09 1fundamentos alumínio

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R. Humberto I, nº 220 • 4º andar CEP 04018-030 São Paulo - SP Brasil Tel. (5511)5904-6450 Fax (5511)5904-6459 • www.abal.org.br • e-mail: [email protected] Alumínio As imagens usadas nesta publicação foram cedidas pelas empresas associadas da ABAL. TÉCNICA COMUNICAÇÃO Fundamentos e Aplicações do

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R. Humberto I, nº 220 • 4º andar CEP 04018-030 São Paulo - SP BrasilTel. (5511)5904-6450 Fax (5511)5904-6459 • www.abal.org.br • e-mail: [email protected]

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Fundamentos e Aplicações do

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2 3

alumínio, por suas excelentespropriedades físico-químicas –

entre as quais se destacam o baixopeso específico, a resistência àcorrosão, a alta condutibilidade térmicae elétrica e a infinita reciclagem -apresenta uma ampla variedade deutilização, que o torna o metal não-ferroso mais consumido no mundo.

Com o objetivo primordial de facilitar oacesso a literaturas específicas sobreo alumínio e, cada vez mais, tornardisponível informações técnicas sobreo metal, a ABAL está lançando asegunda edição do manualFundamentos do Alumínio e suasAplicações. Esta nova publicação visafornecer aos estudantes e profissionaisem geral, e aos iniciantes na metalurgia

do alumínio, informaçõessobre as diversas etapasde fabricação desteimportante metal – daobtenção do minério atéo produto final –, comlinguagem concisa eclara. A expectativa é queeste novo manual seconstitua em uminstrumento básico deconsulta e orientaçãopara os profissionais -atuais e futuros – dosvários segmentos daindústria do alumínio.

O manual Fundamentosdo Alumínio e suasAplicações abordaaspectos relativos àobtenção do alumínio,características do metal,ligas, propriedadesmecânicas, têmperas,tratamentos térmicos,processos industriais,

principais aplicações, desenvolvimentosustentável e Normas Brasileiras sobreo alumínio.

A elaboração desta nova publicaçãoé fruto de mais um trabalho sério ecompetente dos profissionais queintegram a Comissão Técnica da ABALe sua edição só foi possível graças aoprestígio e confiança dospatrocinadores, aos quais, mais umavez, a Entidade agradece.

Comissão TécnicaComissão TécnicaComissão TécnicaComissão TécnicaComissão TécnicaAssociação Brasileira do Alumínio - ABALMaio/2007

1 - O Metal Alumínio .......................................... 4

2 - Obtenção do Alumínio .................................. 6

3 - Características do Alumínio ........................ 10

4 - Ligas de Alumínio ....................................... 16

5 - Propriedades Mecânicas ........................... 24

6 - Caracterização das Propriedades Mecânicas - Têmperas ................................ 28

7 - Tratamentos Térmicos ................................ 30

8 - Processos Industriais ................................. 34

9 - Principais Aplicações ................................. 58

10 - Desenvolvimento Sustentável ................... 64

11 - Normas Brasileiras ..................................... 68

OOOOOIntroduçãoSumário

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4 5

aumento espetacular no consumode alumínio é prova do que este

metal significa na indústria moderna.O alumínio segue o ferro/aço entre osmetais de maior consumo anual, sendoo mais importante dos metais nãoferrosos. A variedade de usos doalumínio está relacionada com suascaracterísticas físico-químicas, comdestaque para seu baixo pesoespecífico, comparado com outrosmetais de grande consumo, resistênciaà corrosão e alta condutibilidadeelétrica/térmica.

O alumínio foi descoberto por SirHumphrey Davy em 1809, tendo sidoisolado pela primeira vez em 1825 porH. C. Oersted. Porém, apenas em 1886foi desenvolvido um processo industrialeconômico de redução. Neste ano, doiscientistas trabalhandoindependentemente, Charles MartinHall, nos Estados Unidos, e Paul LouisHéroult, na França, inventaram omesmo procedimento eletrolítico parareduzir a alumina em alumínio.O procedimento Hall-Héroult é o que seusa atualmente e consome cerca de14,8 kWhcc (média brasileira) para aprodução de um quilo de alumínioprimário. O elemento “alumínio” éabundante na crosta terrestre na forma

de óxido de alumínio (Al2O3) e asreservas minerais são quase ilimitadas.O minério industrial mais importante é a“bauxita”, com um teor de óxido dealumínio entre 35% a 45%; suas jazidaslocalizam-se principalmente nasregiões tropicais e, no Brasil,concentram-se na área amazônica.

O Brasil tem vocação para produçãode alumínio, pois além da abundantereserva de bauxita (o Brasil detém aterceira maior reserva de bauxita domundo), tem um alto potencial degeração de energia hidrelétrica, que éum insumo primordial para obtenção doalumínio primário através da eletrólise,conforme já mencionado.

Quando o alumínio era ainda umacuriosidade com custo elevado deprodução, as primeiras aplicaçõesforam limitadas a trabalhos suntuosos,tais como, estatuetas e placascomemorativas. Então, quando o metaltornou-se disponível em grandesquantidades (embora ainda medido emquilos em vez de toneladas) passou aser usado na decoração Vitoriana comobandejas e escovas de cabeloornamentais. No final do Século 19,com o aumento da produção e preçosmenores, foi gradualmente utilizado emutensílios de cozinha e alguns dos

primeiros automóveis que já possuíampainéis revestidos de alumíniocomercialmente puro. Entretanto,a resistência limitada do metalcomercialmente puro restringia suaaplicação, especialmente quando haviaalguma dificuldade nas indústriasmetalúrgicas em favor de materiaistradicionais com os quais elas estavammais familiarizadas.

Conseqüentemente, no início doSéculo as indústrias de alumíniocomeçaram a trabalhar na produção deligas de alumínio com propriedadesmecânicas mais elevadas. Os primeirosexperimentos foram através detentativas e erros, aliados aobservações perspicazes, conduzindoa experiências posteriores baseadas noaumento do conhecimento dosprincípios metalúrgicos fundamentaisenvolvidos.

O rápido e notável crescimento daimportância do alumínio na indústria éresultado de uma série de fatores:

é um metal que possui excelentecombinação de propriedades úteisresultando numa adequabilidadetécnica para um campo extraordináriode aplicações em engenharia;

pode ser facilmente transformado,através de todos processosmetalúrgicos normais, sendo assimviável à indústria manufatureira emqualquer forma que seja requerida;

as atividades de pesquisadesenvolvidas pela própria indústria doalumínio, pelos laboratóriosacadêmicos e pelos seus usuários têmlevado a um maior conhecimento dascaracterísticas de engenharia destemetal, além do que técnicas defabricação, de soldagem e deacabamento têm sido desenvolvidas,fazendo com que o alumínio sejaconsiderado um material que nãoapresenta dificuldade nas suasaplicações;

finalmente, um fator importante naaceitação geral do alumínio tem sido alivre divulgação da indústria quanto àsrecomendações aos usuários epotenciais usuários do metal. Isto temsido feito pelos fabricantesindividualmente, por centros depesquisa e pela ABAL.

Charles Martin Hall

Paul Louis Héroult

AlumínioAlumínioAlumínioAlumínioAlumínio 11111Usina hidroelétrica - CBA Escultura em alumínio Bauxita e Alumina

O MetalLingotes de alumínio

OOOOO

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obtenção do alumínio a partirda bauxita efetua-se em três

etapas: Mineração, Refinaria eRedução.A bauxita é extraída, lavada e secadaantes de ser enviada à Refinaria ondese produz o alumínio.

Obtenção do 22222O processo químico denominado

Bayer é o mais utilizado na indústriado alumínio. Neste processo,a alumina é dissolvida em sodacáustica e, posteriormente, filtradapara separar todo o material sólido,concentrando-se o filtrado para acristalização da alumina.Os cristais são secados e calcinadospara eliminar a água, sendo o póbranco de alumina pura enviado àRedução para obtenção de alumínio,através de eletrólise, processoconhecido como Hall-Héroult, jámencionado no Capítulo 1.

As principais fases da produção dealumina, desde a entrada do minérioaté a saída do produto, são: moagem,digestão, filtração/evaporação,precipitação e calcinação.As operações de alumina têm umfluxograma de certa complexidade,que pode ser resumido em um circuitobásico simples (Figura 1).

No processo de eletrólise, paraobtenção do alumínio, a alumina écarregada de forma controlada, emum eletrólito fundido, formado por saisde criolita e fluoreto de alumínio.A passagem de corrente elétrica nacélula eletrolítica promove a reduçãoda alumina, decantando o alumínio

Pátio de lingotes - Alumar Pátio de lingotes - Albras

AlumínioAlumínioAlumínioAlumínioAlumínio

Figura 1 - Fluxograma básico de uma refinaria

AAAAA

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8 9

metálico no fundo da célula e ooxigênio liberado reage com o ânodode carbono, formando dióxido decarbono. A Figura 2 mostra o diagramade uma célula de redução e a Figura 3,

Os principais insumos para aprodução de alumínio primário duranteo processo de Redução são indicadosna tabela ao lado:

Figura 2 - Diagrama de uma célula de redução para alumínio primário

uma instalação típica de sala de cubasde redução. Em números redondos,são necessários 5 kg de bauxita paraproduzir 2 kg de alumina e 1 kg dealumínio primário.

AluminaForno de fundição de alumínio

AlumínioAlumínioAlumínioAlumínioAlumínio

Figura 3 - Sala de cubas para redução de alumínio primário

22222

Insumos para a produção de 1tde alumínio primário

Obtenção do

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10 11

“Corrida” do alumínio

33333

ma excepcionalcombinação de

propriedades fazdo alumínio um dos maisversáteis materiaisutilizados na engenharia,arquitetura e indústriaem geral.

Ponto de fusão Ponto de fusão Ponto de fusão Ponto de fusão Ponto de fusãoO alumínio possui pontode fusão de 660ºC(quando na pureza de99,80%), o que érelativamente baixocomparado ao do aço,que é da ordem de1570°C. Ligas dealumínio, devido àpresença de outros metais, possuem,em geral, um ponto de fusão mais baixoque o alumínio puro. Por exemplo,a liga 6060 (com ±2% de elementos deliga) funde-se entre 600ºC e 650ºC,enquanto a liga 7075 (com ±10% deelementos de liga) funde-se entre475ºC e 640ºC.

Peso específico Peso específico Peso específico Peso específico Peso específicoA leveza é uma das principaiscaracterísticas do alumínio. Seu pesoespecífico é de cerca de 2,70 g/cm³,aproximadamente 35% do peso do açoe 30% do peso do cobre. Essacaracterística, aliada ao aumento daresistência mecânica por adição deelementos de liga/tratamentos térmicos,torna o alumínio o metal de escolhapara a indústria aeronáuticae de transportes.

Características Características Características Características CaracterísticasmecânicasmecânicasmecânicasmecânicasmecânicasO alumíniocomercialmente purotem uma resistênciaà tração deaproximadamente 90MPa. Sua utilizaçãocomo materialestrutural nesta

condição é um tanto limitada, masatravés do trabalho a frio, suaresistência mecânica pode serpraticamente dobrada. Aumentosmaiores na sua resistência podem serobtidos com pequenas adições deoutros metais como elementos de liga,tais como: silício, cobre, manganês,magnésio, cromo, zinco, ferro etc.

Como o alumínio puro, as “ligas não-tratáveis” podem também ter suaresistência aumentada pelo trabalhoa frio. E as “ligas tratáveis” podem aindaapresentar aumento de resistênciaatravés de tratamento térmico, tanto quehoje algumas ligas podem terresistência à tração deaproximadamente 700 MPa.

É possível obter-se uma grandevariedade de característicasmecânicas ou têmperas em ligas de

alumínio, através das váriascombinações de trabalho a frio e detratamento térmico, que serão tratadasem capítulos específicos.

O alumínio e suas ligas perdem partede sua resistência a elevadastemperaturas, embora algumas ligasconservem boa resistência emtemperaturas entre 200ºC e 260ºC.Em temperaturas abaixo de zero,entretanto, sua resistência aumentasem perder a ductilidade e atenacidade, tanto que o alumínio é ummetal particularmente utilizado emaplicações a baixas temperaturas.

Resistência à corrosão Resistência à corrosão Resistência à corrosão Resistência à corrosão Resistência à corrosãoQuando o alumínio líquido é expostoà atmosfera, forma-se imediatamenteuma fina e invisível camada de óxido,a qual protege o metal de oxidaçõesposteriores. Essa característica de auto-proteção dá ao alumínio uma elevadaresistência à corrosão.A menos que seja exposto a umadeterminada substância ou condiçãoagressiva que destrua essa película deóxido de proteção, o metal ficatotalmente protegido contra a corrosão.

O alumínio é altamente resistente ao

tempo, mesmo em atmosferasindustriais, que freqüentementecorroem outros metais. É tambémresistente a vários ácidos.Os álcalis estão entre as poucassubstâncias que atacam a camada deóxido e, conseqüentemente, podemcorroer o alumínio. Embora o metalpossa seguramente ser usado napresença de certos álcalis moderadoscom a ajuda de inibidores, em geral ocontato direto com substância alcalinadeve ser evitado.

Algumas ligas são menos resistentes àcorrosão do que outras,particularmente certas ligas de elevadaresistência mecânica. Tais ligas podemser efetivamente protegidas da maioriadas influências corrosivas, através dorevestimento das superfícies expostascom uma fina camada de alumínio puroou ligas de alta resistência à corrosão.A pintura da superfície seria aalternativa mais simples.

Uma palavra de alerta deve sermencionada com relação àscaracterísticas de resistência àcorrosão do alumínio. Contatos diretoscom alguns metais devem ser evitadosna presença de um eletrólito, casocontrário, a corrosão galvânica do

AlumínioAlumínioAlumínioAlumínioAlumínio

Vazamento de alumínio

Alumínio na indústria aeroespacial

Características do

UUUUU

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Folha para embalagem Cobertura de alumínio

alumínio pode surgir na região da áreade contato. Quando houvernecessidade de se unir o alumínio comesses metais, recomenda-se oisolamento da área com pinturasbetuminosas ou materiais isolantes.

Na série galvânica, mostrada natabela ao lado, qualquer material tendea ser corroído através do contato comqualquer outro metal inferior a ele.Apesar da sua baixa posição na série,o aço inoxidável pode ser seguramenteacoplado ao alumínio em váriosambientes porque o aço é altamentepolarizado. Em ambientes comelevados teores de cloretos, o açoinoxidável pode causar substancialcorrosão de contato no alumínio.

33333AlumínioAlumínioAlumínioAlumínioAlumínioCaracterísticas do

Coeficiente de dilatação térmica Coeficiente de dilatação térmica Coeficiente de dilatação térmica Coeficiente de dilatação térmica Coeficiente de dilatação térmicaO alumínio puro possui um coeficientede dilatação térmica linear de0,0000238 mm/ºC, na faixa de 20ºCa 100ºC. Este coeficiente éaproximadamente duas vezes o do aço.Porém, devido ao baixo módulo deelasticidade do alumínio, induzem-semenores tensões na estrutura doalumínio, com a variação detemperatura, que na do aço.

Condutibilidade elétrica Condutibilidade elétrica Condutibilidade elétrica Condutibilidade elétrica Condutibilidade elétricaO alumínio puro possui resistividade de0,00000263 ohm/cm³ e condutividadeelétrica de 62% da IACS (InternationalAnnealed Copper Standard), a qualassociada à sua baixa densidadesignifica que um condutor de alumíniopode conduzir tanta corrente quanto umcondutor de cobre que é duas vezesmais pesado e proporcionalmentemais caro.

Condutibilidade térmicaCondutibilidade térmicaCondutibilidade térmicaCondutibilidade térmicaCondutibilidade térmicaEssa característica é um importantemeio de transferência de energiatérmica, tanto no aquecimento, comono resfriamento. Assim, os trocadoresou dissipadores de calor em alumíniosão comuns nas indústrias alimentícia,química, petrolífera, aeronáutica, etc.O alumínio é também um excelenterefletor de energia radiante devido aogrande alcance dos comprimentos deonda desde os raios ultravioletas,através dos espectros visíveis, até osraios infravermelhos e ondas de calor,tanto quanto ondas eletromagnéticasde rádio e radar.

Refletividade Refletividade Refletividade Refletividade RefletividadeO alumínio tem uma refletividade acimade 80%, a qual permite amplautilização em luminárias. Coberturas dealumínio refletem uma altaporcentagem do calor do Sol, tanto queedificações cobertas com esse materialsão menos quentes no verão.

Propriedade anti-magnética Propriedade anti-magnética Propriedade anti-magnética Propriedade anti-magnética Propriedade anti-magnéticaO metal não é magnético sendofreqüentemente utilizado comoproteção em equipamentos eletrônicos.Também não produz faíscas, o que éuma característica muito importante,sendo, dessa forma, bastante utilizadona estocagem de substânciasinflamáveis ou explosivas, bem comoem caminhões-tanque de transporte de

O alumínio puro possui umacondutibilidade térmica (k) de 0,53calorias por segundo por centímetroquadrado por centímetro de espessurapor grau Celsius, de forma que suacondutibilidade térmica é 4,5 vezesmaior que a do aço doce.A alta condutividade térmica doalumínio é um fator que influenciapositivamente seu uso na indústria dealimentos e de produtos químicos.

Refrigerador de motores Transporte de substâncias inflamáveisCabos nus de alumínio

A adição de outros metais afeta muitopouco o coeficiente de dilatação.

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materiais combustíveis, aumentando asegurança em casos de acidentes detrânsito, pois o não faiscamento eliminao risco de incêndio/explosão.

Característica de barreira Característica de barreira Característica de barreira Característica de barreira Característica de barreiraO alumínio é um importante elementode barreira à luz, é tambémimpermeável à ação da umidade e dooxigênio, tornando a folha de alumínioum dos materiais mais versáteis nomercado de embalagens.

Característica nuclear Característica nuclear Característica nuclear Característica nuclear Característica nuclearUma propriedade de importância emengenharia nuclear é sua baixaabsorção de nêutrons, de maneira queele não impede significativamente apassagem de nêutrons, os quaismantêm a reação nuclear no combus-tível de urânio, tornando-o um materialeficiente e de uso intensivo no núcleodos reatores de baixa temperatura.

Folha para conservação de alimentos Sucata reciclada infinitamente Fardos de latas para reciclagem

AtoxidadeAtoxidadeAtoxidadeAtoxidadeAtoxidadeO fato do alumínio possuircaracterísticas “não-tóxicas” permitesua utilização em utensíliosdomésticos, sem qualquer efeito nocivoao organismo humano, sendo muito

utilizado em equipamentos na indústriaalimentícia. É essa mesmacaracterística que permite às folhas dealumínio serem utilizadas seguramenteem contato direto com produtosalimentícios, como embalagens.

Reciclagem Reciclagem Reciclagem Reciclagem ReciclagemA característica de ser infinitamentereciclável, sem perda de suaspropriedades físico-químicas, torna oalumínio o metal de escolha,principalmente em embalagens parabebidas carbonatadas. Ver 10.1 paramais informações sobre reciclagem.

Todas essas característicasapresentadas conferem ao metalalumínio uma extrema versatilidade. Namaioria das aplicações, duas ou maisdestas características entram em jogo,como por exemplo: baixo pesocombinado com resistência mecânicaem aeronaves, vagões ferroviários,caminhões e outros equipamentos detransporte. A alta resistência à corrosãoe a elevada condutibilidade térmica sãoimportantes em equipamentos para aindústria química e petrolífera,propriedades que combinam com aatoxidade necessária em equipamentosde produção alimentícia.

33333AlumínioAlumínioAlumínioAlumínioAlumínioCaracterísticas doSua aparência atraente aliada à alta

resistência às intempéries e baixosrequisitos de manutenção proporcionamuma vasta utilização em todos os tiposde construção.A alta refletividade, a excelente resistênciaàs intempéries e seu baixo peso específicosão muito importantes em materiais decobertura, facilitando, também, o manuseioe os custos de transporte.Muitas aplicações requerem extremaversatilidade que somente o alumíniopossui. Diariamente, cada combinação desuas propriedades vem sendo trabalhadade novas formas.

A tabela a seguir compara ascaracterísticas dos três metais maisutilizados pela sociedade contemporânea:

Tarugos para obtenção de perfis extrudados

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Princípio das ligas Princípio das ligas Princípio das ligas Princípio das ligas Princípio das ligasO alumínio fundido dissolve outrosmetais e substâncias metalóides, comoo silício, que atua neste aspecto comometal. Quando o alumínio se resfria ese solidifica, alguns dos constituintesda liga podem ser retidos em soluçãosólida. Isto faz com que a estruturaatômica do metal se torne mais rígida.Os átomos podem ser visualizadoscomo sendo arranjados em uma redecristalina regular, formando átomos detamanhos diferentes daqueles doelemento de liga principal.

O metal quente pode manter umagrande quantidade de elementos deliga em solução sólida do que quandofrio. Consequentemente, quando do seuresfriamento, ele tende a precipitar oexcesso dos elementos de liga dasolução. Este precipitado pode ser naforma de partículas duras, consistindode compostos intermetálicos, taiscomo: CuAl2 ou Mg2Si; estes agregadosde átomos metálicos tornam a redecristalina mais rígida ainda e,consequentemente, endurecem a liga.

O sucesso comercial nodesenvolvimento de ligas de alumíniodata do descobrimento do“envelhecimento”, em 1906 (ver 7.2).

4

principal objetivo das ligas dealumínio é aumentar a resistência

mecânica, sem detrimento das outraspropriedades, de forma que novas ligastêm sido desenvolvidas, cada uma comcombinação apropriada de propriedadesadequadas a uma aplicação específica.

Vazamento de liga de alumínio Tratamento do alumínio líquido

4

Elementos de liga Elementos de liga Elementos de liga Elementos de liga Elementos de ligaUm dos aspectos que tornam as ligasde alumínio tão atraentes comomateriais de construção mecânica é ofato do alumínio poder combinar-secom a maioria dos metais deengenharia, chamados de elementosde liga, formando ligas e a partir dessacombinação ser possível obtercaracterísticas tecnológicas ajustadasde acordo com a aplicação do produtofinal. Naturalmente, uma só liga nãopode combinar todas as propriedadesótimas para cada aplicação, sendonecessário conhecer-se as vantagense limitações de cada uma delas paraque se possa fazer a melhor seleção.

O grande alcance das ligas ofereceà indústria uma grande variedade decombinações de resistência mecânica,resistência à corrosão e ao ataque desubstâncias químicas, condutibilidadeelétrica, usinabilidade, ductibilidade,formabilidade, etc.

Descrever a função de cada elementode liga é difícil porque esta se altera,

não só com a quantidade doselementos presentes na liga, mas,também, pela sua interação com outroselementos. Em geral, podemos dividiros elementos entre aqueles queconferem à liga a sua característicaprincipal (resistência mecânica,resistência à corrosão, fluidez nopreenchimento de moldes, etc.), os quetêm função acessória, como o controlede microestrutura e das impurezas etraços que prejudicam a fabricação oua aplicação do produto, os quaisdevem ser controlados no seuteor máximo.

Dependendo do grupo de ligas, umdeterminado elemento químico temfunção como adição ou é indesejávelcomo impureza. Um exemplo dissoé o chumbo, que é adicionado às ligasde usinagem por seu efeito“quebra-cavacos”, mas por ser ummetal pesado sofre fortes restrições emprodutos que entram em contato comalimentos. Na preparação de ligas,a partir da refusão de sucata e deretalhos de processo atenção especialdeve ser dada à separação e àclassificação da matéria-prima paraque sejam controladas ascontaminações do banho metálico.

O subseqüente uso de ligas resistentestratadas termicamente, contendo umapequena porcentagem de cobre emagnésio, tornaram praticável afabricação de aviões totalmenteem metal.

Investigações, durante a segundadécada do Século 20, resultaram noprimeiro de um outro grupo de ligasbem conhecido, que continha umapequena adição de níquel. Este foidesenvolvido para componentes demotores, tais como, pistões quenecessitavam manter a resistência emtemperaturas elevadas.

O envelhecimento também foidescoberto para as ligas quecontinham magnésio e silício,conduzindo ao desenvolvimento do quesão, atualmente, as principais ligasestruturais para aplicações geraisde engenharia.

Durante o mesmo período, trabalhopioneiro foi realizado no campo dasligas de alumínio-magnésio,amplamente utilizadas, atualmente, naindústria naval.

Outro importante emprego doalumínio, no período entre as duasguerras mundiais, incluiu odescobrimento do processo de

anodização e a introdução de umautilização particular das ligas defundição, que permitiram um maioraproveitamento das sucatas de aviões.

Ligas de AlumínioAlumínioAlumínioAlumínioAlumínio

OOOOO

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18 19

As ligas com base em alumínionão-ligado contêm entre 99,0%e 99,5% de alumínio, sendo o restante,principalmente, ferro e silício.Pode-se obter metal com pureza maiordo que 99,5% de alumínio, até 99,99%,a um custo muito mais elevado, que éusado quando se requer altacondutividade elétrica ou elevadaresistência à corrosão.

4AlumínioAlumínioAlumínioAlumínioAlumínio

Composição química Composição química Composição química Composição química Composição químicaA composição química do alumínioe suas ligas é expressa empercentagem, obedecendo à NormaABNT NBR 6834, que abrange osistema de classificação e a densidadenominal das ligas trabalháveis dealumínio e o sistema de classificaçãodas ligas de fundição e de alumínioprimário em lingotes para refusão.

Principais grupos de ligas Principais grupos de ligas Principais grupos de ligas Principais grupos de ligas Principais grupos de ligastrabalháveistrabalháveistrabalháveistrabalháveistrabalháveisUma liga muito utilizada (3003) contém1,2% de manganês. Suas propriedades,principalmente a conformabilidade e aresistência à corrosão, são similares àsdo alumínio comercialmente puro, compropriedades mecânicas um pouco

maiores, particularmente quandodeformadas a frio.

As mais resistentes são as ligas dasérie alumínio-magnésio, disponíveisem vários formatos como lâminas,chapas, perfis, tubos, arames, etc.Elas também possuem elevadaresistência à corrosão e são facilmenteproduzidas e soldadas.

As ligas tratadas termicamente demédia resistência, que contêmmagnésio e silício, possuem elevadaresistência à corrosão, mas perdem umpouco da sua trabalhabilidade - o que éirrelevante em seções estruturais retas,as quais são muito difundidas emaplicações estruturais.

As ligas tratadas termicamentede elevada resistência, que contêmcobre ou zinco como principaiselementos de liga, são tão resistentesquanto o aço estrutural, masnecessitam de proteção superficial.

Estas ligas são utilizadas quandoa maior relação resistência/pesofor a principal consideração, comona aviação.

A tabela a seguir resume as maisimportantes ligas de alumíniotrabalháveis.

Alumínio Líquido Vazamento de Metal Líquido

Ligas de

Manuseio do metal líquido

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Processo de fundição contínua

Ligas de 4AlumínioAlumínioAlumínioAlumínioAlumínio Ligas de fundição Ligas de fundição Ligas de fundição Ligas de fundição Ligas de fundição

Diferentemente dos materiaistrabalháveis, os quais estão sujeitos àsvariações dos processos deaquecimento e de resfriamento, as ligasde fundição adquirem suaspropriedades na condição de fundida(em alguns casos com tratamentotérmico) e, conseqüentemente,um grupo diferente de ligas temsido formulado para a produção depeças fundidas.

As ligas empregadas nas aplicaçõesgerais de engenharia freqüentementecontêm silício para melhorar suascaracterísticas de fundição, tais como,fluidez, quando do vazamento,e resistência a trincas de contração,quando o metal quente se solidificae se contrai.

O cobre também é freqüentementeutilizado como um elemento de liga,para proporcionar às propriedadesmecânicas maiores dureza eresistência exigidas em serviço.

As ligas alumínio-magnésioapresentam maiores problemas nafundição, mas possuem boa resistênciae ductilidade, sendo amplamenteutilizadas, particularmente emambientes agressivos, como porexemplo em peças e acessóriosde navios.

Uma pequena proporção de magnésiotambém está presente em algumasligas em conjunto com silício paratornar a liga mais suscetível atratamentos térmicos.

A tabela na página 22 resume as maisimportantes ligas de alumínio utilizadasem fundição.

Antiligas

Ligas Características Aplicações

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22 23

Lingotes para fundiçãoAnálise de laboratório

Ligas de 4AlumínioAlumínioAlumínioAlumínioAlumínioLigas Características Aplicações Ligas Características Aplicações

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24 25

Alumínio para armazenamento de gases liquefeitos Alumínio para indústria naval

Propriedades 5MecânicasMecânicasMecânicasMecânicasMecânicas

Limite de resistência à tração Limite de resistência à tração Limite de resistência à tração Limite de resistência à tração Limite de resistência à traçãoO limite de resistência à tração é amáxima tensão que o material resisteantes de ocorrer sua ruptura.Calcula-se dividindo a carga máxima,em quilogramas-força, aplicada duranteo ensaio pela seção transversal emmilímetros quadrados do corpo-de-prova. O limite de resistência à traçãodo alumínio puro recozido éaproximadamente 48 MPa (4,9 kgf/mm²).

Limite de escoamento Limite de escoamento Limite de escoamento Limite de escoamento Limite de escoamentoO limite de escoamento é a tensão emque o material começa a deformar-seplasticamente e que para o alumínio éde 0,2% do comprimento original

Alongamento Alongamento Alongamento Alongamento AlongamentoO alongamento é expresso emporcentagem relativamente aocomprimento original medido em umcorpo-de-prova normal e é calculadoatravés da diferença de comprimentosmedidos entre os pontos de referência,antes e após o ensaio de tração(Figura 5, página 26).O alongamento é a indicaçãoda ductilidade, a qual é relativamentemenor para um corpo-de-provamais fino do que para um maisespesso da mesma liga, sendo,portanto, necessário associar oalongamento com a espessura docorpo-de-prova.

Dureza Dureza Dureza Dureza DurezaA dureza de um metal é definida comoa medida da sua resistência à penetra-ção. Existem várias maneiras de sedeterminar a dureza, sendo as mais co-muns a Brinell, a Vickers e a Rockwell.

Todos os ensaios de dureza sãoempíricos, ainda que existam tabelasindicativas da relação entre as váriasescalas de dureza, a “equivalência”de valores deve ser usada com reserva.Mais importante ainda é o fato deque não existe relação direta entreo valor de dureza e as propriedadesmecânicas das várias ligasde alumínio.

Os elementos de liga aumentam emmuito a resistência do alumínio, assimcomo o tratamento térmico e oendurecimento pelo trabalho a frio,porém a dureza é significativamentemais baixa do que a maioria dos aços.

e elaborados ao mesmo tempo.Com as peças forjadas, os ensaios,geralmente, são feitos em pedaçoscortados do mesmo metal da peça.

Os valores das propriedadesmecânicas podem dividir-se em doisgrupos: os de valores garantidos e osde valores típicos.Os valores garantidos são os valoresmínimos estabelecidos pelasespecificações.Os ensaios rotineiros garantem quetodo o material obedece àsespecificações.Além disso, os ensaios rotineirospropiciam dados estatísticos para obter-se os valores típicos.

Este valor aumenta em função da liga,do trabalho a frio e do tratamentotérmico (quando possível).A Figura 4 ilustra algumas curvastípicas de deformações.

medido em um corpo-de-prova normal.É importante definir este grau dedeformação permanente porque asligas de alumínio não possuem umlimite de escoamento tão pronunciadocomo a maioria dos aços.O limite de escoamento do alumíniopuro recozido é aproximadamente12,7 MPa (1,3 kgf/mm²).O trabalho a frio e o tratamento térmicoaumentam o limite de escoamento maisrapidamente do que a resistência àtração final.

Dureza Brinell Dureza Brinell Dureza Brinell Dureza Brinell Dureza BrinellO ensaio de dureza Brinell nos metaisnão-ferrosos consiste em pressionaruma esfera de aço endurecido de 10mm de diâmetro sobre a superfície docorpo-de-prova, com uma carga de 500kgf, por 30 segundos, medindo-se, emseguida, o diâmetro da impressão.

s propriedades mecânicas sãodeterminadas através de

ensaios rotineiros de amostrasselecionadas como sendorepresentativas do produto.Estes ensaios mecânicos sãonormalmente destrutivos de modo quenão devem ser efetuados em produtosacabados, pois alteram suascondições de funcionalidade.Obtém-se corpos-de-prova deamostras que tenham sido elaboradasdo mesmo modo que o produto, excetono caso de peças fundidas e forjadas.Os ensaios de peças fundidas sãofeitos em corpos-de-prova do mesmovazamento do metal da peça fundida

Figura 4 - Curvas típicas de deformação das ligas de alumínio

AAAAA

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Propriedades 5MecânicasMecânicasMecânicasMecânicasMecânicas

Dureza Vickers Dureza Vickers Dureza Vickers Dureza Vickers Dureza VickersO ensaio de dureza Vickers usa umpenetrador de diamante em forma depirâmide, aplicado sobre o corpo-de-prova com carga conhecida, porémvariável. Mede-se o comprimento dadiagonal da impressão e, com base nastabelas-padrão da máquina para acarga aplicada, obtém-se o número dedureza do diamante da pirâmide (DPH).

Módulo de elasticidade (“Y Módulo de elasticidade (“Y Módulo de elasticidade (“Y Módulo de elasticidade (“Y Módulo de elasticidade (“Young”)oung”)oung”)oung”)oung”)O módulo de elasticidade do alumínio éde 7030 kg/mm². A adição de outrosmetais não altera este valor

consideravelmente, que pode atingircerca de 7500 kg/mm². Desta forma, omódulo de elasticidade para o alumínioe suas ligas é aproximadamente a terçaparte daquele do aço, o que é muitoimportante no que concerne à rigidez.O baixo módulo de elasticidade possuia vantagem de dar às estruturas dealumínio uma capacidade elevada deamortecer os golpes, assim como dereduzir as tensões produzidas pelavariação de temperatura.

T T T T Tensão de fadigaensão de fadigaensão de fadigaensão de fadigaensão de fadigaQuando uma tensão oscilante é aplica-da por um número suficiente de vezes,embora possa ser bem inferior ao limitede resistência à tração do material,através de uma carga estática, o metalpode estar sujeito à falha por fadiga.

Em muitas ligas de alumínio não háum limite inferior de tensão abaixo doqual a fadiga nunca possa ocorrer, masquanto menor a tensão maior o númerode ciclos necessário para produzirfalha. O limite de resistência à fadigapara testes normais é da ordem de 50milhões de inversão de tensão e podevariar de 25% a 50% da tensão deruptura conforme a liga.

Propriedades em temperaturas Propriedades em temperaturas Propriedades em temperaturas Propriedades em temperaturas Propriedades em temperaturaselevadaselevadaselevadaselevadaselevadasO alumínio puro funde a 660°C e váriasligas possuem ponto de fusão abaixodeste. O metal puro e muitas das ligasperdem um pouco da sua resistência,ficando sujeitas a uma lentadeformação plástica conhecida comofluência, se permanecer sob tensão porlongos períodos em temperaturasacima de 200°C.Entretanto, ligas desenvolvidas paraserviços em altas temperaturas, taiscomo aquelas usadas em pistões,retêm suas propriedadesadequadamente, funcionandosatisfatoriamente dentro da faixa detemperatura de trabalho requerida.

Propriedades em baixas Propriedades em baixas Propriedades em baixas Propriedades em baixas Propriedades em baixastemperaturastemperaturastemperaturastemperaturastemperaturasAo contrário do aço doce, o alumínionão se torna frágil em temperaturasabaixo de zero e na realidade suaresistência aumenta sem perder aductilidade. Esta é a característica queleva uma liga de AlMg ser escolhida naconstrução de tanques soldados paraarmazenar gás metano liquefeito, emtemperaturas de -160°C.

O número ou índice de dureza Brinell(Bhn) é a relação entre a cargaaplicada e a área da penetração, quese obtém medindo-se o diâmetro daimpressão e comparando-o às tabelas-padrão da máquina.

Liga para alta temperaturaAlumínio em estruturas espaciais

Nas ligas de alumínio, os números Bhne DPH são muito similares.

Figura 5 - Medida de alongamento no ensaio detração

Dureza Rockwell Dureza Rockwell Dureza Rockwell Dureza Rockwell Dureza RockwellO ensaio de dureza Rockwell usa váriospenetradores e cargas.As escalas Rockwell, cada umaassociada com uma combinação decarga e penetrador, são necessáriaspara abranger o alcance de dureza detodos os metais. Entre os penetradoresutilizados incluem-se esferas de açocom diâmetros de 1,58 mm a 12,7 mm,um diamante esfero-cônico e cargas de15 kgf a 150 kgf.

O número ou índice de durezaRockwell obtém-se diretamente daleitura da escala da máquina, quemede a profundidade da impressão.Devido à multiplicidade de escalas, onúmero de dureza Rockwell (R) deveser especificado com a indicação daescala utilizada. Para as ligas dealumínio as escalas usuais são aRockwell B (RB) e F (RF).

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Têmperas 6êmpera é uma condição aplicadaao metal ou liga, através de

deformação plástica a frio ou detratamento térmico, propiciando-lheestrutura e propriedades mecânicascaracterísticas.

Ainda que a resistência original possaser aumentada agregando-se certoselementos, as propriedades mecânicasdas ligas, com exceção de algumasligas para fundição, não dependemapenas da sua composição química.Semelhante a outros metais, o alumínioe suas ligas endurecem e aumentam

sua resistência quando trabalhadasa frio, como, por exemplo, uma chapalaminada a frio.

Além disso, algumas ligas de alumíniopossuem a valiosa característica deresponder ao tratamento térmico,adquirindo resistências maiores do queas que podem ser obtidas apenasatravés do trabalho a frio. A Figura 6ilustra o efeito do trabalho a frio naspropriedades mecânicas da liga 3003,uma liga típica entre as que não podemser tratadas termicamente. Desta forma,as ligas de alumínio são divididas

convenientemente em dois grupos:as ligas “tratáveis” termicamente,propiciando-lhes maior resistência, e asligas “não-tratáveis” termicamente, cujaresistência só pode ser aumentadaatravés do trabalho a frio. As ligastratáveis termicamente podem sertrabalhadas a frio e, posteriormente,sofrer o tratamento térmico para oaumento da resistência mecânica.As ligas não-tratáveis termicamentepodem ser submetidas a tratamentostérmicos como de estabilizaçãoe recozimentos plenos ou parciais.

As têmperas são classificadasconforme a ABNT NBR 6835 e deacordo com os processos a quesão submetidas:

a) “F” - como fabricada: aplica-seaos produtos obtidos através deprocessos de conformação em quenão se emprega qualquer controleespecial sobre as condições térmicasou de encruamento. Não seespecificam limites para aspropriedades mecânicas.

b) “O” - recozida: aplica-se aosprodutos acabados, no estado em queapresentam o menor valor deresistência mecânica.

c) “H” - encruada: aplica-se aos

produtos em que aumentou-se aresistência mecânica por deformaçãoplástica a frio e, que podem ou não, sersubmetidos a um recozimentocomplementar para produziramolecimento parcial ou a um processode estabilização.É utilizado para as ligas não tratáveistermicamente. A letra “H” deve sempreser seguida de dois ou mais dígitos.

c) “W” - solubilizado: aplica-sesomente a algumas ligas, as quaisenvelhecem naturalmente àtemperatura ambiente após otratamento de solubilização.Esta classificação é especificadasomente quando o período deenvelhecimento natural, após oresfriamento brusco, é indicado.Por exemplo: “W” ½ hora.

d) “T” - tratada termicamente:aplica-se aos produtos que sofremtratamento térmico com ou semdeformação plástica complementar, queproduz propriedades físicas estáveis ediferentes das obtidas com “F”, “O”e “H”. A letra “T” deve ser seguida porum ou mais dígitos que indicam aseqüência dos processos básicosrealizados: tratamentos térmicos oudeformações plásticas.

Caracterização das propriedades mecânicas -

Figura 6 - Efeito do trabalho a frio nas propriedades mecânicas da liga 3003

Tarugos para extrusão Perfis extrudados

TTTTT

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Homogeneização Homogeneização Homogeneização Homogeneização HomogeneizaçãoÉ um tratamento térmico realizado emtemperaturas ao redor de 500ºC,dependendo da liga, que tem porobjetivo remover ou reduzir assegregações, produzir estruturasestáveis e controlar certascaracterísticas metalúrgicas, tais como:propriedades mecânicas, tamanho degrão, estampabilidade, etc.No caso da laminação a quente este

TérmicosTérmicosTérmicosTérmicosTérmicoss tratamentostérmicos têm por

objetivo remover oureduzir as segregações,produzir estruturasestáveis e controlarcertas característicasmetalúrgicas, tais como:propriedades mecânicas,tamanho de grão,estampabilidade, etc.Para maiores detalhessobre tratamentotérmico, consultar o“Guia de tratamentotérmico das ligas dealumínio”. Os principaistipos de tratamentotérmico são:

7tratamento pode ser executadoconcomitantemente ao aquecimentodas placas.

resfriados, uma técnica freqüentementeaplicada em rebites para a indústriade aviação.

Recozimento pleno Recozimento pleno Recozimento pleno Recozimento pleno Recozimento plenoO recozimento pleno é um tratamentotérmico em que se consegue ascondições de plasticidade máxima dometal (têmpera O), correspondendo auma recristalização total do mesmo.

No processo de recozimento, o metalé aquecido, geralmente na faixa de350°C, suficientemente para permitir oseu rearranjo numa nova configuraçãocristalina não deformada. Esteprocesso de recristalização remove oefeito do trabalho a frio e deixa o metalnuma condição dúctil. O recozimentobem sucedido caracteriza-se somentepela recristalização primária. Deve-seevitar superaquecimentos, já que istocausa a coalescência e o crescimentoexagerado dos grãos, tambémchamada de recristalizaçãosecundária, com a conseqüentetendência de ser desenvolvido o defeito“casca de laranja” nos trabalhossubseqüentes, principalmente deestampagem. A Figura 7, página 32,mostra a curva de recozimento dematerial laminado - 1100H18.

Tratamentos

Solubilização / envelhecimento Solubilização / envelhecimento Solubilização / envelhecimento Solubilização / envelhecimento Solubilização / envelhecimentoMaior resistência mecânica é obtidanas ligas que respondem a essetratamento térmico. Primeiramente,o metal é aquecido uniformemente atécerca de 500°C, sendo que atemperatura exata depende da liga emparticular. Isto ocasiona a dissoluçãodos elementos de liga na soluçãosólida (tratamento de solução). Então,segue-se um resfriamento rápido,geralmente em água, que previnetemporariamente que estesconstituintes se precipitem. Esta condi-ção é instável e, gradualmente, osconstituintes precipitam-se de maneiraextremamente fina (somente visívelatravés de potentes microscópios),alcançando, assim, o máximo efeito deendurecimento (envelhecimento).Em algumas ligas isto ocorre,espontaneamente, depois de algunsdias (envelhecimento natural),enquanto que em outras ocorre atravésde reaquecimento por algumashoras a cerca de 175°C (tratamentode precipitação).

As chapas são normalmente tratadasnum banho de sal fundido, o qualpossui alta taxa de calor e fornecesuporte ao metal, prevenindo-o quantoa possíveis deformações em altastemperaturas. Fornos com circulaçãode ar forçado são geralmente utilizadospara perfis extrudados, tubos, forjados epeças fundidas.

Os efeitos de um tratamento térmicocompleto incluem não somente umaumento substancial no limite deresistência à tração, mas também naredução da ductilidade.Conseqüentemente, é usual submeter-se o material a qualquer operação deconformação severa, que sejanecessária, antes do tratamentotérmico. A maior parte dasconformações pode ser feita antes dotratamento de solução, com um acertoposterior para corrigir quaisquerdistorções não previstas que possamocorrer durante o resfriamento, porém,preferencialmente a conformação deveser feita imediatamente após otratamento de solução, antes doenvelhecimento.Quando for difícil esta conciliação, épossível retardar o envelhecimentomantendo-se os componentes

Lingotes de alumínio primário Lingotes de alumínio secundário

OOOOO

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TérmicosTérmicosTérmicosTérmicosTérmicos 7Tratamentos

Para materiais recozido plenamente(totalmente recristalizado) éaconselhável a obtenção de tamanhode grão no intervalo de 20 a 100micrômetros de diâmetro (número 8,0 a3,5), para que se obtenha peças de boaqualidade, após estampagem,dobramento ou extrusão por impacto.Caso o tamanho de grão esteja foradesta faixa pode ocorrer o rompimentoda peça ou o surgimento do defeito“casca de laranja”, o que pode exigiroperação de polimento adicional pararestituir-lhe superfície lisa, às vezescom grandes dificuldades.

Convém observar que o tamanho degrão em micrômetros é inversamenteproporcional ao número do mesmo.A Figura 8 mostra o comportamento dosgrãos em função do encruamento e darecristalização do alumínio e suas ligasno processo de laminação.

Recozimento parcial Recozimento parcial Recozimento parcial Recozimento parcial Recozimento parcialEste tipo de tratamento térmicocorresponde a uma recristalizaçãoparcial do material, permitindo aobtenção de têmperas comalongamentos maiores, o que favorece,

Figura 7 - Curva de recozimento de material laminado - 1100H18

em alguns casos, o processo deestampagem, conferindo ao produtofinal uma maior resistência mecânica.Pode ser realizado entre astemperaturas de 200°C a 280°C,dependendo da porcentagem deredução aplicada na laminação a frio.

Estabilização Estabilização Estabilização Estabilização EstabilizaçãoNas ligas AlMg (série 5XXX) ocorre umaperda de propriedades mecânicas domaterial deformado a frio, após algunsdias em temperatura ambiente.

Para contornar esse inconveniente,

aplica-se uma porcentagem dedeformação mais alta do que anecessária para atingir-se determinadonível de propriedades mecânicas(determinada com base em uma curvade encruamento para materialestabilizado) e, depois, aquece-seo material em temperaturas ao redor de150oC, para acelerar a recuperação(têmperas H3X).Este tratamento serve para aliviar atensão residual dos materiaisencruados e para aumentar aresistência à corrosão das ligasde AlMg.

Preparação da calha de vazamento

Figura 8 - Granulagem em função do encruamento e da recristalização

“Corrida” do metal líquido

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A facilidade pela qual oalumínio pode serfabricado em várias formasé uma de suas maisimportantes vantagens.Freqüentemente, podecompetir com grandesucesso com materiaismais baratos. Atualmente,depois do ferro, é omaterial mais utilizado nafabricação de peçasem geral.

grande comprimento. O metal pode ser,também, forjado ou impactado.

No forjamento, um bloco, tarugo ouperfil é aquecido a aproximadamente500ºC e pressionado contra uma matrizbipartida, na qual foi escavada a formada peça em negativo. O metal escoa,preenchendo a cavidade formada peloferramental, tomando a forma da peça.

Arames de alumínio trefilados, a partirde vergalhões redondos, dão origemaos fios de alumínio que, após seremencordoados, transformam-se emcabos condutores, que também podemter uma alma de aço. Tubos de alumíniopodem ser trefilados até minúsculasdimensões. Praticamente, não hálimitação para as diversas formas emque o metal pode ser extrudado.

A facilidade e a velocidade com que oalumínio pode ser usinado é um dosimportantes fatores que contribuempara o baixo custo das peças acabadasem alumínio. O metal pode ser curvado,fresado, perfurado ou trabalhado deoutras maneiras, nas máximasvelocidades que a maioria dasmáquinas pode atingir. Uma outravantagem de sua flexibilidade emusinagem é permitir que as barras e osvergalhões de alumínio sejam utilizadosna manufatura de peças em tornosautomáticos de alta velocidade.

Praticamente, todos o métodos deunião são aplicáveis ao alumínio -rebitagem, soldagem, brasagem ecolagem - uma grande variedade dejunções mecânicas do alumíniosimplifica a montagem de muitosprodutos. Adesivos para colar peças de

alumínio são largamente empregados,particularmente em uniões decomponentes aeronáuticos e quadrosde bicicletas.

Para a maioria das aplicaçõeso alumínio não necessita derevestimentos de proteção.Acabamentos mecânicos, tais como:polimento, jateamento com areia ouescovamento satisfazem a maioria dasnecessidades. Em muitos casos asuperfície acabada fornecida étotalmente adequada, dispensandotratamentos posteriores.Onde a superfície pura do alumínio nãoé suficiente ou onde a proteçãoadicional é requerida, qualqueracabamento superficial da grandevariedade existente pode ser aplicado.Acabamentos químicos, eletroquímicosou pintados são utilizados. Muitas coressão disponíveis para ambosacabamentos químico e eletroquímico.Os acabamentos pintados, laqueadosou esmaltados podem ser efetuados emquaisquer cores. Esmaltes vítreos foramdesenvolvidos para o alumínio, o qualtambém pode sofrer deposiçãoeletrolítica de outro metal.

Extrudados e laminados de alumínio,devido à grande capacidade de

IndustriaisIndustriaisIndustriaisIndustriaisIndustriais 8Processos

alumínio éfacilmente fabricado

por todos os processosmetalúrgicos usuais e estádisponível ao engenheiroem uma ampla variedadede formas comparadas aoutros materiais.As operações queenvolvem a transformaçãodo alumínio, desde o metalvirgem ou lingote de ligaaté as formas usuaisrequeridas pela indústria,podem serconvenientementeagrupadas sob váriascondições (Figura 9).

Figura 9 - Fluxograma de obtenção do alumínio e de produtois semi-acabados

O alumínio pode ser fundido porqualquer método conhecido; pode serlaminado em qualquer espessura atéfolhas mais finas que as de papel;chapas de alumínio podem serestampadas, cunhadas, repuxadas ecorrugadas. O alumínio pode serextrudado numa infinidade de perfis deseção transversal constante e de

Processo de forjamento de rodas de alumínio Folha laminada

OOOOO

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resistência à corrosão e superfíciesregulares contínuas, são excelentesbases para pinturas de alta qualidade.O pré-tratamento químico, além daaplicação de cura térmica na pinturade alta qualidade, assegura umacabamento sem trincas, bolhas oudesfolhamentos. Danos acidentais aosprodutos de alumínio pintados nãoocasionarão áreas de oxidação, sehouver um pré-tratamento adequado.Em áreas altamente industrializadaspode ocorrer alguma mudança de cordevido aos contaminantes atmosféricosescolhendo-se então alternativas decores menos sensíveis ao efeito.

A manutenção adequada podeaumentar a vida útil consideravelmente,pois até mesmo os mais sofisticadosveículos automotivos requerem,ocasionalmente, lavagem e polimentopara que mantenham suas aparênciasoriginais.

A sucata do alumínio que foi utilizadanuma longa vida útil ou retalhos quesobram de processos industriais sãototalmente reciclados, com umconsumo de energia insignificante secomparado ao da energia consumidapara a produção do metal primário eproporcionando um enorme mercado

de trabalho, a maioria informal. Quandoutilizada numa usina de redução dealumina, pode-se afirmar que seuconsumo de energia é negativo, por serutilizada no resfriamento do alumíniolíquido produzido. O valor da sucatachega a ser da mesma ordem degrandeza do lingote primário,impossibilitando que se destine ao lixo.Cerca de 20% do alumínio utilizado nomundo provém da reciclagem.

Laminação Laminação Laminação Laminação LaminaçãoÉ um processo de transformaçãomecânica que consiste na redução daseção transversal por compressão dometal, através da passagem entre doiscilindros de aço ou ferro fundido comeixos paralelos que giram em torno desi mesmos. Tal seção transversal éretangular e refere-se a produtoslaminados planos de alumínio e suasligas, compreendendo desde chapasgrossas com espessuras de 150 mm,usadas em usinas atômicas, até folhascom espessura de 0,005 mm, usadasem condensadores.

Os principais tipos de produtoslaminados são: chapas planas oubobinadas, folhas e discos. Para

maiores detalhes, consultar o “Guiatécnico do alumínio - Laminação”.

Existem dois processos básicos delaminação de alumínio: laminação aquente e laminação a frio.

Laminação a quente Laminação a quente Laminação a quente Laminação a quente Laminação a quenteÉ o processo onde se conseguegrandes reduções da seção transversalcom o metal a uma temperatura mínimaigual à temperatura de recristalizaçãodo alumínio, aproximadamente 350ºC.A ductilidade do metal a temperaturasdesta ordem é máxima e ocorrerecristalização dinâmica nadeformação plástica.A matéria-prima inicial para talprocesso é uma placa, cujo peso variade alguns quilos até 15 toneladas,produzida na refusão, através defundição semicontínua, em molde comseção transversal retangular, a qualassegura solidificação rápida eestrutura metalúrgica homogênea.A placa pode, então, sofrer umausinagem superficial (faceamento) pararemoção da camada de óxido dealumínio, dos grãos colunares (primeiromaterial solidificado) e das impurezasprovenientes da fundição.

Placa para laminação a quente

Bobinas laminadas

IndustriaisIndustriaisIndustriaisIndustriaisIndustriais 8Processos

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(unidade de fundição de placas), umabateria de fornos de pré-aquecimentode placas, bem como tratamentostérmicos de homogeneização(distribuição mais homogênea doselementos microconstituintes químico-metalúrgicos), tesouras rotativase guilhotinas para cortes lateraise longitudinaisdo material laminado, serras paracortes das extremidades e faceadeirapara usinagem das superfícies.

Posteriormente, a placa é aquecidaaté tornar-se semiplástica.

A laminação a quente se processa emlaminadores reversíveis duos (doiscilindros) ou quádruos (dois cilindrosde trabalho e dois de apoio ouencosto). O material laminado édeslocado, a cada passada, por entreos cilindros, sendo que a abertura dosmesmos define a espessura do passe.A redução da espessura por passe é deaproximadamente 50% e depende dadureza da liga que está sendolaminada. No último passe delaminação, o material apresenta-secom espessura ao redor de 6 mm,sendo enrolado ou cortado em chapasplanas, constituindo-se na matéria-prima para o processo de laminaçãoa frio.

Concepções mais modernas deprocesso de laminação a quentepodem apresentar em linha, apóso desbastamento em um laminadorreversível, uma cadeia de várioslaminadores, denominada de “tandem”,que reduz a espessura do material aoredor de 2 mm.

Uma unidade de laminação a quenteconsiste não só do laminador, mas,também, de uma refusão

IndustriaisIndustriaisIndustriaisIndustriaisIndustriais 8Processos

Laminação a frio Laminação a frio Laminação a frio Laminação a frio Laminação a frioÉ o processo de laminação realizadoa temperaturas bem inferiores àquelade recristalização do alumínio.A matéria-prima é aquela oriunda dalaminação a quente.

A laminação a frio é executada,geralmente, em laminadores quádruos,reversíveis ou não, sendo este último omais empregado.O número de passes depende daespessura inicial da matéria-prima, daespessura final, da liga e da têmpera doproduto desejado.Os laminadores estão dimensionadospara reduções de seções entre 30% e70% por passe, dependendo, também,

das características do materialem questão.

Na laminação a frio utilizam-se doisrecursos: tensões avante e a ré, quealiviam o esforço de compressãoexercido pelos cilindros ou aumentam acapacidade de redução por passe.Esse recurso é quase que responsávelpela redução da espessura no caso de

laminação de folhas finas, onde,praticamente, os cilindros de laminaçãoestão em contato sem aberturaperceptível. A Figura 10, mostra umprocesso esquemático de laminação aquente e de laminação a frio.

A deformação a frio confereencruamento ao alumínio, ou seja,aumento dos limites de resistência a

Discos para estampagem de utensílios Chapa para pisos

Figura 10 - Laminação a quente e a frio

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tração e de escoamento comdiminuição do alongamento.

Recozimentos intermediários podemser realizados para amolecimento(recristalização) e para facilitarposterior laminação ou determinartêmperas específicas.

Laminadores mais sofisticadospossuem sistemas computadorizadosde controle de espessura ede planicidade.

Outro processo atualmente muitoutilizado é o de fundição contínua,o qual elimina a etapa de laminação aquente, onde o alumínio é solidificadoentre dois cilindros refrigeradosinternamente por água, que giram emtorno de seus eixos, produzindo umachapa com seção retangular eespessura aproximada de 6 mm.Essa chapa, posteriormente, éenrolada, obtendo-se assim um produtosimilar àquele obtido por laminação aquente, mas com estrutura bruta defusão, bastante refinada pela altaeficiência do refinador de grão utilizadono vazamento.A laminação a frio produz metal combom acabamento superficial e precisocontrole dimensional. Os produtoslaminados a frio mais finos (folhas),

IndustriaisIndustriaisIndustriaisIndustriaisIndustriais 8Processoscom espessura de até 0,005 mm, sãoproduzidos em laminadoresespecíficos, que concebem processode laminação de folhas dupladas comlubrificação entre elas.

Produtos laminados de alumínio sãoutilizados em todas as operaçõesmetalúrgicas usuais de chapas,incluindo aquelas que exigem metal deexcepcional ductilidade.

Um destes processos é a estampagemprofunda, na qual um disco épressionado por um punção contra umamatriz, como acontece com osutensílios domésticos e latas debebidas. Outro processo onde oalumínio se comporta muito bem é aextrusão por impacto, na qual umapastilha sofre um súbito impacto atravésde um punção provocando o seuestiramento, como é o caso dos tubosde remédio e de aerossóis.

Extrusão Extrusão Extrusão Extrusão ExtrusãoExtrusão é um processo detransformação mecânica no qual umtarugo de metal é reduzido em suaseção transversal quando forçado afluir através do orifício de uma matriz(ferramenta), sob o efeito de altas

pressões. É similar a uma pasta dedente sendo expelida para fora deseu tubo.

Em vista das grandes forçasenvolvidas, a maior parte dos metaissão extrudados a quente, isto é, quandoa resistência à deformação é baixa ea temperatura é superior à derecristalização do metal..

O processo de extrusão éutilizado comercialmente desdeo final do século XIX. O primeiro grandeincremento de utilização de perfisextrudados ocorreu durante a SegundaGuerra Mundial, quando perfisextrudados de alumínio foramproduzidos em grande quantidadepara utilização em componentesaeronáuticos.

A introdução de ligas de alumíniointermediárias, tratáveis termicamentena própria prensa de extrusão e demuito boa extrudabilidade, permitiu umarápida expansão dessa indústria nopós-guerra. Hoje, sistemas de fachadacortina, componentes de carrocerias deônibus e caminhões, portas e janelas,estruturas aeroespaciais e centenas deoutros itens são fabricados a partir deperfis de alumínio extrudado.

Prensas hidráulicas horizontais com

capacidade de força de 1.200 a 2.400toneladas são usadas para produzir amaior parte dos extrudados de alumínioutilizados no mundo.

Prensas com capacidades de até15.000 t são utilizadas para empurrarperfis de grande dimensão oucomplexidade geométrica, bem comoperfis produzidos com ligas de altaresistência mecânica.No outro extremo, prensas de 500 t,por exemplo, são utilizadas parapequenas extrusões, podendoproduzir, economicamente, perfis bemmais leves.

O processo de extrusão necessita deequipamentos auxiliares, tais como:fornos para aquecimento de tarugose fornos de tratamento térmico de perfis,além de equipamentos paraesticamento, transporte e corte dosprodutos extrudados.

Os principais tipos de produtosextrudados são: perfis sólidos, tubularese semi-tubulares. Para maioresdetalhes, consultar o “Guia técnico doalumínio - Extrusão”.

Dois tipos de processos de extrusãosão os mais usuais: extrusão indireta ouinversa e extrusão direta.

Perfis extrudados para uso industrial Extrusão de perfis

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Versatilidade no processo de extrusão de perfis Impactados para indústria de cosméticos e farmacêutica

Extrusão indireta ou inversa Extrusão indireta ou inversa Extrusão indireta ou inversa Extrusão indireta ou inversa Extrusão indireta ou inversaNo processo de extrusão indireta(Figura 11), o êmbolo é furado e ligadoà matriz, enquanto a outra extremidadedo recipiente é fechada.Freqüentemente, o êmbolo e a matrizsão mantidos estacionários, e orecipiente movimentado com o tarugo.Na extrusão indireta, por não havermovimento entre o recipiente e otarugo, as forças de atrito são muitomenores e as pressões requeridas paraextrusão são bem menores do que naextrusão direta.Existe, contudo, uma limitação pelo fatoda extrusão indireta utilizar um êmbolofurado que restringe as cargaspossíveis de serem aplicadas.

IndustriaisIndustriaisIndustriaisIndustriaisIndustriais 8Processos

Extrusão direta Extrusão direta Extrusão direta Extrusão direta Extrusão diretaNo processo de extrusão direta(Figura 12), o tarugo é colocado em umrecipiente e impelido através da matrizpor ação de um êmbolo. Um “disco depressão” é colocado no fim do êmboloem contato com o tarugo.

O processo de extrusão é o queoferece maior versatilidade nodesenvolvimento de produtos, quandose trata de projetar peças que tenhamuma seção transversal constante. Figura 12 - Processo esquemático de extrusão diretaFigura 11 - Esquema de extrusão indireta ou inversa

A fabricação que por outros processosrequer o encaixe de várias peças podeser simplificada utilizando um únicoperfil extrudado.

Os perfis extrudados de grande

comprimento relativamenteàs suas seções transversais são,geralmente, cortados em comprimentosmenores compondo, assim, máquinasoperatrizes, carcaças de bombas

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Figura 13 - Trefilação de vergalhões ou fios

IndustriaisIndustriaisIndustriaisIndustriaisIndustriais 8Processos

T T T T TrrrrrefilaçãoefilaçãoefilaçãoefilaçãoefilaçãoTrefilação é um processo detransformação por meio de deformaçãomecânica a frio, no qual se faz fluiratravés de uma matriz, por esforço detração, um produto no qual se desejadiminuir a seção transversal.Basicamente é um processo análogoao da laminação, aumentando aspropriedades mecânicas, diminuindo astolerâncias dimensionais, melhorando oacabamento superficial e produzindobitolas mais difíceis de se obter apenaspor extrusão.Normalmente, são trefiladas tanto

primordial para diminuir o coeficientede atrito existente e diminuir o desgastedas fieiras e pinos, agindo comorefrigerante do processo.As velocidades de trefilação variam de5 a 60 m/min em bancos e de 20 a 50m/min em blocos rotativos. Fazem partedo conjunto de equipamentos uma

ligas não tratáveis (obtendo-se osmaiores aumentos de propriedadesmecânicas) como ligas tratáveistermicamente (onde o maior objetivo éa precisão dimensional).

Dois sistemas de trefilação sãoutilizados: a trefilação em bancos parabarras e tubos de maior diâmetro e atrefilação em blocos rotativos paradimensões menores de vergalhões etubos. Nos vergalhões e fios aferramenta de trefilação chama-sefieira. A trefilação de tubos pode serfeita “em vazio”, utilizada para acalibração somente do diâmetroexterno, a trefilação com mandrilflutuante e a trefilação com mandril fixo,preso a uma barra. O formato usual dafieira é como o da Figura 13, tanto paravergalhões como para tubos, comângulo de entrada e saída de cerca de60-70° e uma parte cilíndrica ou cônicapróxima à saída, que tem a função dedirigir o material que flui do cone detrabalho e calibrar a seção final.

Os materiais utilizados para fieirase pinos são aços para trabalho a friode alta resistência, metal duroe diamante, no caso de seções commenos de 3 mm de diâmetro.A lubrificação durante a trefilação é Figura 14 - Trefilação de tubo e mandril flutuante

Arame trefilado de alumínio

e motores, dissipadores de calor,equipamentos elétricos etc.,competindo com vantagem sobre peçasfundidas, forjadas e usinadas.Podem também ser forjados e usinados,se necessário, partindo de um produtoextrudado cuja forma seja a maispróxima possível do produto final.

A variedade de perfis que pode serextrudada em alumínio é praticamenteilimitada. As vantagens dessacaracterística incluem a redução decustos, através da eliminação deoperações posteriores de usinagem oujunção, bem como a possibilidade deobtenção de seções mais resistentesatravés da adequada eliminação dejuntas frágeis e de uma melhordistribuição de metal.

No setor de transportes, os perfis dealumínio são utilizados para estruturarlaterais e coberturas de ônibus ecaminhões, substituindo com vantagemas antigas carrocerias de madeira echaparias de aço, com peso muitomenor propiciando economia decombustível e maior capacidade decarga. Tubos de alumínio são utilizadosem estruturas espaciais permitindo acobertura de grandes vãos com omínimo de apoios.

O maior mercado dos produtosextrudados em todo o mundo é o dafabricação de esquadrias para aconstrução civil, merecendo umaanálise especial. No Brasil, o alumínioparticipa com apenas 12%, ao lado damadeira, contra 75% de participaçãodo ferro. No continente europeu, omercado de esquadrias está divididoem três partes praticamente iguais:alumínio, madeira e plástico (derivadodo petróleo), praticamente semnenhuma participação do ferro.O quadro da pág. 45 compara os produ-tos utilizados no mercado brasileiro.

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Roda de alumínio forjado

ponteadeira e uma endireitadeira debarras ou tubos. Nas Figuras 13 e 14,na página 45, são esquematizadas a

NOTAS (Quadro comparativo de Alumínio / Madeira / Ferro)1) Como o alumínio é usado em perfis tubulares e a madeira é sempre maciça, a esquadria de alumínio fica muito mais leve.Analogamente ao alumínio, as esquadrias de ferro ou aço também utilizam perfis tubulares (dobrados e soldados), sendoaproximadamente três vezes mais pesadas que as de alumínio. O PVC é leve, porém sua estrutura de ferro torna-o bastantepesado. Este conjunto (PVC/estrutura de ferro) pode perder sua estabilidade em regiões mais quentes em função dascaracterísticas físico-químicas naturais do PVC.2) A funcionalidade, ausência de manutenção, o isolamento acústico e térmico, estanqueidade a ventos e chuvas e a durabilidadede uma caixilharia de alumínio ou PVC são funções da qualidade do projeto, de um tratamento superficial adequado (o alumíniotem e o PVC não) e da sua correta instalação.3) Os processos de extrusão do alumínio ou do PVC permitem infinitas formas de perfis, possibilitando montagens ideais comencaixes precisos (encaixes para escovas e borrachas de vedações, rolamentos, fechos etc). O aço é utilizado em chapasdobradas, dificultando a funcionalidade do projeto de caixilharia, pois não é possível projetar os minúsculos encaixes de vedações.Além disso, a grande quantidade de regiões metálicas soldadas será foco de corrosões prematuras, pela diferença de potencialentre as ligas do aço e da vareta de solda utilizada. A madeira também não tem encaixes para escovas e borrachas de vedação,pois sua dilatação é muito grande e variável, impossibilitando detalhes com dimensões precisas, comprometendo assim aestanqueidade da caixilharia. A funcionalidade do PVC é tão boa quanto à do alumínio, mas no litoral sua estrutura de ferro podeenferrujar, manchando o lado de externo da esquadria de PVC. Só utilizado na cor branca (natural do PVC), de durabilidade aindanão comprovada.4) A nobreza da madeira é tradicional, todavia uma caixilharia de alumínio de excelente qualidade, anodizada ou pintada sobnormas rígidas de tratamento superficial, terá seguramente a mesma nobreza da madeira. Se for especificado, há processos depintura que podem reproduzir a mesma aparência da madeira.

Forjamento Forjamento Forjamento Forjamento ForjamentoO alumínio é o metal mais utilizado paraforjamento depois das ligas ferrosas,sendo utilizado na indústriaaeronáutica, bélica, transportes(rodas, eixos, longarinas, bielas, peçasde bicicletas, motos, etc.),máquinas/equipamentos (rotores,engrenagens, pistões, etc.).Geralmente, são utilizadas paraforjamento as ligas trabalháveistratáveis termicamente (endurecidaspor precipitação), tipo AlMgSi, AlCuMg,AlZnMg e AlZnMgCu, sendo as maisusadas a 6351 e a 7075.

Normalmente, são utilizadas como

matéria-prima peças extrudadas oulaminadas e, também, perfis extrudadoscom características geométricassemelhantes à da peça a ser forjada.

A temperatura de forjamento das ligasde alumínio situa-se numa faixa entrea temperatura de recristalizaçãoe a temperatura de solubilizaçãodo material.

Chama-se de forjamento isotérmicoàquele onde as temperaturas da peçae da matriz são iguais. Se a temperaturade forjamento ultrapassar a desolubilização haverá fusão noscontornos de grãos. Se for muito baixapode levar ao surgimento de trincas, ao

IndustriaisIndustriaisIndustriaisIndustriaisIndustriais 8ProcessosPistões de alumínio forjado

trefilação de vergalhões ou fios e atrefilação de um mandril flutuante, que éa mais utilizada no alumínio.

NOTAS, ver página 47

Caixa de câmbio de alumínio fundido Pistões e blocos de motores

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Alumínio em utensílios domésticos

não preenchimento das gravuras ou nomínimo à uma sobrecarga de pressãodevido a uma tensão de escoamentomaior. Mesmo que se consiga forjardessa forma, pode-se ter, após otratamento térmico, um fenômeno derecristalização seguido de umexagerado crescimento de grão.A Figura 15 mostra um diagramaesquemático de recristalização queexplica melhor o fenômeno, enquantoa Figura 16 mostra uma representaçãoesquemática dos tratamentos térmicosde solubilização e envelhecimento noproduto forjado.

Para a obtenção de uma estruturafina, não-recristalizada, dois caminhospodem ser empregados: conformaçãodo material pouco abaixo da faixa derecristalização ou forjamento acima datemperatura de recristalizaçãocombinado com alto grau dedeformação. Em alguns casos,o forjamento pode ser feito na faixa datemperatura de solubilização da liga,podendo a peça ser solubilizadadiretamente após o final daconformação, economizando um ciclode aquecimento no processo.

Geralmente, são utilizadas prensashidráulicas verticais de velocidade de

IndustriaisIndustriaisIndustriaisIndustriaisIndustriais 8Processos

prensagem relativamente baixa,da ordem de poucos milímetros porsegundo, e, também, prensasexcêntricas, de fricção e de joelhos.Nas matrizes são utilizados aços paratrabalho a quente à base de Ni, Cr, Mo,e V ; Cr, Mo e V ou mesmo aços rápidos,a temperaturas entre 200-430ºC. A lu-brificação utiliza suspensões de grafiteem água ou óleo, ou simplesmenteprodutos à base de óleos aplicadosatravés de nebulizadores. Depois doforjamento, são feitos a rebarbação, ostratamentos térmicos de solubilização eenvelhecimento e uma decapagem pa-ra a remoção de óxidos e lubrificantes.

Estampagem Estampagem Estampagem Estampagem EstampagemChapas e discos de alumínio sãoamplamente utilizados paraestampagem profunda e repuxação.Estas operações requerem materialcom grande plasticidade, isto é, entreos limites de resistência à tração e o deescoamento, aliada a alta ductilidade ecom uma baixa taxa de encruamento.Assim, o alumínio puro e a liga 3003(1,2% Mn) são mais comumenteespecificados para estas aplicações,amenos que os componentes acabadostenham que ser mais resistentes.

Os melhores resultados são tambématingidos quando o metal possui umtamanho de grão pequeno e uniforme.Uma indicação disto pode ser obtidaatravés do ensaio de embutimento(Erichsen Test), no qual um punção de

forma arredondada pressiona umcorpo-de-prova contra uma matriz.O tamanho de grão pode então serprontamente avaliado através do examevisual da superfície em comparaçãocom amostras-padrão.

Teste simples de dobramento,realizado em chapas de espessura finapara determinar o mínimo raio em queelas podem ser dobradas sem seromper, é outro método usado paraconfirmar que um determinado materialsuficientemente dúctil foi escolhidoadequadamente para o processo defabricação pretendido. Enquanto queum material recozido pode dobradocompletamente, um raio de dobramentode cinco vezes a espessura pode ser omínimo obtido para material duro,totalmente tratado termicamente.

Figura 16 - Representação esquemática de tratamento térmico de solubilização e envelhecimento.

Embalagem descartável

Figura 15 - Diagrama esquemático de recristalização

Folha de alumínio para embalagens

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IndustriaisIndustriaisIndustriaisIndustriaisIndustriaisProcessos 8 Fundição Fundição Fundição Fundição Fundição

A fundição é um dos procedimentosmais antigos utilizados na produçãode artigos de metal.Ainda que originalmente era uma artee a qualidade do produto dependia dahabilidade dos artesãos, a tecnologiamoderna do alumínio fornece excelentecondição qualitativa com controlescientíficos adequados para que sepossa produzir grandes quantidadesde peças, mantendo-se uma boaqualidade uniforme.Existem excelentes ligas dealumínio que proporcionam grandevariedade de propriedades paraas peças fundidas. As principais são:

O vazamento de metal líquido emmoldes de areia é uma das maisantigas artes industriais e ainda éutilizado quando as peças fundidas sãorequeridas em pequenas quantidadesou são alternativamente de tamanho

excepcionalmente grandeou muito intricadas.

Peças fundidas com melhoracabamento superficial são produzidasatravés de fundição em matriz porgravidade pela qual o metal é vazadodentro de uma matriz de ferro ou deaço. Este processo torna-se econômicoquando é requerido um númeroconsiderável de peças.Quando são requeridos números aindamaiores, a fundição em matriz sobpressão torna-se mais vantajosa, ondeo metal é forçado a penetrar emmatrizes de aço sob a força de pressãohidráulica (Figura 17).Os fundidos com grande precisão de

• baixa temperatura de fusão;• forte tendência a oxidação;• baixa densidade;• alta condutividade térmica;• elevado coeficiente de dilatação.

detalhes são produzidos desta forma,sendo que este método tem sidoutilizado cada vez mais em peçasfundidas até o tamanho de blocos decilindros. Ao contrário, quando um altograu de precisão dimensional érequerido, mas o número de peçasenvolvido é relativamente pequeno,é utilizado o método de fundição deprecisão com base em processo maisantigo que é o de cera perdida, onde seutiliza modelo consumível revestidocom uma fina camada refratária, a qualé subseqüentemente endurecida emestufa para formar o molde.A Figura 18 mostra uma série depeças fundidas.

Soldagem Soldagem Soldagem Soldagem SoldagemO desenvolvimento de métodos paraa soldagem do alumínio e suas ligasabriu um novo segmento de mercadoem aplicações como: pontes,construções, transportes(embarcações, trens e automóveis), etc.

O alumínio e suas ligas podem sersoldados satisfatoriamente com aescolha adequada da liga de adição,através da utilização de técnicasapropriadas, visto que as linhas desolda são bastante resistentes para assuas várias aplicações.Antes de proceder-se à soldagem,o filme de óxido da superfície deve serremovido, o que pode ser feito

Peça fundida Peça de alumínio fundidoAlumínio em eletrodoméstico

Figura 17 - Matriz sobre pressão. Figura 18 - Peças fundidas

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Processo de solda Processo de solda Processo de solda Processo de solda Processo de soldaTIG (TTIG (TTIG (TTIG (TTIG (Tungsten Inerungsten Inerungsten Inerungsten Inerungsten Inert Gas)t Gas)t Gas)t Gas)t Gas)A soldagem TIG é um processo em queo arco elétrico é estabelecido entre umeletrodo de tungstênio não consumívele a peça, numa atmosfera de gás inerte.Neste processo o arco elétrico pode serobtido por meio de corrente alternada(CA), corrente contínua e eletrodopositivo ou corrente contínua e eletrodonegativo. O processo TIG é o maisaplicado na soldagem das ligas dealumínio e foi o primeiro a serdesenvolvido com proteção de gásinerte adequado para soldar o alumínio(Figura 19).

quimicamente, através de fluxos;mecanicamente, através de abrasãoe forjamento, ou eletricamente, pelaação de arco elétrico adequado. Umavez removido, deve-se prevenir novaformação de óxido pela proteção dometal com relação à atmosfera.

Embora a temperatura de fusão damaioria das ligas de alumínio sejamenor do que a metade da temperaturade fusão da do aço, quantidadessimilares de calor são requeridas paralevar os dois metais aos seusrespectivos pontos de fusão, devido aomaior calor específico e latente defusão do alumínio. Como o alumíniopossui maior condutividade térmicarequer, também, maior rapidez nofornecimento de calor.

A escolha do processo de soldagem édeterminada pela espessura do mate-rial, tipo de cordão de solda, requisitosde qualidade, aparência e custo.

A soldagem envolve a fusão conjunta dasbordas a serem unidas, freqüentementepela adição de metal líquido para preencherum canal com a forma de V.O cordão de solda consiste,parcialmente ou totalmente, de metal-base de re-solidificação com umaestrutura bruta de fusão.

Tradicionalmente a solda deoxiacetileno utiliza um fluxo de sallíquido para dissolver o óxido dealumínio e cobrir o metal líquido. Amaioria dos métodos modernos protegeo alumínio líquido com um gás inerte,argônio ou hélio, sendo que os doisprocessos mais conhecidos e utilizadossão o MIG e o TIG.

Processo de solda MIG Processo de solda MIG Processo de solda MIG Processo de solda MIG Processo de solda MIG(Metal Inert Gas)(Metal Inert Gas)(Metal Inert Gas)(Metal Inert Gas)(Metal Inert Gas)A soldagem MIG é um processo em queo arco elétrico, obtido através de uma

Usinagem Usinagem Usinagem Usinagem UsinagemEmbora quase todas as ligas dealumínio possam ser usinadas,a ação de corte da ferramenta é maisefetiva em materiais de ligascompletamente envelhecidastermicamente com baixo alongamento.Estas produzem cavacos menores, emcontraste com as características dasaparas contínuas dos materiais maismoles e mais dúcteis.

Ligas especiais de fácil usinagem,desenvolvidas para trabalhos em tornosautomáticos de alta velocidade, contêmadições de elementos de ligas, taiscomo: chumbo, bismuto, antimônio ouestanho. A presença destes elementosna estrutura do metal propicia a fratura

corrente contínua, é estabelecido entrea peça e um arame de alumínio ou ligade alumínio, que combina as funçõesde eletrodo e metal de adição, numaatmosfera de gás inerte.No processo MIG o eletrodo é sempre o pólo positivo do arco elétrico.

Utilizando-se as versões automáticae semi-automática é possível soldar oalumínio desde espessuras finas, cercade 1,0 mm, até espessuras se limite.

Tal como no processo TIG, o gásinerte protege a região do arco contraa contaminação atmosférica durantea soldagem.Na soldagem MIG do alumínio,normalmente, são utilizados os gasesargônio, hélio ou uma mistura deargônio/hélio (Figura 20, página 54).

Alumínio na indústria farmacêutica Embalagens flexíveis Sinalização visual

Figura 19 - Diagrama esquemático do processo TIG

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Figura 20 - Diagrama esquemático do processo MIG

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de cavacos em fragmentos menores naferramenta de corte.

Ligas de fundição com alto teor desilício, de maneira contrária,necessitam de menores velocidadese retificação mais constante daferramenta de corte, devido àspartículas abrasivas de silíciopresentes na microestrutura.

Acabamentos superficiais Acabamentos superficiais Acabamentos superficiais Acabamentos superficiais Acabamentos superficiaisÉ importante observar que a maioria doalumínio utilizada é processada sem

Anodização Anodização Anodização Anodização AnodizaçãoAnodização é o nome dado aoprocesso pelo qual o filme de óxidonatural é artificialmente produzido noalumínio por meio do ânodo de umeletrólito. O recém-formado filmeanódico, antes do estágio final deselagem, é poroso e pode absorvermaterial de coloração. Esta é a base damaioria dos acabamentos coloridosanodizados. Esta base tambémpossibilita a impressão em determina-das áreas, reproduzindo claramentepequenos detalhes, e mesmo o maisfino detalhe pode ser impresso atravésda impregnação do filme com sensíveissais de prata, de forma que o metal setorna uma chapa fotográfica.

Uma limitada gama de cores, porexemplo cinzas e bronzes paraaplicações arquitetônicas, podemtambém ser obtidas sem umaseparação do tratamento de coloração,

através da introdução de umaporcentagem controlada de silício eoutros elementos na composição daliga e modificação da composição doeletrólito. A durabilidade de tais coresnão depende da solidez à luz doscorantes ou dos pigmentos e eles sãopor isso especialmente duráveis.

A anodização de coloração naturaltambém é freqüentemente empregadapara conferir adicional resistência àcorrosão. O filme é uniforme e duro eacessórios interiores de alumínio, taiscomo maçanetas de portas, sãofreqüentemente anodizados paraaumentar sua resistência ao uso. Estapropriedade é explorada mais ainda naanodização dura, na qual um densofilme com espessura de váriosmicrômetros, é desenvolvido atravésde tratamento em eletrólito refrigerado,para o uso em peças de entrada dear em aviões, que estão sujeitas aefeitos abrasivos da poeira dos camposde pouso. Para maiores detalhessobre anodização, consultar o“Guia Técnico do Alumínio - Tratamentode Superfície”.

O óxido de alumínio possui boaspropriedades dielétricas. Bobinamentode alumínio para equipamentos

Entretanto, o alumínio também tem avantagem de ser adequado paranumerosos acabamentos superficiaisde proteção e decoração, incluindoalguns que são comuns a outros metaise alguns que são característicossomente do próprio alumínio.

Produto anodizado

acabamentos especiais de qualquerespécie. Isto se aplica a todas asdiferentes formas de alumínio,considerando-se chapas para telha,perfis extrudados para construção deestufas, móveis tubulares para jardim,pistões fundidos para veículosautomotores ou folha para embalagemde alimento. Em outras palavras, paramuitas aplicações o acabamentonatural do alumínio é totalmentesatisfatório, tanto do ponto de vista deaparência como de durabilidade.

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Alumínio em bens de consumo

Camadas de conversão Camadas de conversão Camadas de conversão Camadas de conversão Camadas de conversãoEm contraste com seu aumentode espessura pela anodização, o filmede óxido pode ser modificado maisfacilmente através de camadasde conversão química, o que é umaboa solução para o subseqüentetratamento de espessura.Estas camadas são, assim, umaalternativa conveniente para aaderência do “primer” no local.Soluções ácidas e alcalinas tambémsão usadas e uma cor mais atrativa,cinza-esverdeada, produzida com baseem ácido, é utilizada em chapas deedifícios, sem pintura posterior, em silosde agricultura e construções similarespara reduzir o brilho.

Abrilhantamento químico Abrilhantamento químico Abrilhantamento químico Abrilhantamento químico Abrilhantamento químicoUm grande número de ácidos fortes ede soluções alcalinas é usado paraabrilhantar a superfície do alumínio,com aplicação de corrente elétricaexternamente ou contando com a

Eletrodeposição Eletrodeposição Eletrodeposição Eletrodeposição EletrodeposiçãoO alumínio é menos utilizado emeletrodeposição do que os outrosmetais, em parte por causa dosprocessos mais custosos que sãonecessários, porque os acabamentosbaseados no processo de anodização

elétricos pode também ser feito comarame de alumínio anodizado ou chapafina sem qualquer isolação adicional.A Figura 21, mostra perfis sendoanodizados.

Acabamentos mecânicos Acabamentos mecânicos Acabamentos mecânicos Acabamentos mecânicos Acabamentos mecânicosTanto quanto a boa resposta àsoperações de polimento mecâniconormal e de lustramento, o alumíniopode receber muitas texturasdecorativas por meios mecânicos.As lavragens são realizadas em chapaspor meio de cilindros gravados com

o relevo desejado.Efeitos de acabamento acetinadopodem ser dados através deescovamento, por meio de jateamentoou pela aplicação de um composto depolimento sem gordura.

Aplicação de tintas Aplicação de tintas Aplicação de tintas Aplicação de tintas Aplicação de tintasComo nos sistemas convencionais depintura, geralmente aplicada sobre um“primer” de cromato de zinco, os novostipos de pintura, baseadas em acrílicos,vinilas e outros plásticos, são adiçõesvantajosas à gama de acabamentospara o alumínio, especialmente emchapas para aplicações na construçãocivil e na manufatura dos vários tiposde móveis. Cada tipo de tinta tem suacombinação de propriedades, algumasresistentes e flexíveis o suficiente paraagüentar as operações deconformação e outras duras ebrilhantes. Todas têm boa aderência, sefor seguido o pré-tratamento adequado,sem risco de se soltar quando do cortedas bordas.

Filmes plásticos também podem seraplicados na forma laminada,permitindo o uso de revestimentos emrelevo mais espessos.

Tintas e vernizes aderem facilmenteao alumínio, sendo muito utilizado paraimpressão de detalhes informativos epara realçar a aparência de todos ostipos de embalagens (Figura 22).Para maiores detalhes sobre pintura,consultar o “Guia Técnico do Alumínio -Tratamento de Superfície”.

montagem de pequenas células locaisatravés da ação química na superfíciedo metal. A dissolução do metal é maiornos pontos de mais alta densidade decorrente, de forma que se a superfíciedo metal for considerada como umasérie de picos e vales microscópicos,os picos são preferencialmentedissolvidos, com uma ação niveladoraem toda a superfície. Brilho erefletividade mais intensos podem serobtidos por estes meios do que porpolimento mecânico. Refletores, jóiase frisos brilhantes de alumínio paraautomóveis e utensílios domésticos sãotodos regularmente tratados destaforma. Para proteger a superfíciebrilhante um fino filme anódico éinvariavelmente aplicado na operaçãofinal e com outros acabamentos suavida pode ser prolongada através delimpeza periódica para remover osdepósitos de sujeira.

são freqüentemente mais satisfatórios.Todavia, a cromeação éocasionalmente aplicada, tantoa cromeação dura para aumentar aresistência ao uso quanto a cromeaçãodecorativa utilizada em utensíliosdomésticos,. Em contatos elétricos naindústria de telecomunicação, ondeelevada condutividade superficial érequerida, a eletrodeposição pode serfeita com prata. Na eletrodeposição énecessário remover o filme de óxido esubstituí-lo por um depósito preliminarde outro metal, normalmente zinco,onde a série habitual deeletrodeposição é desenvolvida.

Figura 21 - Perfis de alumínio sendo anodizados Figura 22 - Exemplo de pintura em alumínio

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Construção civilConstrução civilConstrução civilConstrução civilConstrução civilMaterial leve, versátil, resistente,durável e bonito. Capaz de agradararquitetos e consumido-res por seuacabamento perfeito, praticidade efunção decorativa, o alumínio estáconquistan-do destaque cada vez maiordentro das mais variadas aplicações naconstrução civil, estando presente nacobertura, em telhas; nas fachadas eparedes, em revestimentos internos eexternos e cortinas de vidro; naventilação, iluminação e acabamen-tointerno, em caixilhos, divisórias, forros episos, e nos elementos decorativos,como molduras para pontos deeletricidade, entre outros produtosdesenvolvidos com variedades dedetalhes e concepções arquitetônicasmodernas.

Esquadrias e revestimentos Esquadrias e revestimentos Esquadrias e revestimentos Esquadrias e revestimentos Esquadrias e revestimentosA caixilharia de alumínio é uma dasgrandes vitrines do metal na construçãocivil. Sua beleza, com variadadisponibilidade de cores, acabamentos,formas e usos, associada à resistênciae à vida útil, revelam o padrão futuristaque o alumínio proporciona e vai muitoalém de qualquer outro material concor-rente, consagrando esta aplicação.

Figura 24 - Cobertura de aluminio não residencial Figura 25 - Telhas de AlumínioFigura 23 - Detalhe de uma esquadria de alumínio

alumínio é amplamente utilizadono mundo moderno devido à sua

excelente performance e propriedadessuperiores na maioria das aplicações,pois suas técnicas de fabricaçãopermitem a manufatura do produtoacabado a preços competitivos. Aseguir, suas principais aplicações.

AplicaçõesAplicaçõesAplicaçõesAplicaçõesAplicaçõesPrincipais 8

• prédios e moradias populares:predominância absolutado ferro;

• edifícios de médio ealto padrão:predominância do alumínio;

• residências de médio e altopadrão:predominância da madeira.O alumínio tem dois grandesdesafios:

• desenvolver produtos funcionaise competitivos no segmentopopular, competindo com o ferro;

• desenvolver produtos maissofistica-dos para as residênciasde médio e alto padrão,competindo principal-mente coma madeira.

As esquadrias de alumínioconquistaram definitivamente apreferência de arquitetos e projetistasem obras de todo porte, desde aspequenas obras populares até asgrandes obras de alto padrão. Essasmesmas qualidades influenciam adecisão dos profissionais daconstrução civil no momento de definirrevestimentos e decoração.

Várias opções trazidas para omercado brasileiro nos últimos anostornaram mais acessível esta utilizaçãodo alumínio em fachadas envidraçadas,revestimentos de interiores e exteriorese decoração.

Pelo elevado nível tecnológico, asfachadas-cortina em alumínio estãodesempenhando atualmente um papelestético e funcional fundamental naarquitetura contemporânea. Além deatuarem como “faces” dos edifícios,confundindo-se com o conjunto, estasfachadas garantem interação perfeitaentre os ambientes internos e externosnas mais extremas condições de frio,calor, luz, chuva, vento, poeira,poluição ou ruído.

A paisagem urbana já estáfamiliarizada com seu uso norevestimento externo de prédios

industriais, residenciais, comerciais,“shopping centers” e aeroportos. Agora,este recurso inovador já está sendoutilizado “dentro de casa”, emrevestimentos de interiores, por suabeleza e praticidade. Afinal, sãoprodutos leves, resistentes, não-inflamáveis, recicláveis, fáceis deconservar, de longa durabilidade e quepermitem soluções criativas emqualquer tipo de projeto. A Figura 23mostra um exemplo típico de esquadria.

Segue complementação do quadroalumínio x madeira x ferro x PVC,apresentado na página 46, parautilização em esquadrias. O mercadobrasileiro de esquadrias possuicaracterísticas bem diferentes em cadaum dos segmentos que o compõem:

Figura 23 - Detalhe de uma esquadria de alumínio

Alumínio na construção civil Esquadrias de alumínio Fachada de alumínio

OOOOO

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Figura 24 - Cobertura de alumínio não residencial Figura 25 - Telhas de alumínio pré-pintadas

Aeronáutica Aeronáutica Aeronáutica Aeronáutica AeronáuticaO alumínio tem sido o materialpredominante nos aviões com cerca de80% em peso, devido aodesenvolvimento de ligas comresistência mecânica mais elevada.A rigorosa exigência dos foguetesespaciais tem demandado cada vezmais o uso deste metal. Embarcações Embarcações Embarcações Embarcações Embarcações

Com a melhoria das técnicas desoldagem e o desenvolvimento dasligas de AlMg, que resistem à corrosãoda água salgada, o alumínio tem sidomuito utilizado neste mercado,permitindo a confecção de barcos,lanchas, navios e submarinos.

TTTTTelhaselhaselhaselhaselhasCada vez mais empregadas emcoberturas e revestimentos de prédiosnão-residenciais (Figura 24), as telhasde alumínio (Figura 25) oferecemvantagens que as distinguem de outrosmateriais, como o fibrocimento. Sãomais leves (seu peso específicoequivale a um terço do aço), maisresistentes às intempéries, além deelevada resistência à corrosãoatmosférica, garantindo às telhas dealumínio longa vida útil, superior àsoutras telhas metálicas. Suarefletividade reduz a temperatura dasinstalações e a condutibilidade térmica,dissipa rapidamente o caloracumulado, favorecendo o conforto nosambientes em que são aplicadas.

A resistência mecânicae a economia permitida pelasextensões do material (até 12 metros)são outros pontos aseu favor.

Estruturas Estruturas Estruturas Estruturas EstruturasAplicação significativa tem sidoestruturas para grandes vãos, chama-das de estruturas espaciais de alumínioaplicadas em edifícios industriais,“shopping centers”, terminais

Indústria automotiva Indústria automotiva Indústria automotiva Indústria automotiva Indústria automotivaEm veículos automotivos comerciais,onde os custos de manutenção e aeconomia de operação a longo prazosão cruciais, o alumínio éextensivamente utilizado emcarrocerias, além de peças comopistões, blocos de motores, caixas decâmbio, chassis e acessórios. NoBrasil, o uso do alumínio em carros eutilitários é da ordem de 50 kg/veículo,enquanto nos EUA é de cerca de 128kg/veículo. A tendência do uso dealumínio nessa indústria é promissora,pois o menor consumo de combustívelproporcionará uma reduçãoconsiderável de emissões depoluentes. As emissões de gáscarbônico são detrimentais ao meioambiente, pois por ser um gás estufa,contribui para o fenômeno de

TTTTTransporransporransporransporransportestestestestesO alumínio é muito utilizado emtransportes devido à alta relaçãoresistência mecânica/peso, o quepermite maior economia de carga,menor consumo de combustível emenor desgaste. A excelenteresistência à corrosão confere maiordurabilidade ao veículo e exige menormanutenção.

IndustriaisIndustriaisIndustriaisIndustriaisIndustriaisProcessos 8Figura 26 - Estrutura espacial Carroceria de alumínio

rodoviários e metroviários, aeroportos eginásios poliesportivos, facilitando otransporte, a montagem e o manuseiono canteiro de obras (Figura 26).

A utilização de estruturas de alumínioé principalmente pesquisada emfunção da economia de peso ou decondições ambientais corrosivas.A economia de peso é usualmenteassociada com redução de custos dematerial. Um projeto eficiente consistefreqüentemente no estabelecimento deum compromisso entre custo dematerial e custo de mão-de-obra.Comparadas com estruturas de aço, asestruturas de alumínio podem conduzira reduções de peso variáveis entre 40-70%. Para maiores detalhes sobreestruturas, consultar o “Guia técnico doalumínio - Estruturas”.

aquecimento do planeta, conformeamplamente debatido nas reuniõesinternacionais para consolidação doProtocolo de Kyoto. Para cadaquilograma de redução do peso de umveículo há uma redução de 20 kg deemissão de gás carbônico equivalente.

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V V V V VagõesagõesagõesagõesagõesEm vagões de trem e de metrô, oalumínio tem sido muito utilizado devidoà sua leveza permitir o desenvolvimentode maiores velocidades, menormanutenção e menos consumo decombustível.

Indústria eletro-eletrônica Indústria eletro-eletrônica Indústria eletro-eletrônica Indústria eletro-eletrônica Indústria eletro-eletrônicaNa indústria elétrica, o alumínio éutilizado em cabos condutores, paratransmissão e distribuição de energiaelétrica, transformadores, solenóides,relés, revestimento de caboscondutores, bases de lâmpadas,refletores e componentes. Na indústriaeletrônica, seu uso compreendeantenas de televisão, capacitores,chassis eletrônicos, etc.

Máquinas e equipamentos Máquinas e equipamentos Máquinas e equipamentos Máquinas e equipamentos Máquinas e equipamentosNa construção de máquinas eequipamentos, a leveza e a elevadacondutibilidade térmica do alumíniofavorecem o uso em peças eequipamentos trocadores de calor, demineração, ferramentas industriais eagrícolas, máquinas de impressão etêxteis, instrumentos científicos, etc.

O alumínio é muito utilizado naindústria química como vasos dereação, tubulações, trocadores de calore tanques de estocagem. Para maioresdetalhes consultar o “Guia Técnico doAlumínio - Compatibilidade do alumínioe suas ligas com alimentos e produtosquímicos”.

Bens de consumo Bens de consumo Bens de consumo Bens de consumo Bens de consumoAs propriedades que têm contribuídopara o sucesso deste metal são: leveza,elevada condutibilidade térmica,excelente acabamento superficial efacilidade de manutenção, encorajandosobremaneira seu uso.

Componentes de alumínio são figurasproeminentes na maioria das utilidades

Embalagens Embalagens Embalagens Embalagens EmbalagensUm dos mercados mais proeminentesdo alumínio é o de embalagens, cujautilização abrange latas de bebidas,embalagens flexíveis, rolinhos de folhaspara embalagem de alimentos,pratinhos descartáveis, tubos deremédio e de pasta de dentes. Paramaiores detalhes consultar o “Guiatécnico do alumínio - Compatibilidadedo alumínio e suas ligas com alimentose produtos químicos”.

IndustriaisIndustriaisIndustriaisIndustriaisIndustriaisProcessos 8domésticas, tais como: refrigeradores,máquinas de lavar louças e roupas,fogões, microondas, aspiradores de pó,liquidificadores, além dos tradicionaisutensílios domésticos revestidos comprodutos antiaderentes, bem comopanelas de pressão. É muito utilizadotambém em móveis domésticos, dejardins e de piscinas, molduras dequadros, bijuterias, na indústria deconfecções (botões, fechos, ilhoses,etc.) e outros.

LIgas de Almg para embarcações Vagão ferroviário Cabos condutores de energia Máquinas e equipamentos Embalagens flexíveis

Latas de alumínio para bebidas

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Figura 27 - Reflorestamento de área minerada

Explorar racionalmente oenorme potencial mineral e

energético do País sem que oprocesso se volte contra o próprioHomem”.

Reciclagem Reciclagem Reciclagem Reciclagem ReciclagemA reciclagem é um dos atributos maisimportantes do alumínio, pois qualquerproduto produzido com esse metal podeser reciclado infinitas vezes, semperder suas qualidades no processo dereaproveitamento, ao contrário deoutros materiais. O exemplo maiscomum é o da lata de alumínio parabebidas, cuja sucata transforma-senovamente em lata após a coleta erefusão, sem que haja limites para seuretorno ao ciclo de produção.Esta característica possibilita umacombinação única de vantagens para oalumínio, destacando-se além daproteção ambiental e economia deenergia, o papel multiplicador nacadeia econômica. Na sua coleta ecomercialização mais de 400.000brasileiros, catadores individuais têmmantido o ciclo de pequenos depósitos,grandes depósitos e indústrias.

A reciclagem de alumínio é feita tantoa partir de sobras do próprio processo

de produção, como de sucata geradapor produtos com vida útil esgotada(Figura 28).

De fato, a reciclagem tornou-se umacaracterística intrínseca da produçãode alumínio, pois as empresas sempretiveram a preocupação de reaproveitarretalhos de chapas, perfis e laminados,entre outros materiais gerados duranteo processo de fabricação.

Este reaproveitamento de sobras doprocesso pode ocorrer tanto internacomo externamente, por meio deterceiros ou refusão própria.Em qualquer caso representa umagrande economia de energia e dematéria-prima, refletindo em aumentoda produtividade e redução da sucataindustrial.

Há vários benefícios associados coma reciclagem do alumínio:

SustentávelSustentávelSustentávelSustentávelSustentávelDesenvolvimento 10Figura 28 - Sucata de perfis de alumínio

Essa questão, conhecida comodesenvolvimento sustentável, éatualmente uma das preocupações dosvários setores da sociedade brasileira eda comunidade internacional.

Na indústria do alumínio, ocompromisso de minimizar o impactodas atividades econômicas no meioambiente foi incorporado, nas últimasdécadas, aos planos de investimentos ede crescimento de cada empresa dosetor.

Desde a mineração da bauxita, quetem recebido atenção especial com omanejo adequado das áreasexploradas, através da sua reabilitaçãoe revegetação com espécies nativas(Figura 27), passando pelos demaisprocessos industriais, até o consumo,as empresas do setor têm sidopioneiras na adoção de Sistemas deGestão Ambiental.

Os avanços nesta área sãocompartilhados através da ABAL, naqual as empresas associadas atuamcom o objetivo de promover o altopadrão de desempenho ambiental,trocando informações, promovendointercâmbio nacional e internacional,contatos com órgãos governamentais,centros de pesquisa, universidades,

entidades e comunidades e realizandoestudos para preposição de normas eespecificações, além de treinamento eaperfeiçoamentode pessoal.

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SustentávelSustentávelSustentávelSustentávelSustentávelDesenvolvimento 10 Compromissos das indústrias de Compromissos das indústrias de Compromissos das indústrias de Compromissos das indústrias de Compromissos das indústrias de

alumínio no Brasilalumínio no Brasilalumínio no Brasilalumínio no Brasilalumínio no BrasilSão compromissos das indústrias dealumínio no Brasil:

• Agir de forma a proteger o meioambiente e a saúde de funcionários ecidadãos das comunidades ondeatuam, bem como respeitar a suacultura e modo de vida.

• Obter compatibilidade entre o meioambiente, processos e produtos detodas as operações industriais.

• Obedecer às leis e regulamentos eantecipar às suas exigências, sempreque possível, adotando padrõesinternos ainda mais restritivos.

• Trabalhar em parceria com governoe outras entidades para desenvolverleis, regulamentos e padrões decontrole ambiental responsáveis eeficazes.

• Monitorar ar, água, solo, vegetação efauna das áreas em que atuam.

• Adotar as medidas necessárias paraprevenir ou eliminar impactos adversos,que possam resultar de qualqueroperação do setor, incluindo odesenvolvimento e uso de tecnologiasapropriadas para tal fim.

• Estimular a reciclagem do alumínio eprodutos feitos desse metal.

• Obter a máxima eficiência possívelno uso de energia e outras matérias-primas.

• Estimular a criação edesenvolvimento de uma consciênciavoltada à proteção ambiental em todosos funcionários, como prestadores deserviços e cidadãos das comunidadesonde atuam, através de treinamentos,campanhas educativas e incentivos.

• Estimular a transferência de knowhow e informações sobregerenciamento e controle ambientalentre todos que possam contribuir -direta ou indiretamente - para melhoriada qualidade de vida.

• Assegura renda em áreas carentes,constituindo fonte permanente de ocupação eremuneração para mão-de-obra nãoqualificada.

• Injeta recursos nas economias locais,através da criação de empregos,recolhimento de impostos e desenvolvimentodo mercado.

• Estimula outros negócios, por gerar novasatividades produtivas (máquinase equipamentos especiais).

• Favorece o desenvolvimento daconsciência ambiental, promovendo umcomportamento responsável em relação aomeio ambiente, por parte das empresas e doscidadãos.

• Incentiva a reciclagem de outros materiais,multiplicando ações em virtude do interesseque desperta por seu maior valor agregado.

• Reduz o volume de lixo gerado,contribuindo para a solução da questão dotratamento de resíduos resultantes doconsumo.

• Economiza energia, otimizando o uso dosrecursos ambientais:

• a reciclagem economiza até 95% daenergia utilizada para produzir alumínio apartir da bauxita;

• cada tonelada reciclada poupa a extraçãode 4 t desse minério, matéria-prima doalumínio.

Vista externa de uma fábrica de alumínioViveiro de mudas para reflorestamento Proteção ambiental

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NormasNormasNormasNormasNormas Brasileiras 11

o Brasil, a maioria dos materiais dealumínio e suas ligas é produzida

dentro das especificações das Normas(NBR) emitidas pelo ABNT/CB-35 -Comitê Brasileiro do Alumínio daAssociação Brasileira de NormasTécnicas (ABNT), cujas Normas sãoelaboradas pelas Comissões de Estudos(CE), prescrevendo composiçãoquímica, propriedades mecânicas,tolerâncias dimensionais, aplicações,etc. Estas Normas são vantajosas tantopara os fornecedores como para osusuários de alumínio. Adquirindomateriais dentro das especificações dasnormas, os usuários sabem exatamenteo que estão comprando e podem atingirresultados reproduzíveis em seusprodutos com diferentes lotes de metalrecebidos de quaisquer fornecedores.Além disso, produzindo uma quantidadelimitada de material padronizado, osfornecedores podem utilizar fábricasdispendiosas mais economicamente doque se produzissem pequenos lotesdentro das especificações de cadacliente.

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