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TECNOLOGIA

ção permanente por estiramento entre 1-3% após a têmpera com o objetivo de aliviar as tensões de têmpera e corrigir distorções geométricas oriundas do resfriamento rápida. O ciclo T73 consiste em um duplo envelhecimento com intuito de melhorar a resistência à corrosão sob tensão. O T736, analogamente ao T651, consiste em deformação por estiramento entre 1-3%. A tabela 2 revela valores de LR de 505 à 650 MPa e LE0,2% de 435 à 570 MPa, alongamento entre 10-14% e a dureza entre 142-165HB para essas ligas de alumínio da família 7XXX. Usando como comparação a liga tradicional 7075 T651 (LR = 570 MPa e LE = 505 MPa e que representa aproximadamente a média das faixas acima) com os valores médios típicos dos aços carbono 1045 (estado recozido, sem tratamento térmico) e dos aços pré-beneficiados AISI P20 (tipicamente pré-tratados com dureza de 28-32 HRC) e ambos usados em larga escala em moldes de injeção, obtém-se a figura 3. Como se observa, embora haja ainda uma diferença substancial nos valores de LR entre a liga 7075 T651 e os aços AISI P20, a sua variação é muito menor em relação ao LE0,2% e este último, quando comparado com o tradicional AISI 1045, já é na realidade superior.

que durante o processo de injeção de termoplásticos os valores de pressões máximas de injeção normalmente ficam dentro da faixa 1.000-1.400 bar (ou 100140 MPa) e eventualmente 1.600 bar (160 MPa), logo a liga de alumínio 7075 T651 e outras ligas trabalhadas de Al-Zn-Mg-Cu da família 7XXX endurecidas por precipitação, atenderão com folga a solicitação mecânica dentro dos moldes durante o processo injeção de termoplásticos conforme pode ser também visto na figura 3 abaixo.

Figura 3 - Comparação entre LR e LE0,2% da liga trabalhada de alumínio 7075 T651 (~ 160HB) e os aços AISI 1045 no estado recozido (~ 180HB) e aço AISI P20 beneficiado (~ 300HB/~ 30 HRC) e a faixa típica das pressões máximas de injeção de materiais termoplásticos

Embora os dados acima indiquem a viabilidade do uso das ligas trabalhadas de Al-Zn-Mg-Cu da família 7XXX para

Liga

Têmpera

Limite de Resistência LR (MPa)

Limite de Escoamento LE (MPa)

Alongamento A* (%) * 50 mm

Dureza (HB13)

7075

T6, T651

570

505

11

160

T73, T735X

505

435

13

150

T736

550

485

10

160

7175

T7351

505

435

13

150

7475

T7351

505

435

14

150

7050

T74, T7452

510

450

13

142

7178

T6, T651

605

540

10

160

7049A

T73

650

570

10

165

Tabela 2 - Propriedades mecânicas de ligas de alumínio 7 XXX [16]

Considerando-se que em projetos de moldes de injeção sob pressão o LE é a propriedade mais relevante pois indicará a resistência a uma deformação plástica, logo a liga 7075 T651 é superior ao aço 1045 e já está bem próxima do tradicional aço AISI P20 com 30 HRC de dureza. Considerando-se ainda

água, é importante considerar o efeito da temperatura nas propriedades físicas e mecânicas das ligas de alumínio. Para avaliar o efeito da temperatura e tempo nas propriedades mecânicas dessas ligas, pode-se, a priori, utilizar da análise das curvas obtidas de ensaios de tração à quente. A figura 4 compilada de [16] mostra os valores de LE0,2% em ensaio de tração da liga 7075 T651 e outras ligas após 10.000 horas de exposição à várias temperaturas. Como pode ser observado, conside-

moldes de injeção, os valores se referem à temperatura ambiente. Durante o processo de injeção, o material termoplástico é fundido à temperaturas de 150°C até 300°C, dependo do tipo da resina plástica. Muito embora o calor seja rapidamente dissipado pelas paredes do molde, que por sua vez é refrigerado à

rando-se uma pressão máxima de injeção de 1.400 bar (≈ 140 MPa), mesmo após 10.000 horas de exposição à temperaturas típicas presentes nos moldes (50-75°C), a liga 7075 T651 apresentou uma perda irrisória se comparado com as outras ligas e atingiu uma valor de LE ~475 MPa, ainda muito superior à pressão de injeção máxima considerada de 140 MPa. Nessas mesmas condições de tempo de exposição de 10.000 horas, somente quando a temperatura atingir um valor de 150°C há uma queda acentuada no LE. Na prática, conforme pode ser visto na figura 4, a temperatura de 120°C é normalmente considerada como o valor limite de temperatura em moldes de alumínio da família 7XXX embora, como comentado anteriormente, a temperatura de moldes bem projetados e controlados, mesmo em aço AISI P20, raramente ultrapassa os 75°C. Como ressalvas poderíamos citar a injeção de resinas mais técnicas como o Polisulfeto de Fenileno (PPS), Polieterimida (PEI), Polisulfona (PSU) ou Po-

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Revista Ferramental Edição 82  

Com sede em Joinville e distribuição em todo território nacional, além de países como Alemanha, França e Estados Unidos, a revista Ferrament...

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