O que é alumínio – Um guia abrangente

Introdução ao Alumínio

Na fabricação, o alumínio é um dos materiais mais usados de todos os tempos. A combinação de características únicas neste material é difícil de ignorar em muitas áreas, automotiva ou aeroespacial, bem como na construção. A conscientização sobre o alumínio para proprietários de negócios e tomadores de decisão se traduz em decisões estratégicas mais informadas, melhorando o desempenho, bem como a escalabilidade econômica em suas operações.

Propriedades do Alumínio

Certas propriedades do alumínio foram essenciais para torná-lo ideal para fabricação, são elas:

• Baixa densidade: com cerca de um terço da densidade do aço, a utilização do alumínio envolve a identificação de aspectos, que preferem componentes ou produtos leves, assim como o transporte (no mar e no ar também). Esta propriedade aumenta a eficiência de combustível e a atividade em geral, tendo em conta esta propriedade.
• Resistente à corrosão: O alumínio forma uma fina camada de óxido que fornece proteção geral contra corrosão, especialmente em áreas que entram em contato com água e ácidos. Isso o torna o material preferido para produtos que foram projetados para uso sem, mas que tiram pouco da vida útil dos usuários.
• Condutividade térmica e elétrica: O alumínio é muito condutor elétrico e térmico e, portanto, é uma das melhores substâncias para uso na instalação de fios de energia em trocadores de calor e similares, melhorando assim a rápida transferência de energia.
• Ductilidade e maleabilidade: O alumínio é maleável e pode ser moldado em sua forma desejada para uso em vários processos de produção. Eles usam esse processo na fabricação de carros, indústrias de construção e eletrônicos principalmente na produção de seus designs ou formas complexas e pequenas.
• Refletividade: Por causa das superfícies metálicas do alumínio, ele é uma substância brilhante e brilhante que reflete a luz (refletividade, portanto, baixa absorção térmica). As propriedades reflexivas o tornam energeticamente eficiente em vários usos.

Essas são características que fazem do alumínio um dos materiais mais adequados para atender às exigências da indústria de manufatura moderna.

Tipos de ligas de alumínio

Ligas de alumínio são baseadas em alumínio combinado com aditivos particulares. Uma breve olhada nas séries populares de ligas de alumínio:

• Série 1000: Composta por quase 99% de alumínio, esta série é mencionada como o mais puro de todos os metais industriais, em grande parte devido ao seu aspecto altamente resistente à corrosão, sendo usada em vários equipamentos de processamento químico e produtos de embalagem de alimentos.
• Série 2000: Ligados com cobre, eles fornecem altos níveis de resistência e são amplamente utilizados na indústria aeroespacial, pois é onde o desempenho de qualidade se torna uma necessidade.
• Série 3000: Esta série contém manganês, também conhecido como resistência investigativa à corrosão, usado em utensílios de cozinha, materiais de cobertura e revestimento.
• Série 4000: Esta série contém silício e é adequada para soldagem, peças automotivas etc., onde boa resistência ao desgaste é considerada.
• Série 500: A série 5000 é ligada com magnésio e oferece boa resistência à corrosão atmosférica, especialmente em ambientes marinhos.
• Série 6000: Contendo magnésio e silício resulta em uma liga mais forte e com estabilidade espacial, usada principalmente na indústria da construção (pontes de vigas) e componentes de estruturas automotivas.
• Série 7000: A série 7000 oferece a maior resistência de todas as séries de alumínio e é normalmente empregada em aplicações como aeroespacial, componentes de superestrutura ou equipamentos esportivos.
• Série 8000: Esta série incorpora vários metais diferentes, como o lítio, usado em aplicações personalizadas (por exemplo, cabos elétricos, folhas de bateria etc.).

Cada série de ligas tem sua aplicação e, portanto, o alumínio é capaz de atender a uma ampla gama de necessidades em vários setores.

Processo de fabricação de alumínio

A produção de alumínio não é fácil, talvez seja por isso que o processo envolve muitas etapas.

• Mineração de bauxita

No começo, você estará minerando bauxita (a matéria-prima usada para produzir alumínio). A bauxita é escavada usando o método de mineração a céu aberto enquanto é transportada para as plantas de refino. E assim ela continuará com esse minério como resultado do óxido de alumínio que é vital para seguir os processos.

• O alumínio é um processo de refino

Aqui na refinaria você faz o processo Bayer e transforma Bauxita em Alumina, que é Óxido de Alumínio. O minério triturado é misturado com hidróxido de sódio (uma base) para remover impurezas e então triturado ainda mais. O produto final é conhecido como alumina purificada.

• Processo de fundição Hall-Héroult

Por meio da fundição, você pode converter alumina em alumínio metálico usando o processo Hall-Héroult. A alumina é dissolvida em criolita fundida e, então, é eletrolisada. O alumínio é solidificado pela remoção do óxido com a ajuda de uma corrente elétrica.

• Liga de superfície para aplicações específicas

Você também pode aumentar a resistência do alumínio combinando outros metais a ele durante a fundição. O alumínio processado com cobre, magnésio e zinco, por exemplo, é capaz de atender aos requisitos das indústrias automotiva e aeroespacial.

• Produção e fabricação de Landings

Você então molda o alumínio por meio de laminação, fundição ou extrusão. Isso serve para facilitar a ligação do material para diferentes propósitos, garantindo que ele atenda aos requisitos de fabricação.

Isso é particularmente útil para você entender como lidar com isso de forma mais do que adequada, com base em suas características e no tipo de trabalho que você faz.

Benefícios comerciais do alumínio

A seguir está a lista de benefícios da fabricação de alumínio para o seu negócio:

• Leve, mas forte: Devido à sua baixa densidade, o alumínio é usado onde as relações resistência-peso e conformabilidade são necessárias, como na indústria automotiva e aeroespacial, entre outras. Embora seja leve, ele é forte (aço de alta resistência), portanto, os produtos comprados usando esse material são fortes, pois são feitos para durar.
• Resistência à corrosão: O alumínio não corrói, pois forma uma película de óxido em sua superfície. Este material é mais apropriado para ser usado em áreas onde fica exposto à umidade ou qualquer outro elemento corrosivo, pois este material é muito resistente à ferrugem e corrosão, o que prolonga a vida útil deste produto.
• Alta condutividade: O alumínio exibe boa condutividade elétrica e térmica. Isso era parte de seu apelo em usos elétricos e térmicos onde os casos de uso exigem que a transferência de energia seja a mais eficiente possível, por exemplo, linhas de energia, trocadores de calor etc.
• Reciclável: O alumínio pode ser reciclado e usado sem afetar suas propriedades de forma alguma. A reciclagem de alumínio é um empreendimento relativamente eficiente, pois requer apenas 5% da energia necessária para fazer material virgem, promovendo assim a sustentabilidade.
• Custo-eficácia: Para começar, o alumínio pode ser um pouco mais caro do que o aço inoxidável, mas como dura mais, requer um mínimo de moldagem e é um material reciclável, portanto, é considerado um material metálico barato quando se trata de custos. A incapacidade de reduzir os custos de reparo e substituição, que podem ser efetivamente reduzidos pelo alumínio, é uma vantagem para a lucratividade dos negócios.

Todos esses fatores se uniram para fazer desta uma opção estratégica para os fabricantes, que tinham como objetivo maior eficiência e redução de despesas.

Desafios do uso do alumínio

O alumínio é o melhor material por inúmeras razões, mas tem suas desvantagens que os fabricantes precisam descobrir como superar. A questão principal aqui são as necessidades específicas na usinagem. O alumínio precisa de ferramentas e equipamentos especiais para seu processamento, então ele também apresentará alguns desafios na fabricação e no custo. Certifique-se de que sua configuração de fabricação tenha o equipamento necessário que lhe permita usinar alumínio — e também verifique se toda a equipe está familiarizada com esse tipo de trabalho.

A segunda é que as estruturas de alumínio podem ser mais caras inicialmente do que o aço ou outros materiais. Os custos do alumínio podem ser mais altos em comparação com outros materiais durante o primeiro período, mas isso é atenuado, entre outras coisas, pelo fato de que o metal é extradurável e raramente requer reparo ou reinstalação. A solução para esse problema é você garantir que usa ferramentas e tecnologia eficientemente equipadas, voltadas para o manuseio do alumínio. Além disso, obter o alumínio a preços tão competitivos por meio do gerenciamento da cadeia de suprimentos é crucial, pois também torna as operações mais sustentáveis a longo prazo.

Conclusão

O alumínio é um dos metais mais comuns em processos de fabricação devido às qualidades que possui que permitem a inovação e, portanto, o aumento da produtividade. Saber o que é, suas características, suas ligas e como é produzido ajudará você a tomar as decisões certas para que seu negócio se torne bem-sucedido e gere lucros. Embora haja dificuldades em lidar com o alumínio, os benefícios superam estrategicamente qualquer um deles e o tornam um investimento sábio para garantir seu sucesso a longo prazo no mundo da manufatura.