A liga de alumínio 3003-H14 é um dos materiais de alumínio de uso geral mais utilizados na indústria, frequentemente considerada o "material principal" da série 3xxx. Essa liga é baseada em alumínio comercialmente puro com a adição de uma quantidade adequada de manganês para formar uma liga de alumínio resistente à corrosão típica da série Al-Mn, que aumenta a resistência em cerca de 20% em comparação com o alumínio puro da série 1000, mantendo boa plasticidade e trabalhabilidade, alcançando um excelente equilíbrio entre desempenho e custo.
- Liga: 3003 (liga da série Al-Mn)
- Têmpera: H14 (endurecido por tensão semi-duro) — a resistência situa-se entre a têmpera recozida (O) e a têmpera totalmente dura.
- Características: resistência média, excelente resistência à corrosão, boa soldabilidade e conformabilidade a frio.
- Aplicações típicas: telhados, revestimentos, painéis de isolamento, tanques, radiadores, etc.
Por ser uma liga de alumínio não tratável termicamente, as propriedades mecânicas do 3003 são aprimoradas principalmente por meio de trabalho a frio. A têmpera H14 indica que o material atingiu um estado semi-duro por meio de encruamento (endurecimento por trabalho), tipicamente correspondendo a cerca de 20% a 30% de deformação por laminação a frio sem recozimento adicional. Essa têmpera proporciona um equilíbrio entre resistência, rigidez e conformabilidade, tornando o material capaz de suportar cargas mais elevadas, mantendo excelente conformabilidade, soldabilidade e resistência à corrosão.
Graças a essas características, a liga de alumínio 3003 H14 é amplamente utilizada em decoração arquitetônica, fabricação de equipamentos, embalagens e componentes estruturais em geral, tornando-se um material de engenharia padronizado que combina confiabilidade e custo-benefício.
Propriedades Mecânicas do Alumínio 3003 H14
| Propriedade | Valor |
| Condição de temperamento | Endurecido por trabalho (H14) |
| Resistência à tracção | 140 – 180 MPa |
| Prova de Estresse | ≥ 50 MPa |
| Alongamento (a 50 mm) | ≥ 5% |
| Dureza (Brinell) | 28 HB |
Propriedades Físicas do Alumínio 3003 H14
| Propriedade | Valor |
| Densidade | 2, 73 g/cm³ |
| Ponto de fusão | 655 °C |
| Expansão Térmica | 23, 1 × 10⁻⁶ /K |
| Módulo de Elasticidade | 69, 5 GPa |
| Condutividade térmica | 190 W/m·K |
| Resistividade elétrica | 0, 034 × 10⁻⁶ Ω·m |
Composição química do alumínio 3003 H14
A adição de manganês é a característica definidora desta liga.
| Elemento | Contente (%) |
| Alumínio (Al) | 96, 8 - 99, 0% |
| Manganês (Mn) | 1, 0 - 1, 5% |
| Cobre (Cu) | 0, 05 - 0, 20% |
| Ferro (Fe) | 0, 7% Máx. |
| Silício (Si) | 0, 6% Máx. |
| Zinco (Zn) | 0, 1% Máx. |
Formulários de produto disponíveis para alumínio 3003-H14
| Formulário do produto | Descrição | Faixa de espessura típica | Aplicações comuns |
| Folha | Produto laminado cortado no tamanho desejado. | ~0, 2 – 6 mm | Painéis de cobertura, revestimento, eletrodomésticos, tanques |
| Bobina | Tira contínua laminada enrolada em bobinas | ~0, 2 – 6 mm | Conformação por rolos, estampagem, peças para sistemas HVAC |
| Placa | Produto plano e espesso | > 6 mm | Componentes estruturais, bases de ferramentas |
| Frustrar | Material em rolo muito fino | ~0, 006 – 0, 2 mm | Embalagem, isolamento, permutadores de calor |
Chapa de alumínio 3003 H14 (chapa fina)
No mercado atual, uma das formas de fornecimento mais comuns do aço 3003-H14 é em chapas finas. Este material temperado, após o endurecimento por deformação, possui rigidez moderada, não sendo tão macio quanto no estado recozido, mas mantendo ainda boa adaptabilidade à dobra e estampagem, o que o torna amplamente utilizado na fabricação em geral.
As chapas finas são geralmente fornecidas cortadas sob medida em placas planas, abrangendo uma ampla gama de espessuras para atender a diversas necessidades, desde painéis decorativos até revestimentos estruturais. Devido à sua boa planicidade superficial e estabilidade dimensional, os usuários podem, muitas vezes, prosseguir diretamente para os processos de corte ou conformação sem pré-tratamento complexo.
Em termos de aplicações, esses produtos são comumente usados em painéis decorativos arquitetônicos, materiais para telhados, revestimentos de eletrodomésticos, componentes de tanques e diversos componentes metálicos em geral. Para situações que exigem tanto resistência à corrosão quanto um certo nível de resistência mecânica, as chapas finas H14 geralmente são uma escolha confiável.
Bobina de alumínio 3003 H14
O formato em bobina também representa uma grande proporção, sendo especialmente vantajoso na produção de processamento contínuo. O material é fornecido em bobinas inteiras, o que facilita o posterior achatamento, corte longitudinal ou conformação por rolos, melhorando não apenas a eficiência do processo, mas também o controle do aproveitamento do material.
Em comparação com as chapas, as bobinas oferecem maior flexibilidade nas especificações, abrangendo uma gama mais ampla de espessuras e larguras, e podem também receber lubrificação, revestimento ou outros tratamentos de superfície, conforme necessário. Isso permite a adaptação a diferentes processos de fabricação, em vez de se limitar a um único uso.
Em aplicações práticas, as bobinas 3003-H14 são amplamente utilizadas em painéis arquitetônicos perfilados, componentes de trocadores de calor, painéis para transporte e fabricação de contêineres. Para clientes que necessitam de fornecimento estável em lotes, as bobinas geralmente representam uma opção mais econômica, que se alinha aos ritmos de produção.
Folha de alumínio 3003 H14
Embora a liga 3003 possa ser processada em lâminas, a têmpera H14 não é a configuração mais comum na indústria. As aplicações em lâminas geralmente priorizam a maciez ou a dureza extremamente alta, portanto, produtos recozidos ou totalmente endurecidos são mais prevalentes no mercado.
Em casos específicos, se uma aplicação exigir um equilíbrio entre rigidez e conformabilidade, materiais H14 mais finos podem ser selecionados, mas, no geral, essa é uma demanda de nicho. As aplicações mais comuns de folhas metálicas permanecem em recipientes para alimentos, aletas de trocadores de calor e isolamento, frequentemente utilizando outros estados de têmpera recozida.
Portanto, do ponto de vista do fornecimento, a folha 3003-H14 não é uma forma de circulação comum.
Chapa de alumínio 3003 H14 (chapa grossa)
Teoricamente, é possível produzir chapas grossas, mas, na prática, a demanda do mercado representa uma pequena parcela. Isso se deve ao posicionamento da liga 3003, que prioriza a resistência à corrosão e a trabalhabilidade em detrimento da capacidade de suportar cargas. Por isso, aplicações em chapas grossas frequentemente migram para outros sistemas de ligas de maior resistência.
No entanto, em cenários onde os requisitos de resistência não são elevados, mas é necessária uma resistência estável à corrosão, chapas espessas desse material ainda podem ser utilizadas, como revestimentos para equipamentos químicos, componentes de tanques ou alguns painéis estruturais industriais. Esses pedidos geralmente são personalizados, em vez de produtos de estoque padrão.
De modo geral, as placas grossas são mais uma forma de fornecimento complementar do que uma categoria de mercado convencional.
Características de processamento e desempenho do alumínio 3003 H14
A liga de alumínio 3003 H14 é uma liga típica da série Al-Mn, resistente à corrosão, que apresenta um bom equilíbrio entre trabalhabilidade e estabilidade ambiental, sendo amplamente utilizada na construção civil, em equipamentos químicos e na fabricação de componentes para a indústria alimentícia. O material encontra-se em estado endurecido por deformação (têmpera semidura), com resistência derivada principalmente do trabalho a frio, e não do tratamento térmico.
Resistência à corrosão
A liga 3003 H14 possui excelente resistência à corrosão e é uma das ligas de alumínio antiferrugem mais comuns. Ela permanece estável no ar, em ambientes úmidos e em diversos meios industriais ou químicos, resistindo eficazmente à oxidação e à degradação superficial, sendo adequada para tanques, trocadores de calor e estruturas externas.
Formabilidade
O material apresenta excelente desempenho em trabalhos a frio, permitindo dobras, estampagens e embutimento profundo, sendo adequado para a fabricação de geometrias complexas. Na têmpera H14, dobras de aproximadamente 90° geralmente podem ser realizadas sem fissuras, com um raio de curvatura recomendado de cerca de 1 a 2 vezes a espessura da chapa, demonstrando boa flexibilidade de fabricação.
soldabilidade
Essa liga é altamente compatível com processos de soldagem convencionais; tanto a soldagem TIG (GTAW) quanto a MIG (GMAW) podem produzir juntas confiáveis, sendo também adequada para brasagem e soldagem branda. De modo geral, o desempenho da soldagem é estável, tornando-a uma escolha comum para componentes estruturais leves que requerem união.
Usinabilidade
A usinabilidade geral é moderada. Devido à relativa maciez do material, podem ocorrer problemas como aderência da ferramenta ou ranhuras na superfície durante o corte, exigindo a seleção adequada de ferramentas e parâmetros de corte. Para aplicações que priorizam usinagem de alta velocidade, ligas tratáveis termicamente, como a 6061-T6, são geralmente preferidas.
Resposta ao tratamento térmico
O alumínio 3003 H14 não é uma liga tratável termicamente, e suas propriedades mecânicas são reforçadas principalmente por meio de trabalho a frio, sem que seja possível obter um aumento significativo de resistência através do tratamento térmico T6 ou outros processos de tratamento térmico. Essa característica deve ser considerada cuidadosamente durante a seleção do material.
Aplicações do alumínio 3003 H14
Com boa resistência à corrosão, resistência mecânica média e excelente capacidade de conformação, a chapa de alumínio 3003 H14 é amplamente utilizada nos setores industrial e civil, onde confiabilidade e custo-benefício são requisitos essenciais. Suas aplicações típicas incluem:
Alimentos e equipamentos de uso diário
Adequado para utensílios de cozinha, equipamentos e dispositivos de processamento de alimentos, bem como para a fabricação de embalagens de alimentos. O material oferece boa conformabilidade e estabilidade, atendendo aos requisitos de uso a longo prazo.
Equipamentos para produtos químicos e armazenamento/transporte
Devido à sua excelente resistência à corrosão, é comumente utilizado em tanques de armazenamento de produtos químicos, tubulações, vasos de pressão e componentes estruturais resistentes à corrosão, tornando-se uma escolha frequente na fabricação de equipamentos químicos.
Indústria de Transportes e Automotiva
Amplamente utilizado em estruturas de veículos leves, como tetos de caminhões e reboques, painéis laterais, além de componentes de acabamento automotivo e dissipadores de calor, equilibrando resistência e trabalhabilidade.
Painéis de construção e decorativos
Como material de uso geral em chapas, o 3003 H14 é comumente utilizado em sistemas de cobertura, painéis de parede externa, calhas, venezianas e painéis de sinalização, proporcionando resistência às intempéries e apelo estético.
Sistemas de climatização e troca de calor
Na indústria de HVAC (aquecimento, ventilação e ar condicionado), é utilizado na fabricação de trocadores de calor, evaporadores, dutos e aletas, apresentando boa condutividade térmica e trabalhabilidade, o que melhora a eficiência do sistema e facilita a fabricação.
Fabricação de chapas metálicas e contêineres industriais
Adequado para diversas aplicações de estampagem e processamento profundo de chapas metálicas, como tanques, painéis de instrumentos, painéis decorativos e contêineres industriais em geral.
Novas Energias e Eletrônica
Recentemente, também tem sido aplicado em invólucros de baterias de lítio e materiais de embalagem, apresentando bom desempenho em áreas que exigem alta estabilidade e conformabilidade do material.
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