação.
Resistência à corrosão da chapa de alumínio fundido 5083
Devido ao seu alto teor de magnésio e estrutura de grãos finos, o aço 5083 apresenta excelente resistência à água do mar, a produtos químicos industriais e a atmosferas marinhas. É amplamente utilizado em cascos de navios, plataformas offshore e vasos de pressão onde a corrosão por cloretos é uma preocupação.
Fabricação, usinabilidade e soldabilidade de chapas de alumínio fundido 5083
A chapa fundida 5083 pode ser facilmente usinada por métodos convencionais, apresentando usinabilidade moderada (índice de usinabilidade de aproximadamente 30%) e excelente acabamento superficial após retificação de precisão. É totalmente soldável por todos os métodos padrão (MIG, TIG, FSW), mantendo alta resistência pós-soldagem com mínimo amolecimento na zona afetada pelo calor. É especialmente adequada para soldagem por fricção, preservando a microestrutura e reduzindo a distorção. Além disso, pode ser anodizada para formar uma camada de óxido uniforme que aumenta a condutividade e proporciona acabamentos decorativos ou protetores.
Normas e especificações para chapa de alumínio fundido 5083
As chapas e placas de alumínio são normalmente fornecidas de acordo com as normas ASTM B209 e ASME SB 209, com a designação do Sistema Unificado de Numeração UNS A95083. As designações de têmpera incluem O (recozido), H111 e H112, indicando um ligeiro endurecimento por deformação para melhorar a conformabilidade ou a resistência.
Aplicações típicas da chapa de alumínio fundido 5083
- Ferramentas e dispositivos de fixação: Placas de base retificadas com precisão para fresagem CNC, moldes de fundição sob pressão e gabaritos de precisão.
- Arquitetura: Paredes externas, fachadas cortina, marquises e painéis decorativos (devido à resistência às intempéries e à estética)
- Indústria: Tanques de armazenamento, vasos de pressão, calhas transportadoras e componentes de máquinas para a indústria alimentícia (em conformidade com as normas de contato com alimentos).
- Transporte: pisos de reboques, carrocerias de caminhões, chassis de ônibus e painéis estruturais leves.
- Marinha: Cascos, conveses, suportes e plataformas offshore
Vantagens de fabricação da chapa de alumínio fundido 5083
- Estabilidade dimensional: Fresagem de precisão com tolerâncias de até ±0, 2 mm, minimizando a deformação durante o processamento.
- Acabamento da superfície: Placas de molde com rugosidade superficial (Ra) de até 0, 4 mícron, adequadas para usinagem CNC e fabricação de moldes.
- Dimensões personalizadas: Espessuras de até 600 mm e larguras de até 2200 mm, atendendo às demandas industriais de grande escala.
Disponibilidade e formas de fornecimento de chapas de alumínio fundido 5083
As chapas de alumínio fundido 5083 estão disponíveis em espessuras de 5 mm a 200 mm ou mais, larguras de até 2, 5 metros e comprimentos personalizáveis de acordo com as necessidades do cliente. Ambos os lados da chapa são retificados com precisão, geralmente com película plástica protetora, e serviços de dimensionamento, fresagem ou chanframento personalizados estão disponíveis.
Garantia de Qualidade e Tratamento Térmico de Chapas de Alumínio Fundido 5083
As chapas ATP 5083 da Ellwood Specialty Metals são rigorosamente certificadas, apresentando planicidade extremamente alta (<0, 001 polegada/12 polegadas), alívio de tensão interna e refinamento de grãos para minimizar deformações. Todos os produtos passam por inspeção ultrassônica, verificação de dureza e análise química de acordo com as normas ISO/ASTM.
Combinando resistência, resistência à corrosão, soldabilidade e planicidade precisa, a chapa de alumínio fundido 5083 é amplamente utilizada em aplicações exigentes nos setores naval, industrial, arquitetônico e de fabricação de moldes. Ela oferece aos engenheiros uma solução de material confiável e econômica para ambientes agressivos e projetos de precisão.
Comparação do alumínio 5083 com outras ligas
| Propriedade | 5083 | 6061 | 7075 |
| Resistência à corrosão | Excelente (marinho) | Moderado | Bom (requer revestimentos) |
| Força | Alto | Moderado | Muito alto |
| soldabilidade | Excelente | Propenso a rachaduras | Requer pré-aquecimento |
| Usinabilidade | Moderado | Fácil | Desafiante |
Seleção de chapas de alumínio fundido 5083 e recomendações de usinagem
Ao selecionar e usinar chapas de liga de alumínio 5083, os seguintes pontos devem ser observados:
- Preste atenção à têmpera do material: as propriedades da chapa estão intimamente relacionadas à sua têmpera. Têmperas comuns incluem O (recozida) e H116/H321 (endurecida por deformação), que apresentam diferenças significativas em resistência e dureza. Por exemplo, a resistência ao escoamento da têmpera H321 pode ser quase o dobro da têmpera recozida. Ao comprar, a designação da têmpera deve ser claramente especificada de acordo com os requisitos de resistência do projeto.
- Características de usinagem: esta liga possui usinabilidade média e não pode ser fortalecida por tratamento térmico. Durante o trabalho a frio (como dobramento), deve-se atentar para o seu comportamento de endurecimento por deformação, podendo ser necessário um recozimento intermediário para restaurar a ductilidade.